EP0957060A1

EP0957060A1 - Hydroseilaufzug

Info

Publication number: EP0957060A1
Application number: EP99109150A
Authority: EP
Inventors: Georg Sebode; Dieter Klitzke; Manfred Mägerlein
Original assignee: Leistritz AG
Current assignee: Leistritz AG
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1999-05-10
Publication date: 1999-11-17
Also published as: DE19821678A1; DE19821678C2

Abstract

Hydroseilaufzug, umfassend: einen Differentialzylinder (1) zum Bewegen einer Last, insbesondere einer Kabine (4), mit einem derart ausgelegten Ausgleichsgewicht (3), daß er unabhängig von der Größe der Zuladung stets auf Zug beansprucht ist, und der zwei Arbeitsräumen aufweist, die in Abhängigkeit der geforderten Bewegung mit einem in einem Fluidkreislauf gebundenen Arbeitsfluid beaufschlagbar sind, einen frequenzgeregelten Motor (8) zum Antreiben einer Fluidpumpe (9) zur Förderung des Arbeitsfluids, um die Last mit einer Soll-Geschwindigkeit zu bewegen, und eine den Fluidfluß messende Volumenmeßeinrichtung (16) zur Erzeugung eines Meßsignals, welches ein Maß für die Ist-Geschwindigkeit der Last ist und in dessen Abhängigkeit der Motor zum Erreichen der Soll-Geschwindigkeit nachführbar ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Hydroseilaufzug.

Hydroseilaufzüge kommen heutzutage in zunehmendem Maße zum Einsatz, was insbesondere auf deren robuste und wartungsarme Technik zurückzuführen ist, im Vergleich zu anderen bekannten Aufzugstypen, beispielsweise einem gewöhnlichen Seilaufzug. Neben diesen Vorteilen zeichnen sich Hydroseilaufzüge auch durch ihr Leistungsvermögen aus. Bekannte Hydroseilaufzüge arbeiten nach dem Funktionsprinzip einer

Zugkolbenanlage". Kennzeichnend für diese Technik ist die platzsparende Anordnung des Ausgleichsgewichts, welches zum Ausgleichen der vom Bewegungsmittel zu bewegenden Last dient, so daß nicht die gesamte Last bewegt werden muß. Im Vordergrund steht stets, den Leistungsbedarf für den Aufzugsbetrieb möglichst gering zu halten, also so energiearm wie möglich zu arbeiten. Der Fahrkomfort soll dabei so angenehm wie möglich sein, das Fahrgeräusch weitgehend reduziert sein. Auch sollen wechselnde Betriebsverhältnisse sich nicht nachteilig auf den Fahrkomfort und dergleichen auswirken. Schließlich soll die gesamte Hydraulikanlage möglichst kleinformatig sein, um den Aufzug ohne dem Erfordernis eines Maschinenraums, in dem bei bekannten Seilaufzügen der Antrieb unterzubringen ist, zu installieren.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Hydroseilaufzug anzugeben, der einen möglichst leistungsarmen Betrieb bei gleichzeitig verbesserten Fahrverhältnissen ermöglicht, und der kleinbauend installiert werden kann.

Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß ein Hydroseil vorgesehen, umfassend:

Einen Differentialzylinder zum Bewegen einer Last, insbesondere einer Kabine, mit einem derart ausgelegten Ausgleichsgewicht, daß er unabhängig von der Größe der Zuladung stets auf Zug beansprucht ist, und der zwei Arbeitsräume aufweist, die in Abhängigkeit der geforderten Bewegung mit einem in einem Fluidkreislauf gebundenen Arbeitsfluid beaufschlagbar sind,

einen frequenzgeregelten Motor zum Antreiben einer Fluidpumpe zur Förderung des Arbeitsfluids, um die Last mit einer Soll-Geschwindigkeit zu bewegen,

und eine den Fluidfluß messende Volumenmeßeinrichtung zur Erzeugung eines Meßsignals, welches ein Maß für die Ist-Geschwindigkeit der Last ist und in dessen Abhängigkeit der Motor zum Erreichen der Soll-Geschwindigkeit nachführbar ist.

Dieser erfindungsgemäße, die genannten Merkmale aufweisende Hydroseilaufzug zeigt eine Reihe von Vorteilen, die sich in energetischer Hinsicht wie hinsichtlich des Fahrkomforts positiv auswirken. Der Einsatz eines Differentialdruckzylinders ermöglicht vorteilhaft den Volumenaustausch zwischen zwei Arbeitsräumen und damit zwischen zwei Flächen, nämlich einmal der Ringfläche des Kolbens, zum anderen der Kolbenfläche, was es mit besonderem Vorteil ermöglicht, in beiden Bewegungsrichtungen aktiv zu arbeiten. Hieraus resultiert ein wesentlich geringerer Leistungsbedarf für die jeweilige Bewegung. Sowohl die Aufwärts- wie auch die Abwärtsbewegung erfolgt aktiv. Die erfindungsgemäß infolge der entsprechenden Auslegung des Ausgleichsgewichts realisierte ständige Zugbeanspruchung des Differentialzylinders ist desweiteren dahingehend von Vorteil, daß dieser wesentlich einfacher ausgelegt werden kann, da er nicht auf Knickung berechnet und ausgelegt werden muß. Denn es wirken auf ihn stets nur Zugkräfte, jedoch keine Druckkräfte, die die Knickungsauslegung erfordern würden. Die relevanten Zylinderquerschnitte sind folglich wesentlich geringer als bei bekannten Hydroseilaufzügen. Dies hat ein reduziertes erforderliches Ölvolumen zur Folge, da eben das Aufnahmevolumen des Zylinders deutlich geringer ist. Der Einsatz des erfindungsgemäßen frequenzgeregelten Motors ermöglicht mit besonderem Vorteil eine exakte Steuerung nach einer programmierten Fahrkurve. Die aufgenommene Leistung des Motors entspricht also der für den jeweiligen Betrieb erforderlichen Leistung, anders als bei konventionellen Elektromotoren, die unabhängig vom eigentlichen Bedarf stets ein gleichbleibendes Energiepotential benötigen. In Verbindung mit dem beschriebenen Gewichtsausgleich kann auf diese Weise der Leistungsbedarf erheblich reduziert werden, so daß ein in energetischer Sicht äußerst vorteilhafter Betrieb möglich ist. Die Verluste des erfindungsgemäßen Hydroseilaufzugs sind gegenüber bekannten wesentlich erniedrigt. Der Einsatz der Volumenmeßeinrichtung berücksichtigt den Pumpen- und Motorschlupf. Mit der Volumenmeßeinrichtung wird der Fluidfluß gemessen, welcher während eines bestimmten Betriebszustands gegeben ist. Der Fluidfluß selbst ist ein Maß für die Ist-Geschwindigkeit der Last, so daß in Abhängigkeit dieses Meßergebnisses der Motor entsprechend nachgeregelt werden kann, damit die SollGeschwindigkeit, welche seitens der Fahrkurve vorgegeben ist, auch tatsächlich erreicht wird. Die Volumenmeßeinrichtung ist in einen Regelkreis eingebunden, so daß der Motor ohne weiteres nachgeführt werden kann. Hierdurch läßt sich eine hervorragende Fahrkonstanz erzielen, da die Ist-Parameter stets den SollParametern entsprechen. Schließlich ist bei dem erfindungsgemäßen Hydroseilaufzug kein separater Maschinenraum mehr erforderlich, da sich sämtliche Steuerungskomponenten ohne Probleme in einen kleinen Aggregatschrank integrieren lassen. Insbesondere ist infolge der kleinen Auslegung des Differentialzylinders nur ein geringes Fluidvolumen erforderlich, welches - naturgemäß abhängig von der Förderhöhe und der Gesamtlast - im Bereich von ca. 100 Litern liegen kann, im Vergleich zu bisher bekannten Hydraulikaufzügen, bei denen mehrere 100 Liter, teilweise bis zu 1000 Liter Öl erforderlich sind.

Sämtliche Vorteile ergeben sich aus der erfindungsgemäßen Kombination eines in Zugkolbentechnik mit optimiertem Gewichtsausgleich betriebenen Differentialzylinder, einem frequenzgeregelten Motor, der variable Pumpendrehzahlen zuläßt sowie der Messung der Ist-Geschwindigkeit unter Verwendung der Volumenmeßeinrichtung und der entsprechenden Nachregelung des Motorbetriebs.

Der frequenzgeregelte Motor kann erfindungsgemäß ein Industriemotor, insbesondere luftgekühlt sein, dessen Drehzahl mittels eines Frequenzumrichters regelbar ist. Der Frequenzumrichter ermöglicht neben einer komfortablen Regelung der Fahrtgeschwindigkeit durch Einstellung der entsprechenden Drehzahl des Elektromotors auch eine Reduzierung der steuerungsbedingten Verluste. Die Stromaufnahme des Frequenzumrichters ist proportional dem Motormoment, weshalb die typische Stromspitze einer Stern/Dreieck-Einschaltung hier nicht entsteht. Der Wirkungsgrad kann hierdurch deutlich verbessert werden, die Gesamtverluste aus dem Aggregat Motor-Pumpe sind wesentlich geringer. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Volumenmeßeinrichtung direkt mit dem die Drehzahl des Elektromotors regelnden Frequenzumrichter kommuniziert und an ihn das ein Maß für die Ist-Geschwindigkeit darstellende Meßsignal liefert. Die Volumenmeßeinrichtung selbst kann erfindungsgemäß dem ringseitigen Arbeitsraum vorgeschaltet sein. Zur Erzielung eines möglichst großen Gewichtsausgleichs hinsichtlich der bewegten Masse kann erfindungsgemäß das Ausgleichsgewicht derart bemessen sein, daß das Mindestgewicht der Last, insbesondere der Kabine und eines diese tragenden Kabinenrahmens, zu wenigstens 80%, insbesondere zu wenigstens 90% ausgeglichen ist. Hierdurch wird sichergestellt, daß beispielsweise die leere, unbeladene Kabine stets nach unten zieht und damit den Differentialzylinder auf Zug beansprucht.

Ferner kann erfindungsgemäß eine hydraulische Schaltung zur Sicherstellung eines Betriebs des Motors als Motor, unabhängig von der Richtung der Bewegung der Last, vorgesehen sein. Diese hydraulische Schaltung ermöglicht es, den Motor eben stets als Motor zu betreiben, nicht aber als Generator. Das heißt, auch bei einer Abwärtsfahrt, wenn also Fluid in den großen Kolbenraum zu pumpen ist, arbeitet der Motor als ein solcher.

Erfindungsgemäß kann in wenigstens einer zu einem Arbeitsraum führenden Fluidleitung ein Sperrorgan vorgesehen sein. Zweckmäßigerweise kommt ein in der zum ringseitigen Arbeitsraum führenden Fluidleitung integriertes Senkventil zum Einsatz, über welches das aus dem Arbeitsraum abfließende Fluid strömt. Bei diesem Senkventil kann es sich um ein vorsteuerbares Senkventil handeln, welches derart der Pumpe vorgeschaltet ist, daß das Fluid bei geöffnetem Senkventil in den Ansaugweg der Pumpe gelangt. Das Fluid fließt nur dann aus dem ringseitigen Arbeitsraum ab, wenn der Zylinder ausgefahren wird, die Kabine also nach unten fährt. Durch Einsatz des erfindungsgemäßen Senkventils wird sichergestellt, daß das aus dem ringseitigen Arbeitsraum abfließende Fluid auf jeden Fall in den Ansaugweg der Pumpe gelangt und damit unmittelbar wieder in den kolbenseitigen Arbeitsraum gefördert wird, so daß das nachgesaugte Fluidvolumen gering ist. Ferner kann jedem Arbeitsraum ein Absperrventil vorgeschaltet sein, denen jeweils wiederum mindestens ein Rückschlagventil vorgeschaltet sein kann, wodurch ein sicherer Halt des Aufzugs in der jeweiligen Stellung bei einem Stopp sichergestellt ist, da das Fluid innerhalb des teilgeschlossenen Fluidkreislaufs vollständig eingesperrt ist, also eine fluidflußbedingte Bewegung unmöglich ist.

Weiterhin kann zwischen den zu den beiden Arbeitsräumen führenden Fluidleitungen eine einen Ausgleich eines hydraulischen Überdrucks ermöglichende Überdrucksicherung vorgesehen sein, welche erfindungsgemäß derart geschaltet sein kann, daß das ausgleichsbedingte Fluidvolumen von der Druckseite auf die Saugseite der Pumpe geführt wird. In beiden Drehrichtungen der Pumpe wird also bei Überschreiten des an der Überdrucksicherung eingestellten Mindestdrucks der Fluidstrom von der Druck- auf die Saugseite der Pumpe geleitet, so daß ein unzulässig hoher Druckaufbau vermieden wird, was aus sicherheitstechnischen Gründen erforderlich ist.

Das Ausgleichsgewicht selbst kann erfindungsgemäß unmittelbar an oder auf der Kolbenstange angeordnet sein, was im Hinblick auf die gegebenen Platzverhältnisse von Vorteil ist, da damit der Zylinder und das Ausgleichsgewicht sehr nahe an einer Schachtwand angeordnet werden können. Schließlich kann die Größe eines im teilgeschlossenen Fluidkreislaufs des zweckmäßigerweise als 1:2-Aufzug ausgeführten Hydroseilaufzugs vorgesehenen Reservefluidbehälters in Abhängigkeit des maximalen Differenzvolumens der beiden Arbeitsräume gewählt sein. Dieser kann sehr klein sein, da bedingt durch den Einsatz eines Differentialzylinders, welcher stets auf Zug beansprucht ist, dessen Dimension und damit das insgesamt erforderliche Ölvolumen sehr gering gehalten werden kann. Der Reservefluidbehälter kann zweckmäßigerweise außerhalb des Schachtes, in dem der Hydroseilaufzug angeordnet ist, vorgesehen sein, wobei auch dieser in einem kleinen Aggregateschrank untergebracht werden kann.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:

Fig. 1: eine Prinzipskizze des erfindungsgemäßen Hydroseilaufzugs ohne hydraulischer Schaltung,
Fig. 2: eine Prinzipskizze der hydraulischen Schaltung, und
Fig. 3: ein Diagramm zur Darstellung der Leistungsaufnahme des erfindungsgemäßen Hydroseilaufzugs im Vergleich zu anderen Aufzügen.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Hydroseilaufzug 1, bestehend aus einem Differentialzylinder 1 mit zwei Arbeitsräumen A, B, einer Kolbenstange 2 mit daran angeordnetem Ausgleichsgewicht 3 und einer Kabine 4, die über Seile 5, die über zwei Rollen 6 umgelenkt sind, durch Ein- und Ausfahren der Kolbenstange 2 des 1:2-Aufzugs bewegt wird. Der Differentialzylinder 1 ist ausschließlich auf Zug beansprucht, das heißt, das Ausgleichsgewicht 3 ist derart ausgelegt, daß die Kabine 4 auch im leeren Zustand stets nach unten zieht. Das Ausgleichsgewicht 3 des Hydroseilaufzugs ist derart bemessen, daß das Gesamtgewicht der Kabine, bestehend aus der Kabine selbst sowie dem Kabinenrahmen, auf ca. 90% ausgeglichen ist. Hierdurch wird einerseits ein möglichst großer Gewichtsausgleich geschaffen, damit das über den Fluiddruck zu bewegende Gewicht möglichst gering ist, auf der anderen Seite wird sichergestellt, daß nach wie vor in jedem Beladungszustand die Kabine stets nach unten zieht. Bei einem angenommmenen Gewicht von Kabine + Rahmen von insgesamt 970 kg kann das Ausgleichsgewicht beispielsweise zu 1740 kg bemessen sein, so daß eine Differenzmasse von 100 kg, die ca. 10% der Gesamtmasse aus Kabine und Rahmen entspricht, verbleibt. Hieraus ergibt sich, daß der Leistungsbedarf des Aufzugs für eine Hubfahrt wesentlich geringer ist als bei nicht ausgeglichenen Systemen, da beim erfindungsgemäßen Hydroseilaufzug lediglich die Zuladungsmasse zuzüglich der nicht ausgeglichenen Masse zu bewegen ist.

Der Differentialzylinder selbst ist stets auf Zug beansprucht, was ermöglicht, ihn klein dimensioniert auszulegen, da er nicht auf Knickung berechnet werden muß.

Druckbeanspruchung tritt nicht auf. Dies führt dazu, daß mit einem 70/28 mm-Kolbendurchmesser-Zylinder ohne Probleme eine Förderhöhe von 20 Metern erreicht werden kann. Die Fluidströme sowie das Fluidvolumen insgesamt werden hierdurch erheblich reduziert, auch der Geräuschpegel sinkt, da wesentlich weniger Fluid strömt. Auch der Reservefluidbehälter kann klein dimensioniert werden. Beispielsweise beträgt der Volumenstrom an der Pumpe bei einer Zuladung von maximal 630 kg zur bewegten Kabinen- und Rahmenmasse von 970 g (also einem Gesamtgewicht von 1600 kg) lediglich 97 l/min, die Volumenströme bei gewöhnlichen Seilaufzügen betragen demgegenüber mehrere 100 Liter pro Meter. Auch das Pendelvolumen beträgt beim erfindungsgemäßen Hydroseilaufzug nur wenige Liter.

Zur Bewegung des Differentialzylinders 1 ist eine über einen Motor 8 angetriebene Pumpe 9 vorgesehen, mittels welcher Fluid über zwei Fluidleitungen 10, 11, von denen die Leitung 10 zum Arbeitsraum A und die Leitung 11 zum Arbeitsraum B führt, gepumpt wird. Bei dem Motor handelt es sich um einen luftgekühlten Industriemotor, der frequenzgeregelt wird, so daß die Drehzahl der Pumpe 9 variabel den tatsächlichen Erfordernissen angepaßt werden kann, folglich ist auch eine exakte Geschwindigkeitssteuerung möglich. Hierzu ist ein nicht dargestellter Frequenzumrichter, der die Motorendrehzahl gemäß einer vorprogrammierten Fahrkurve regelt, vorgesehen. Durch die Kombination Industriemotor-Frequenzumrichter kann ein Wirkungsgrad von ca. 85% erreicht werden, welcher gegenüber bisher bekannten Systemen verbessert ist. Entsprechend reduzieren sich die Verluste aus Pumpe und Motor.

Soll nun beispielsweise die Kabine angehoben werden, muß die Kolbenstange 2 des Zylinders 1 eingefahren werden. Der nicht gezeigte Frequenzumrichter erhält hierzu entsprechende Steuersignale von der ebenfalls nicht dargestellten Aufzugssteuerung und regelt die Drehzahl des Elektromotors 8 entsprechend der einprogrammierten Fahrgeschwindigkeiten. Unzulässige Betriebszustände werden vom Frequenzumrichter laufend überwacht und führen im Notfall zum Abschalten des Motors.

Die Signale AUF schnell"und AUF langsam" aktivieren am Frequenzumrichter die Geschwindigkeit aufwärts schnell". Damit ist gleichzeitig die Drehrichtung des Motors bestimmt. Die Beschleunigung erfolgt über eine einprogrammierte Beschleunigungsrampe. Gleichzeitig wird ein Ventil 12 dem ein Rückschlagventil 27 vorgeschaltet ist, geschaltet, über das die Kolbenseite des Zylinders 1 mit dem Reservefluidbehälter 13 verbunden wird. Die Pumpe 9 erzeugt den erforderlichen Druck um gegen die Gewichtskraft der in Fig. 2 nicht gezeigten Kabine Fluid in den ringseitigen Arbeitsraum A zu fördern. Der Volumenstrom gelangt über ein Rückschlagventil 14, ein Absperrventil 15 und eine Volumenmeßeinrichtung 16 zum Arbeitsraum A. Mittels der Volumenmeßeinrichtung 16 wird der Fluidstrom gemessen und hieraus die Ist-Geschwindigkeit der Zylinderkolbenstange und damit der Kabine ermittelt. Über einen Regelkreis wird mittels des Frequenzumrichters der Motor 8 entsprechend nachgeführt, um die Ist-Geschwindigkeit der einprogrammierten Soll-Geschwindigkeit anzupassen. Über- oder Untergeschwindigkeiten können also erkannt und ausgeglichen werden, so daß sich eine hervorragende Fahrkonstanz ergibt.

Nach Einfahren in die Haltestelle werden die Steuersignale von der Aufzugsteuerung zurückgesetzt, der Motor 8 und das Ventil 12 werden abgeschaltet. Das Fluidvolumen des Arbeitsraums A wird zwischen Zylinderkolben und den Rückschlagventilen 14, 21 eingesperrt. Die Kabine steht still.

Eine mögliche Überladung der Kabine wird von einem Druckschalter 19 signalisiert und führt zum Abschalten der Fahrt. Hydraulische Überdrücke werden über die Überdrucksicherung 20, bei der es sich um ein Druckbegrenzungsventil handelt, ausgeglichen. Bei diesem handelt es sich um eine Ventilpatrone für Blockeinbau, die zwei Anschlüsse und nur eine Einstellfeder besitzt. In beiden Drehrichtungen der Pumpe 9 wird bei Überschreiten des eingestellten Mindestdrucks der Fluidstrom von der Druckseite zur Saugseite der Pumpe geleitet. Ein unzulässiger Druckaufbau über den Einstelldruck der Einstellfeder wird damit unterbunden.

Die Abwährtsfahrt erfolgt durch Ausfahren der Kolbenstange. Die Signale AB schnell" und AB langsam" aktivieren am Frequenzumrichter die Geschwindigkeit abwärts-schnell". Die Pumpe 9 erzeugt nun den erforderlichen Druck, um gegen den Druck auf der Ringseite Fluid in die Kolbenseite, also den Arbeitsraum B des Zylinders 1 zu fördern. Der Volumenstrom gelangt über das Rückschlagventil 21 und das Absperrventil 22 zum Arbeitsraum B. Das rückfließende Fluid vom Arbeitsraum A strömt über den Volumensensor 16, wo das Fluidvolumen erneut gemessen wird und in Abhängigkeit des Meßergebnisses die entsprechende Motornachregelung erfolgt, das Absperrventil 15 und ein Senkventil 23 erneut an die Pumpe, da die Vorsteuerung des Senkventils 23 mit der Druckseite der Pumpe 9 verbunden ist. Mit Erreichen des eingestellten Druckes öffnet das Senkventil und das Fluidvolumen des Arbeitsraums A gelangt in den Ansaugweg der Pumpe 9. Da für den Arbeitsraum B mehr Fluidvolumen benötigt wird als vom Arbeitsraum A zurückfließt, wird zusätzliches Fluid über das Rückschlagventil 17 aus dem Reservefluidbehälter 13 nachgesaugt. Erreicht die Kabine die vorbestimmte Halteposition, werden sämtliche Signale erneut rückgesetzt und der Motor abgeschaltet. Das Fluidvolumen ist wiederum eingesperrt, eine Kabinenbewegung unterbunden.

Abhängig von der Fahrtrichtung wird also das Ausgleichsfluid entweder sofort wieder in einen der Arbeitsräume weitergepumpt unter Nachsaugung von zusätzlichem Differenzfluid, oder aber teilweise in den Tank abgeführt.

Weiterhin ist eine Handpumpe 24 mit zugeordnetem Druckbegrenzungsventil 25 und vorgeschaltetem Rückschlagventil 26 vorgesehen, über welche im Bedarfsfall eine manuelle Kabinenbewegung ermöglicht ist. Ferner ist ein Notablaßventil 28 vorgesehen.

Schließlich zeigt Fig. 3 ein Diagramm zur Darstellung der Leistungsaufnahme des erfindungsgemäßen Hydroseilaufzugs im Vergleich mit zwei anderen Aufzugstypen. Längs der Abszisse ist die Zeit, längs der Ordinate die aufgenommene Leistung dargestellt. Die obere Kurve I zeigt die Leistungsaufnahme eines Elektromotors in einer konventionellen Anordnung mit konstanter Drehzahl. Ersichtlich zeigt die Kurve ein Rechteckprofil, eine Drehzahlvariation findet nicht statt. Demgegenüber zeigt die Kurve II die Leistungsaufnahme eines Hydraulikaufzugs unter Einsatz eines Frequenzumrichters. Bei diesem System wird also die Drehzahl entsprechend den tatsächlichen Erfordernissen angepaßt. Das System, welches der Kurve II zugrundeliegt, ist jedoch nicht ausgeglichen. Schließlich zeigt die Kurve III den Leistungsbedarf des erfindungsgemäßen Hydroseilaufzuges. Wie man der Figur entnehmen kann, reduziert sich die Beschleunigungs- und Beharrungsleistung auf ca. 45% im Vergleich zur nicht ausgeglichenen Version. Die Leistungsaufnahme ist damit deutlich gegenüber bisher bekannten Systemen verringert. Dies ist einerseits auf den vorher beschriebenen Gewichtsausgleich zurückzuführen, andererseits auf den Einsatz des Motors mit Frequenzumrichter sowie die Volumenmeßeinrichtung, mittels welcher sichergestellt ist, daß ein konstanter Fahrbetrieb möglich ist. Neben der hervorragenden Leistungsbilanz kann wie beschrieben auch der Volumenstrom im Vergleich zu konventionellen Anlagen auf ca. 25 - 40% reduziert werden. Auch das Pendelvolumen kann auf 25 - 40% reduziert werden. Das Volumen des Reservefluidbehälters beträgt für die vorher beschriebene Beispielanlage bei maximaler Förderhöhe von 20 m und mit einem Gesamtgewicht von 1600 kg ca. 60 Liter bei einem gesamten Systemvolumen von ca. 90 Litern im Vergleich zu Tankvolumina von ca. 800 Litern bei konventionellen Anlagen.

