DE19842052A1

DE19842052A1 - Aufzug mit verringertem Gegengewicht

Info

Publication number: DE19842052A1
Application number: DE19842052A
Authority: DE
Inventors: Jean-Noel Cloux; Jean-Pierre Pougny; Jean-Pierre Menard
Original assignee: Otis Elevator Co
Current assignee: Otis Elevator Co
Priority date: 1997-09-17
Filing date: 1998-09-14
Publication date: 1999-03-18
Anticipated expiration: 2018-09-15
Also published as: DE19842052B4; US5984052A; JPH11180652A; FR2768421B1; FR2768421A1; JP4373507B2

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Aufzüge und insbesondere Aufzüge mit Gegengewichten.

Ein typischer Traktions-Aufzug enthält einen Fahrkorb und ein Gegen gewicht, die miteinander über mehrere Seile miteinander verbunden sind. Die Seile laufen über eine Traktionsseilscheibe, die von einer Antriebsmaschine angetrieben wird. Die von der Antriebsmaschine zu bewegende Last bestimmt sich durch die Differenz zwischen der Last des Fahrkorbs einschließlich Fahrgäste und Fracht, und der Last des Gegengewichts.

Es ist üblich, ein Gegengewicht zu verwenden, dessen Gewicht dem jenigen des Fahrkorbs zuzüglich 50 Prozent der vollen "Nutzlast" ent spricht, was hier als 50-Prozent-Ausgleich bezeichnet wird. Der Begriff Nutzlast bedeutet eine Last, die aus Fahrgästen und Gütern (Fracht) besteht. Bei dem 50-Prozent-Ausgleich beträgt die maximale von der Antriebsmaschine zu bewegende Last 50 Prozent der vollen Nutzlast. Dieser Extremfall tritt auf, wenn der Fahrkorb entweder mit seiner maximalen Kapazität beladen ist, so daß der Fahrkorb schwerer als das Gegengewicht ist, oder wenn der Fahrkorb völlig leer ist, so daß das Gegengewicht schwerer als der Fahrkorb ist.

Die Antriebsmaschine ist derart dimensioniert, daß sie imstande ist, den Aufzug mit dessen Nenngeschwindigkeit sowohl bei vollbeladenem Fahrkorb als auch bei leerem Fahrkorb anzutreiben. Dies hat zum Er gebnis, daß die Ausgangsleistung der Maschine ausreichen muß, um 50 Prozent der Nutzlast mit Nenngeschwindigkeit durch den Aufzugschacht zu transportieren.

Trotz des obigen Standes der Technik arbeiten Wissenschaftler und Ingenieure der Anmelderin daran, Aufzugsystem zu entwickeln, die sowohl das gewünschte Leistungsvermögen aufweisen als auch kosten effektiv sind.

Die vorliegende Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß in zahlrei chen Anwendungsfällen bspw. in Wohngebäuden, das dortige Aufzug system nur selten die volle Nennlast transportiert. Deshalb ist in den meisten Fällen das Aufzugsystem überausgeglichen, mit dem Ergebnis, daß nur für die seltenen Fälle, daß eine volle Last zu transportieren ist, eine relativ große Antriebsmaschine zum Bewegen des Aufzugs mit dessen Nenngeschwindigkeit erforderlich ist. Die Anmelder haben er kannt, daß es von Vorteil wäre, eine kleinere Antriebsmaschine zu verwenden, die in der Lage ist, das Aufzugsystem in den meisten Betriebsfällen mit der Nenngeschwindigkeit zu transportieren, in den seltenen Fällen jedoch, in denen der Fahrkorb vollständig beladen ist, mit einer zweiten langsameren Geschwindigkeit zu transportieren.

Erfindungsgemäß enthält ein Aufzugsystem ein Steuersystem, welches das Ausmaß der Belastung des Fahrkorbs feststellt und basierend darauf, das Betriebsgeschwindigkeitsprofil festlegt.

In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung enthält das Steuer system eine Lastwägevorrichtung und verwendet das Gewicht der Nutz last, um die Auswahl vorzunehmen zwischen zwei Betriebsgeschwindig keitsprofilen: Einem normalen Betriebsgeschwindigkeitsprofil und einem reduzierten Betriebsgeschwindigkeitsprofil. Das Steuersystem vergleicht die ermittelte Nutzlast mit einem vorbestimmten Schwellenwert basie rend auf dem prozentualen Ausgleich. Wird festgestellt, daß die Nutzlast größer als der Schwellenwert ist, bspw. das Fahrkorbgewicht plus dem doppelten der Fahrgast-Last, wird das reduzierte Betriebsgeschwindig keitsprofil ausgewählt.

