DE19842052A1 - Aufzug mit verringertem Gegengewicht - Google Patents
Aufzug mit verringertem GegengewichtInfo
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- B66B1/28—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
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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 MMess 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 Mggw des Gegen
gewichts 20 auf einen Abgleich oder ein Gleichgewicht bei 30 Prozent
einstellen. Bei dieser Ausgestaltung würde sich das Gewicht Mggw des
Gegengewichts 20 folgendermaßen errechnen:
Mggw = Mfahrkorb + (A × Q)
wobei Mfahrkorb die Masse des leeren Fahrkorbs 24 und A der prozentuale
Ausgleich ist, bei dem beschriebenen Aufzugsystem 12 den Wert 0,3
hat. Wenn Mfahrkorb = 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 Mggw = 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 Vnormal 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 Vreduziert 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 Mmess folgendermaßen mit einem vorbestimmten Schwellenwert:
Mmess < (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 Mmess
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 Vnormal zu betrei
ben. Ist hingegen Mmess 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 Vreduziert 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 (9)
1. Aufzugsystem mit einem Fahrkorb (24) und einem Gegengewicht
(20), die jeweils eine vorbestimmte Masse Mfahrkorb bzw. Mggw auf
weisen, wobei das Aufzugsystem eine vorbestimmte maximale
Last-Masse Q aufweist, wobei gilt:
Mggw < Mfahrkorb + (A × Q),
mit = < A < 0,4.
Mggw < Mfahrkorb + (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 Mmess 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
Vreduziert aufweist, die geringer ist als die Betriebsgeschwindigkeit
Vnormal des normalen Betriebsgeschwindigkeitsprofils, und wobei das
Steuersystem den Fahrkorb mit dem normalen Betriebsgeschwindig
keitsprofil betreibt, wenn
Mmess ≦ (Z × A) × Q,
und den Fahrkorb mit dem zweiten Betriebsgeschwindigkeitsprofil betreibt, wenn
Mmess < (Z × A) × Q,
mit Z ≧ 1.
Mmess ≦ (Z × A) × Q,
und den Fahrkorb mit dem zweiten Betriebsgeschwindigkeitsprofil betreibt, wenn
Mmess < (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 Mmess 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 Vreduziert aufweist, die kleiner ist als die Betriebsgeschwindigkeit
Vnormal des normalen Betriebsgeschwindigkeitsprofils, und wobei das
Steuersystem abhängig davon, ob die Last Mmess 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 Mmess in dem Fahrkorb (24);
Vergleichen der Last Mmess 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 Mmess kleiner als der vor bestimmte Schwellenwert ist; und
Betreiben des Fahrzeugs unter Verwendung eines reduzierten Betriebsgeschwindigkeitsprofils, wenn die Last Mmess größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist, wobei das reduzierte Betriebs geschwindigkeitsprofil eine Betriebsgeschwindigkeit Vreduziert aufweist, die geringer ist als die Betriebsgeschwindigkeit Vnormal des normalen Betriebsgeschwindigkeitsprofils.
Ermitteln der Last Mmess in dem Fahrkorb (24);
Vergleichen der Last Mmess 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 Mmess kleiner als der vor bestimmte Schwellenwert ist; und
Betreiben des Fahrzeugs unter Verwendung eines reduzierten Betriebsgeschwindigkeitsprofils, wenn die Last Mmess größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist, wobei das reduzierte Betriebs geschwindigkeitsprofil eine Betriebsgeschwindigkeit Vreduziert aufweist, die geringer ist als die Betriebsgeschwindigkeit Vnormal des normalen Betriebsgeschwindigkeitsprofils.
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Legal Events
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20141107 |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |