Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aufzug mit zwei Antrieben
mit je einer Treibscheibe und mit Tragseilen, welche über die
Treibscheiben geführt sind und mit einer Aufzugskabine und einem
Gegengewicht wirkverbunden sind.
Aus der EP 0 846 645 ist ein modular aufgebauter Aufzug bekannt,
bei welchem zwecks Erweiterung des Leistungsbereiches zwei
Antriebsmodule eingesetzt werden können. Die zwei Antriebsmodule
ermöglichen einen Betrieb mit 1:1- oder 2:1-Aufhängung.
Bei dieser Konstruktion kann es beim Ausfall eines der beiden
Antriebe zu totalen Betriebsunterbrechungen kommen.
Es wird deshalb bei der vorliegende Erfindung die Aufgabe
gestellt, die Betriebssicherheit der Aufzugsanlage zu erhöhen.
Insbesondere soll beim Ausfall einer Antriebseinheit die
Durchführung von Evakuationsfahrten ermöglicht werden.
Der erfindungsgemässe Aufzug zeichnet sich dadurch aus, dass ein
einziger gemeinsamer Satz Tragseile benötigt wird, welcher über
beide Treibscheiben der beiden Antriebe geführt ist. Dadurch
entfallen zwei Seilendbefestigungen mit Seilendarmaturen, Federn,
Seilplatten und Abstützungen.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen sind in den
Unteransprüchen aufgeführt.
Es ist eine Seilklemme vorhanden, welche, bestimmt von der
Aufzugssteuerung, die Zustände offen oder geschlossen aufweisen
kann. Die Seilklemme wird hierbei von einem Servomechanismus
betätigt und ihre Funktionen sind beliebig oft reproduzierbar.
Bei einer Disposition mit unterschlungener Kabine und 1:1-Aufhängung
kann die Seilklemme vorzugsweise unterhalb der Kabine
angeordnet werden.
Bei einer Disposition mit 2:1-Aufhängung kann die Seilklemme
vorzugsweise an einem stationären Ort, beispielsweise im
Schachtkopf angeordnet werden.
Die Seilklemme ist so ausgebildet, dass diese im geschlossenen
Zustand die durch die Seilklemme geführten Tragseile absolut
festhält und aus dem einzigen Tragseil-Satz zwei funktionell
unabhängige Tragseil-Sätze bildet.
Die Tragseile weisen eine detektierbare Markierung auf mittels
welcher eine Verschiebung der Aufzugskabine aus der Mitte der
Tragseile erkannt wird.
Zu Ablesung der Markierung an den Tragseilen ist ein Detektor
vorhanden, welcher die Markierung an sich, sowie die Richtung der
Verschiebung der Markierung aus dem Detektor erkennt.
Der Detektor kann prinzipiell irgendwo plaziert werden, wird aber
vorzugsweise in der Seilklemme selbst oder in deren unmittelbaren
Umgebung angeordnet.
Es ist eine Schaltlogik vorhanden, welche beim Ausfall eines
Antriebes und besetzter Kabine zwischen zwei Stockwerken die
Seilklemme öffnet, eine Evakuationsfahrt mit dem intakten Antrieb
auf ein Stockwerk steuert und nach beendigter Evakuationsfahrt und
leerer Kabine eine Nivellierfahrt bis zum Gleichstand der
Gegengewichte bewirkt und dann die Seilklemme wieder in die
Geschlossenstellung steuert.
Bei einer 2:1 Aufhängung mit obenliegenden Umlenkrollen auf der
Kabine wird auf der Antriebsebene oberhalb des Fahrweges nur eine
einzige Umlenkrolle benötigt, welche zudem, als Ersatz für eine
Seilklemme, mit einer Bremse ausgerüstet werden kann, welche
sowohl die Umlenkrolle wie auch das über die Umlenkrolle gelegten
Tragseile festhält. Die Bremse kann elektromagnetisch oder
servomechanisch betätigt werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert und in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
Fig.1 einen Aufzug mit zwei Antrieben und mit zwei Tragseil-Sätzen
als Beispiel des bekannten Standes der Technik, Fig.2 einen Aufzug mit zwei Antrieben und mit einem einzigen Satz
Tragseile, welche über beide Treibscheiben geführt sind, Fig.3 einen Aufzug gemäss Fig.2 mit einer Seilklemme im
geschlossenen Zustand unterhalb der Aufzugskabine, Fig.4 den Aufzug gemäss Fig.3 mit der Seilklemme im offenen
Zustand, einer detektierbaren Markierung an den verschobenen
Tragseilen und die Gegengewichte in entsprechend unterschiedlichen
Höhenlagen relativ zueinander, Fig.5 einen Aufzug mit zwei Antrieben, 2:1 Aufhängung, einer
geschlossenen Seilklemme im Schachtkopf, sowie mit zwei
angedeuteten, fiktiven Seilendbefestigungen im Schachtkopf, Fig.6 den Aufzug gemäss Fig.5 mit der Seilklemme im offenen
Zustand, einer detektierbaren Markierung an den verschobenen
Tragseilen und die Gegengewichte in entsprechend unterschiedlichen
Höhenlagen relativ zueinander und Fig.7 den Aufzug gemäss Fig.6 mit oberhalb der Kabine angeordneten
Umlenkrollen und einer mit einer Bremse versehenen Umlenkrolle
oberhalb des Fahrweges.
In der Fig.1 ist ein erster Antrieb mit 1 und die zugehörige
Treibscheibe mit 1.1 bezeichnet. Ueber die Treibscheibe 1.1 sind
Tragseile 1.2 geführt, an welchen ein Gegengewicht 1.4 und über
eine gefederte Seilendbefestigung 1.3 eine Kabine 3 befestigt
sind. Ein zweiter Antrieb 2 mit Treibscheibe 2.1 weist Tragseile
2.2, eine zweite gefederte Seilendbefestigung 2.3 an der Kabine 3
und ein Gegengewicht 2.4 auf. Dieser Aufzug präsentiert den
bekannten und kommentierten Stand der Technik.
Der Aufzug in der Fig.2 weist für zwei Antriebe 1 und 2 einen
einzigen Satz Tragseile 4 auf, welche über beide Treibscheiben 1.1
und 2.1 geführt sind. Die gemeinsamen Tragseile 4 unterschlingen
die Kabine 3 über zwei Umlenkrollen 5 und 6. Für eine permanente
Gleichpositionierung der Gegengewichte 1.4 und 2.4 relativ
zueinander müssen die beiden Antriebe 1 und 2 immer miteinander
genau synchron laufen. Dieser permanente Synchronlauf der Antriebe
1 und 2 miteinander erfordert eine umfangreiche und kostspielige
Regel- und Sensortechnik und stellt hohe Ansprüche an Genauigkeit
und Zuverlässigkeit der entsprechenden technischen
Zusatzausrüstung. Nach dem Gesetz der Wahrscheinlichkeit können
deshalb Betriebsstörungen häufiger auftreten als bei
konventionellen Dispositionen.
Mit dem Aufzug, dargestellt in den Fig.3 und 4 wird eine Lösung
offenbart, mittels welcher die bei Fig.2 angesprochenen
technischen Probleme auf einfache Art gelöst werden. Die Mittel
für diese Problemlösung sind eine unterhalb der Kabine 3
angeordnete Seilklemme 8, ein in diesen Beispiel mit der
Seilklemme 8 kombinierter Detektor 10 und eine mittels diesem
Detektor 10 detektierbare Markierung 9 (Fig.4) an den Tragseilen
7. Ausserdem zeigen die Fig.3 und 4 die zwei verschiedenen
Zustände offen (Fig.4) und geschlossen (Fig.3) der Seilklemme 8.
Detektor 10 und Markierung 9 können auch als Einheit in der Form
einer üblichen Inkrementalgeber-Einrichtung vorgesehen und mit
einer Umlenkrolle 5 oder 6 bzw. 11, 12 oder 15 kombiniert werden.
Mit einer Inkrementalgeber-Einrichtung der vorgesehenen Art kann
der Weg, die Richtung und die Geschwindigkeit einer drehenden
Umlenkrolle 5, 6, 11, 12 oder 15 und somit auch der Treibseile 7
aufgenommen werden.
Bei geschlossenem Zustand der Seilklemme 8 (Fig.3) werden die
Tragseile 7 funktionell in zwei unabhängige Tragseil-Sätze 7.1 und
7.2 unterteilt. Bei diesem Zustand ist ein Parallelbetrieb mit
beiden Antrieben 1 und 2 ohne irgendwelche synchronisierenden
Mittel möglich, da die Belastung der beiden Antriebe 1 und 2 bei
ungeregeltem Betrieb allein durch die Charakteristik der
Drehzahl/Drehmoment-Kennlinie der Antriebsmotoren weitgehend und
genügend ausgeglichen wird. Es erfolgt so je eine hälftige
Belastung auf beide Antriebe 1 und 2. Die Seilklemme 8 bleibt bei
normalem Betrieb des Auf Zuges immer geschlossen.
Die Seilklemme 8 wird erst geöffnet wenn ein Antrieb 1 oder 2,
z.B. infolge eines Steuerungsfehlers oder bei Ausfall irgend einer
mit dem Antrieb verbundenen Komponente, nicht mehr funktionsfähig
ist. Dann wird die Seilklemme 8, gesteuert von einer
übergeordneten, nicht dargestellten Ueberwachungslogik mittels
eines ebenfalls nicht dargestellten üblichen Servoantriebes
geöffnet (Fig.4). Falls sich eine besetzte Kabine 3 beim Ausfall
eines Antriebes, z.B. des Antriebes 2, nicht auf einem Stockwerk
befindet, ist es nun möglich, die Kabine 3 mit Hilfe des noch
funktionierenden Antriebes 1 auf ein Stockwerk zu fahren. Die
Steuerung dieses Vorganges ist eine Teilfunktion einer hier nicht
näher erläuterten Evakuationssteuerung. Bei der Ausführung oder
nach Abschluss einer solchen Evakuationsfahrt zeigt sich eine
Situation wie sie in Fig.4 dargestellt ist. Mittels des noch
intakten Antriebes 1 wird oder wurde hier eine Evakuationsfahrt in
Ab-Richtung auf ein Stockwerk vorgenommen. Durch den Stillstand
des defekten Antriebes 2 ergibt sich für die Kabine 3 eine 2:1
Aufhängung und dadurch eine Halbierung der Hubleistung und der
Fahrgeschwindigkeit. Das bedeutet, dass der noch funktionierende
Antrieb 1 für eine Evakuationsfahrt genau gleich stark belastet
wird wie bei einer normalen Fahrt mit beiden Antrieben 1 und 2.
Nach einer solchen Evakuationsfahrt stehen aber die Gegengewichte
1.4 und 2.4 nicht mehr auf gleicher Höhe und müssen vor Aufnahme
des Normalbetriebes wieder auf gleich hohe Position zueinander
gebracht werden. Mittels des Detektors 10 und einer zugehörigen,
hier nicht näher erläuterten, aber üblichen Logik wurde
registriert, dass die Markierung 9 bei Beginn der Evakuationsfahrt
nach rechts aus dem Bereich des Detektors 10 gefahren ist. Mit den
Informationen Evakuationsfahrt beendet und Kabine leer wird ein
Fahrbefehl für eine Nivellierfahrt in Auf-Richtung gebildet. Die
Nivellierfahrt dauert so lange, bis die Markierung 9 vom Detektor
10 erfasst wird. Nach Abschluss der Nivellierfahrt sind die
Gegengewichte 1.4 und 2.4 wieder auf gleicher Höhe und die
Seilklemme 8 wird wieder geschlossen. Es ist dann wieder die
Situation gemäss Fig.3 hergestellt. Der Aufzug bleibt dann ausser
Betrieb bis die Störung am Antrieb 2 behoben ist.
Eine Nivellierfahrt ist prinzipiell auch ohne Detektor 10 und
Markierung 9 möglich. Hierbei wird, mit offener Seilklemme 8, die
Kabine 3 beispielsweise mit Antrieb 1 und mit kleiner
Geschwindigkeit nach oben bewegt bis das Gegengewicht 1.4 den
entsprechenden Puffer berührt und etwas eindrückt. Die Rückmeldung
des Pufferkontaktes schaltet den Antrieb 1 aus und der zweite
Antrieb 2 verfährt nun ebenso, bis das zweite Gegengewicht 2.4 den
zweiten Pufferkontakt betätigt. Nach diesen zweiten Teil der
Nivellierfahrt ist die Symmetrie der Tragseile 7.1 und 7.2 wieder
hergestellt, die Seilklemme 8 kann geschlossen und der
Normalbetrieb wieder aufgenommen werden. Das Aufsetzen eines
Gegengewichtes 1.4, 2.4 auf einen Puffer kann auch über die
Motorregelung wahrgenommen werden, was dann einen Pufferkontakt
erübrigen würde.
Für die Darstellungen in den Fig.5 und 6 gelten bezüglich der
Funktionen von Seilklemme 8, Detektor 10 und Markierung 9 die
gleichen Möglichkeiten und Funktionen wie sie vorhergehend
beschrieben wurden. Die andere Disposition des Aufzuges mit der
2:1-Aufhängung der Kabine 3 ergibt gegenüber der Disposition in
den Fig.3 und 4 bezüglich der Aufzugskomponenten und ihrer
Anordnung die folgenden Abweichungen und Neuteile:
Die Seilendbefestigungen 1.3 und 2.4 sind an einem stationären
Punkt, beispielsweise im Schachtkopf angeordnet. Die Umlenkrollen
5 und 6 sind unten seitlich an der Kabine 3 plaziert. Durch die
2:1-Aufhängung werden zwei weitere Umlenkrollen 11 und 12
benötigt, welche vorzugsweise auch im Schachtkopf montiert werden.
Ebenso muss die Seilklemme 8 mit dem Detektor 8 an dieser Stelle
zwischen den Umlenkrollen 11 und 12 stationär angeordnet werden.
Ferner befinden sich noch zwei weitere Umlenkrollen 1.5 und 2.5
auf den Gegengewichten. Mit 13 und 14 sind fiktive
Seilendbefestigungen in der Schachtdecke angedeutet. Damit soll
nur gezeigt werden wie die Disposition ohne Seilklemme 8 aussehen
würde, bzw. welchen dispositiven Effekt die geschlossene
Seilklemme 8 bewirkt.
Für die Darstellung in der Fig.6 wurde angenommen, dass bei
offener Seilklemme 8 mit dem noch funktionsfähigen Antrieb 2 eine
Evakuationsfahrt in Ab-Richtung ausgeführt wird. Das nach oben
sich verschiebende Gegengewicht 2.4 muss nach beendeter
Evakuationsfahrt und geleerter Kabine 3, wie bereits beschrieben,
mittels Nivellierfahrt(en) wieder auf gleiche Höhe mit dem
Gegengewicht 1.4 gebracht und die Seilklemme 8 wieder geschlossen
werden.
Mit der Fig.7 wird eine 2:1 Disposition ohne Unterschlingung der
Kabine 3 dargestellt. Die zwei Umlenkrollen 5 und 6 sind auf der
Kabine 3 angeordnet. Auf der Antriebsebene ist, anstelle der zwei
Umlenkrollen 11 und 12 in den Fig.5 und 6, nur eine einzelne
Umlenkrolle 15 vorgesehen. Eine die Umlenkrolle 15 blockierende
und deblockierende Einrichtung ist hier vereinfacht als Bremse
dargestellt mit Bremsschuh 16, Feder 17 und Spule 18. Als
Blockier- und Deblockiereinrichtung kann auch eine servobetätigte
Einrichtung vorgesehen werden, welche ohne Energieaufwand in einem
der zwei Zustande Blockieren oder Deblockieren verharren kann.
Die Umlenkrolle 15 kann die vorgängig erwähnte Inkrementalgeber-Einrichtung
enthalten.
Die Ausführung der Seilklemme 8 kann für den vorgesehenen
Anwendungszweck sehr einfach konstruiert sein, da sie bei den
beschriebenen Funktionen nur im Stillstand des Aufzuges betätigt
wird und somit keine dynamische Bremsfunktion ausführt. Die
Servomechanik für die Betätigung der Seilklemme 8 kann
beispielsweise als elektromagnetische Kniehebelmechanik oder als
Motorspindel ausgeführt sein, um hier nur die wichtigsten
Möglichkeiten zu nennen. Die Seilklemme 8 sollte für die
beschriebene Funktion in beiden Stellungen, offen und geschlossen,
ohne Energiezufuhr verharren.
Der Detektor 10 und die Markierung 9 an den Tragseilen 7 können
nach einem der bekannten Prinzipien ausgeführt sein. Die Detektion
der Markierung 9 an den Tragseilen 7 kann deshalb beispielsweise
mit optoelektronischen, magnetischen oder induktiven Mitteln
ausgeführt werden.