"Betriebsgeschwindigkeitsprofil" bedeutet hier ein Profil, welches sowohl das Betriebsgeschwindigkeitsprofil als auch das Beschleuni gungs-/Verzögerungs-Profil beinhaltet.

Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß ein Aufzug system ein minimiertes Gegengewicht zum Ausgleichen des Fahrkorbs minimiert wird. Dies wiederum ermöglicht den Einsatz kleinerer Kom ponenten, so z. B. einer kleineren Antriebsmaschine für das Aufzug system, da nur die kleinen Lasten mit der Nenngeschwindigkeit von der Maschine angetrieben werden müssen. Die Gesamtheit der erreichten Vorteile ergibt ein kosteneffektiveres Aufzugsystem, verglichen mit den herkömmlichen Aufzugsystemen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematischen Darstellung eines Aufzugsystems gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine grafische Darstellung einer hypothetischen Frequenz verteilung für den Betrieb des Aufzugsystems; und

Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebs des Steuer systems.

In Fig. 1 ist ein Aufzugsystem 12 gezeigt, welches in einem Aufzug schacht 14 angeordnet ist. Das Aufzugsystem 12 enthält eine Kabine 16, die an einem Fahrkorbgestell 18 gelagert ist, ein Gegengewicht 20 und mehrere Seile 22, die zwischen dem Fahrkorbgestell 18 und dem Gegen gewicht 20 verlaufen. Die Kabine 18 und das Fahrkorbgestell 18 bilden zusammen einen Fahrkorb 24. Die Seile 22 verlaufen über eine Traktions-Seilscheibe 26, die mit einer Antriebsmaschine 28 gekoppelt ist. Der Betrieb der Antriebsmaschine 28 versetzt die Traktions-Seil scheibe 26 in Drehung, und hierdurch werden der Fahrkorb 24 und das Gegengewicht 20 durch den Aufzugschacht 14 bewegt. Obschon Fig. 1 ein Aufzugsystem mit einer konventionellen 2 : 1-Seilführung zeigt, geht aus der Gesamtbeschreibung hier deutlich hervor, daß die Erfindung gleichermaßen anwendbar bei Aufzugsystemen mit einer anderen Seil anordnung, bspw. einer 1 : 1-Verseilung von Fahrkorb und Gegen gewicht.

Der Betrieb der Antriebsmaschine 28 wird von einer Steuerung 30 ge steuert. Die Steuerung 30 empfängt Eingangssignale von einem Fahr korb-Bedienfeld sowie von (nicht gezeigten) Geschoß-Ruftasten und ermittelt das Ziel des Fahrkorbs 24. Außerdem empfängt die Steuerung 30 Eingangssignale von dem Fahrkorb 24, bspw. von einem Türöff nungssystem, Alarmsignale, Niveauausgleichssystemen, die in Fig. 1 nicht dargestellt sind, ferner von einem Lastwägesystem 32. Das Last wägesystem 32 bildet eine Einrichtung zum Ermitteln der Last in dem Fahrkorb 24.

Das Gegengewicht 20 stellt das Gewicht dar, welches notwendig ist, um die Traktion zwischen den Seilen 22 und der Traktions-Seilscheibe 26 aufrecht zu erhalten, und um das Gewicht des Fahrkorbs 24 mit dessen durch Fahrgäste und/oder Güter gebildeten Last, die im folgenden als Nutzlast bezeichnet wird, auszugleichen. In dem in Fig. 1 gezeigten Aufzugsystem 12 ist die Masse des Gegengewichts 20 ausgewählt auf der Grundlage der Verteilung der Nutzlastmasse M_Mess während des Betriebs des Aufzugsystems. Diese Verteilung läßt sich empirisch da durch bestimmen, daß man aktuelle Messungen an dem installierten Aufzugsystem vornimmt, oder sie läßt sich abschätzen anhand von Kenntnissen über die Bauwerksgröße, die Verwendungsart und andere Betriebsmerkmale. So z. B. kann ein Wohngebäude bspw. ein Apparte ment-Gebäude, deutlich andere Einsatzkennwerte aufweisen als ein Gebäude mit vornehmlich geschäftlicher Belegung.

Ein hypothetisches Beispiel für eine Verteilung der Nutzlast-Masse ist grafisch in Fig. 2 dargestellt. Die Ordinate zeigt den Prozentsatz der maximalen Nenn-Nutzlast für den Fahrkorb 24, und auf der Abszisse ist die Anzahl von Arbeitsfahrten des Aufzugsystems 12 dargestellt. Wie aus der grafischen Darstellung ersichtlich ist, findet der überwiegende Anteil des Betriebseinsatzes statt, wenn Fahrkorb 24 weniger als 50 Prozent der vollständigen Last Q transportiert, wobei der Mittelwert bei etwa 30 Prozent liegt.