Claims

Hydroseilaufzug, umfassend;

einen Differentialzylinder (1) zum Bewegen einer Last, insbesondere einer Kabine (4), mit einem derart ausgelegten Ausgleichsgewicht (3), daß er unabhängig von der Größe der Zuladung stets auf Zug beansprucht ist, und der zwei Arbeitsräumen (A, B) aufweist, die in Abhängigkeit der geforderten Bewegung mit einem in einem Fluidkreislauf gebundenen Arbeitsfluid beaufschlagbar sind,

einen frequenzgeregelten Motor (8) zum Antreiben einer Fluidpumpe (9) zur Förderung des Arbeitsfluids, um die Last mit einer Soll-Geschwindigkeit zu bewegen,

und eine den Fluidfluß messende Volumenmeßeinrichtung (16) zur Erzeugung eines Meßsignals, welches ein Maß für die Ist-Geschwindigkeit der Last ist und in dessen Abhängigkeit der Motor (8) zum Erreichen der Soll-Geschwindigkeit nachführbar ist.
Hydroseilaufzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der frequenzgeregelte Motor (8) ein Industriemotor, insbesondere luftgekühlt, ist, dessen Drehzahl mittels eines Frequenzumrichters regelbar ist.
Hydroseilaufzug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Volumenmeßeinrichtung (16) mit dem die Drehzahl des Motors (8) regelnden Frequenzumrichter kommuniziert, an den das Meßsignal gebbar ist.
Hydroseilaufzug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Volumenmeßeinrichtung (16) dem ringseitigen Arbeitsraum (A) vorgeschaltet ist.
Hydroseilaufzug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsgewicht (3) derart bemessen ist, daß das Mindestgewicht der Last, insbesondere der Kabine (4) und eines diese tragenden Kabinenrahmens, zu wenigstens 80%, insbesondere zu wenigstens 90% ausgeglichen ist.
Hydroseilaufzug nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine hydraulische Schaltung zur Sicherstellung eines Betriebs des Motors (8) als Motor, unabhängig von der Richtung der Bewegung der Last.
Hydroseilaufzug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einer zu einem Arbeitsraum (A, B) führenden Fluidleitung (10, 11) ein Sperrorgan vorgsehen ist.
Hydroseilaufzug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der zum ringseitigen Arbeitsraum (A) führenden Fluidleitung (10) ein Senkventil (23) vorgsehen ist, über welches das aus dem Arbeitsraum (A) abfließende Fluid strömt.
Hydroseilaufzug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es ein vorsteuerbares Senkventil (23) ist, wobei das Senkventil (23) der Pumpe (9) derart vorgeschaltet ist, daß das Fluid bei geöffnetem Senkventil (23) in den Ansaugweg der Pumpe (9) gelangt.
Hydroseilaufzug nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Arbeitsraum (A, B) ein Absperrventil (15, 22) vorgeschaltet ist.
Hydroseilaufzug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Absperrventil (15, 22) mindestens ein Rückschlagventil (14, 21, 27) vorgeschaltet ist.
Hydroseilaufzug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den zu den beiden Arbeitsräumen (A, B) führenden Fluidleitungen (10, 11) eine einen Ausgleich eines hydraulischen Überdrucks ermöglichende Überdrucksicherung (20) vorgesehen ist.
Hydroseilaufzug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Überdrucksicherung (20) derart geschaltet ist, daß das ausgleichsbedingte Fluidvolumen von der Druckseite auf die Saugseite der Pumpe (9) geführt wird.
Hydroseilaufzug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsgewicht (3) unmittelbar an oder auf der Kolbenstange (2) angeordnet ist.
Hydroseilaufzug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es ein 1:2-Aufzug ist.
Hydroseilaufzug nach einem der vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe eines im teilgeschlossenen Fluidkreislauf vorgesehenen Reservefluidbehälters (13) in Abhängigkeit des maximalen Differenzvolumens der beiden Arbeitsräume (A, B) gewählt ist.
Hydroseilaufzug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reservefluidbehälter (13), der Motor (8) und die Pumpe (9) einschließlich Steuerung sowie gegebenenfalls die Aufzugsteuerung selbst und gegebenenfalls die hydraulische Schaltung in einem gemeinsamen Schrank o.dgl., vorzugsweise außerhalb des Schachtes, in dem der Hydroseilaufzug angeordnet ist, angeordnet sind.