Bei einer Verteilung der Nutzlast gemäß Fig. 2 und bei einem Aufzug system gemäß der Erfindung läßt sich die Masse M_ggw des Gegen gewichts 20 auf einen Abgleich oder ein Gleichgewicht bei 30 Prozent einstellen. Bei dieser Ausgestaltung würde sich das Gewicht M_ggw des Gegengewichts 20 folgendermaßen errechnen:

M_ggw = M_fahrkorb + (A × Q)

wobei M_fahrkorb die Masse des leeren Fahrkorbs 24 und A der prozentuale Ausgleich ist, bei dem beschriebenen Aufzugsystem 12 den Wert 0,3 hat. Wenn M_fahrkorb = 600 kg und das Aufzugsystem 12 für eine maximale Nenn-Nutzlast Q = 600 kg ausgelegt ist, würde das Gewicht des Gegen gewichts 20 den Wert M_ggw = 780 kg haben.

Dies ist deutlich weniger als bei dem konventionellen 50-Prozent-Aus gleich, der zu einem Gegengewicht von 900 kg führen würden.

Das oben beschriebene Aufzugsystem 12 mit dem Dreißig-Prozent- Abgleich reicht aus, um das Aufzugsystem 12 mit seiner Nenngeschwin digkeit V_normal bis zu etwa dem doppelten des prozentualen Abgleichs betreiben zu können, d. h. bis zu 60 Prozent der vollen Nutzlast. Dies reicht für den überwiegenden Anteil der Verteilung gemäß Fig. 2 aus. In weniger häufigen Fällen, in denen das Aufzugsystem 12 eine Nutzlast zu transportieren hat, die größer ist als 60 Prozent der vollen Nutzlast, kann die Antriebsmaschine 28 und damit der Fahrkorb 24 mit reduzier ter Geschwindigkeit V_reduziert betrieben werden.

Die Steuerung 30 enthält ein in Fig. 3 dargestelltes Steuersystem. Das Steuersystem 30 bestimmt das Betriebsgeschwindigkeitsprofil des Auf zugsystems 12. Nachdem der Zielort für den Fahrkorb 24 bestimmt ist und keine weiteren Fahrgäste und/oder Güter in die Kabine 16 gelangen, ermittelt die Steuerung 30, daß eine Fahrt ansteht. Die Steuerung 30 verwendet die von der Lastwägeeinrichtung 32 kommenden Eingangs größen, um die Größe der von dem Fahrkorb 24 zu transportierende Nutzlast zu ermitteln. Die Steuerung 30 vergleicht dann die gemessene Last M_mess folgendermaßen mit einem vorbestimmten Schwellenwert:

M_mess < (Z × A) × Q

wobei A der prozentuale Abgleich und Z ein vorbestimmter Faktor ist. Bei dem oben beschriebenen System gelten A = 0,3 und Z = 2. Ist M_mess kleiner als der Schwellenwert, signalisiert die Steuerung 30 der An triebsmaschine 28, den Fahrkorb 24 mit dem normalen Beschleunigungs-/Ver zögerungs-Profil und der Normalgeschwindigkeit V_normal zu betrei ben. Ist hingegen M_mess größer als der Schwellenwert, so signalisiert die Steuerung 30 der Antriebsmaschine 28, den Fahrkorb 24 mit einem zweiten Beschleunigungs-/Verzögerungs-Profil und einer reduzierten Geschwindigkeit V_reduziert zu betreiben.

Das oben vorgestellte System ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es sollte gesehen werden, daß die Verteilung der Nutzlast von dem speziellen Einsatzgebiet des Aufzugsystems abhängt und demzufolge die Auswahl des prozentualen Ausgleichs und die Festlegung des Schwellen werts für die Nutzlast auch von dem speziellen Einsatzgebiet abhängen. Ferner kann das Ermitteln der tatsächlichen Nutzlast auf verschiedenem Wege erfolgen, darunter mit Hilfe einer Einrichtung zum Messen des Fahrkorbgewichts oder durch Messen des auf den Motor einwirkenden Drehmoments oder durch andere Verfahren und Einrichtungen.

Claims

1. Aufzugsystem mit einem Fahrkorb (24) und einem Gegengewicht (20), die jeweils eine vorbestimmte Masse M_fahrkorb bzw. M_ggw auf weisen, wobei das Aufzugsystem eine vorbestimmte maximale Last-Masse Q aufweist, wobei gilt:
M_ggw < M_fahrkorb + (A × Q),
mit = < A < 0,4.

2. Aufzugsystem nach Anspruch 1, mit einer Fahrkorblast-Bestim mungseinrichtung (32) und einem Steuersystem (30), wobei die Fahrkorblast-Bestimmungseinrichtung die Last M_mess ermittelt und das Steuersystem die Geschwindigkeit des Fahrkorbs steuert, wobei der Fahrkorb ein normales Betriebsgeschwindigkeitsprofil und ein zweites Betriebsgeschwindigkeitsprofil aufweist, von denen das zweite Betriebsgeschwindigkeitsprofil eine Betriebsgeschwindigkeit V_reduziert aufweist, die geringer ist als die Betriebsgeschwindigkeit V_normal des normalen Betriebsgeschwindigkeitsprofils, und wobei das Steuersystem den Fahrkorb mit dem normalen Betriebsgeschwindig keitsprofil betreibt, wenn
M_mess ≦ (Z × A) × Q,
und den Fahrkorb mit dem zweiten Betriebsgeschwindigkeitsprofil betreibt, wenn
M_mess < (Z × A) × Q,
mit Z ≧ 1.

3. Aufzugsystem nach Anspruch 2, bei dem Z = 2.

4. Aufzugsystem nach Anspruch 1, bei dem der Wert von A basierend auf der Verteilung der Last-Masse während des Betriebs des Auf zugsystems bestimmt wird.

5. Aufzugsystem nach Anspruch 4, bei dem der Wert von A basierend auf dem Mittelwert der Verteilung der Last-Masse während des Betriebs des Aufzugsystems bestimmt wird.

6. Aufzugsystem mit einem Fahrkorb und einem Gegengewicht, wobei das Aufzugsystem eine vorbestimmte maximale Last-Masse Q auf weist, eine Fahrkorblast-Bestimmungseinrichtung und ein Steuer system (30) aufweist, von denen die Fahrkorblast-Bestimmungsein richtung (32) die Last M_mess in dem Fahrkorb ermittelt, und das Steuersystem das Betriebsgeschwindigkeitsprofil des Fahrkorbs (24) bestimmt, der ein erstes, normales Betriebsgeschwindigkeitsprofil und ein zweites Betriebsgeschwindigkeitsprofil aufweist, von denen das zweite Betriebsgeschwindigkeitsprofil eine Betriebsgeschwindig keit V_reduziert aufweist, die kleiner ist als die Betriebsgeschwindigkeit V_normal des normalen Betriebsgeschwindigkeitsprofils, und wobei das Steuersystem abhängig davon, ob die Last M_mess einen vorbestimm ten Schwellenwert übersteigt, das erste normale oder das zweite Betriebsgeschwindigkeitsprofil auswählt, wobei der vorbestimmte Schwellenwert ein Bruchteil der vorbestimmten maximalen Last-Masse Q ist.

7. Aufzugsystem nach Anspruch 6, bei dem der Wert des Schwellen werts basierend auf der Verteilung der Last-Masse während des Betriebs des Aufzugsystems ermittelt wird.

8. Aufzugsystem nach Anspruch 7, bei dem der Schwellenwert basie rend auf dem Mittelwert der Verteilung der Last-Masse während des Betriebs des Aufzugsystems ermittelt wird.

9. Verfahren zum Betreiben eines Aufzugsystems, welches einen Fahr korb (24) und ein Gegengewicht (20) aufweist, von dem dann der Fahrkorb eine vorbestimmte maximale Last-Masse Q aufweist, gekennzeichnet durch die Schritte:
Ermitteln der Last M_mess in dem Fahrkorb (24);
Vergleichen der Last M_mess mit einem vorbestimmten Schwellenwert, der ein Bruchteil der vorbestimmten Last-Masse Q ist;
Betreiben des Fahrkorbs unter Verwendung des normalen Betriebs geschwindigkeitsprofils, wenn die Last M_mess kleiner als der vor bestimmte Schwellenwert ist; und
Betreiben des Fahrzeugs unter Verwendung eines reduzierten Betriebsgeschwindigkeitsprofils, wenn die Last M_mess größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist, wobei das reduzierte Betriebs geschwindigkeitsprofil eine Betriebsgeschwindigkeit V_reduziert aufweist, die geringer ist als die Betriebsgeschwindigkeit V_normal des normalen Betriebsgeschwindigkeitsprofils.