EP1347931B1 - Getriebeloser seilaufzug mit doppelt umschlungenen treibscheibenantrieb - Google Patents

Getriebeloser seilaufzug mit doppelt umschlungenen treibscheibenantrieb Download PDF

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EP1347931B1
EP1347931B1 EP01989626A EP01989626A EP1347931B1 EP 1347931 B1 EP1347931 B1 EP 1347931B1 EP 01989626 A EP01989626 A EP 01989626A EP 01989626 A EP01989626 A EP 01989626A EP 1347931 B1 EP1347931 B1 EP 1347931B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lift according
gearless cable
cable lift
gearless
driving disk
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP01989626A
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English (en)
French (fr)
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EP1347931A1 (de
Inventor
Horst Wittur
Dietmar KÜNTSCHER
Klaus Fichtner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kone Corp
Original Assignee
Wittur AG
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Publication date
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Application filed by Wittur AG filed Critical Wittur AG
Priority to DE20122517U priority Critical patent/DE20122517U1/de
Publication of EP1347931A1 publication Critical patent/EP1347931A1/de
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Publication of EP1347931B1 publication Critical patent/EP1347931B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B11/00—Main component parts of lifts in, or associated with, buildings or other structures
    • B66B11/0065—Roping
    • B66B11/008—Roping with hoisting rope or cable operated by frictional engagement with a winding drum or sheave
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B11/00—Main component parts of lifts in, or associated with, buildings or other structures
    • B66B11/04—Driving gear ; Details thereof, e.g. seals
    • B66B11/08—Driving gear ; Details thereof, e.g. seals with hoisting rope or cable operated by frictional engagement with a winding drum or sheave

Definitions

  • the invention relates to a gearless cable lift with one of several parallel Steel carrying cables Double-wrapped traction sheave drive with counter-pulley, a car, Guide rails for the car and a counterweight, in particular for a machine room-less. Installation of the elevator machine.
  • the car and the counterweight are connected to each other via the suspension element rope connected.
  • the counterweight is equal to the net weight of the car and a part, mostlycns half, the payload and half the net mass of leading to the car Suspension cable off.
  • the traction sheave as a driving ring can be executed.
  • electric motors are used.
  • traction sheave and propulsion engine including its energetic and control part are essential Components of a gearless elevator machine.
  • Gearless lift machines are extremely quiet and small and inexpensive. They are more advantageous than Elevator machines with gearbox. For them, no environmentally hazardous gear oil is needed and the elimination of the transmission improves the efficiency.
  • the elevator machine is in a separate machine room or directly in the vehicle shaft Installed. In the latter case, it may be in the upper or lower part of the Shaft, laterally in the space for the counterweight or directly on or under the Car installed.
  • the car payload and more Conditions, such as head or conveyor speed have different Supporting rope guides developed.
  • the single suspension the suspension cable is coming from the car coming over the traction sheave permanently installed in the shaft head or in the machine room above it led to the counterweight.
  • suspension cable guides in multiple suspensions, the use of loose roles at the same time a specific ratio from rope to car speed.
  • the rope drive with a loose roller on the car and a loose roller on the counterweight executed the torque of the drive motor decreases in half double speed. The machine is smaller and can be easier in the elevator shaft to install.
  • An arrangement with double wrap by two or more parallel support cables is For example, described in DE 36 34 859 A1. Moving from the car to the counterweight extending ropes are twice around the traction sheave and between them Loop once wrapped around a pulley, with the contact angle between the traction sheave and the suspension cables in both loops around the traction sheave 180 ° exceeds.
  • a variant with double wrap and two deflection plates is shown in FIG. 2c of EP 0 578 237 A1.
  • a machine roomless arrangement with double wrap around the traction sheave is in WO 99/43595.
  • the suspension element runs from an upper side stop Coming, twice at the traction sheave and counter-disc, both at the bottom of the Racks are fixed, in the further back up, where it deflects on a fixed role and finally a loose roll on the counterweight to a second upper rope stop.
  • Traction sheave and counter-disc have such a distance from each other that a Pulley on the car floor becomes unnecessary.
  • As a support means are two parallel flat strands provided, as specified for example in WO 99/43885. Further flat strands are shown for example in WO 98/29327.
  • small pulley diameters are in elevator construction particularly advantageous because they allow a compact design of the drive motor.
  • small traction sheaves have the disadvantage that the suspension rope is more stressed and the rope life is thereby reduced.
  • Pulley diameter of at least 40 times the shroud diameter used wherein the reduction of the carrier rope diameter through the use of the above described Flat strands is achieved as drive cables with a particularly small diameter.
  • the JP 07-117957 A discloses an elevator in which a plurality of parallel support cables Double wrap a traction sheave drive with counter pulley.
  • the leadership of Ropes are in semicircular drive grooves.
  • EP 0 672 781 A relates to elevators using synthetic fiber ropes, to allow a greater number of bending changes.
  • the invention is based on the object, a gearless cable lift with double Wrap to develop so that the disadvantages of the flat strands are avoided and the elevator has a compact and inexpensive construction.
  • the ratio of the pulley diameter to the nominal diameter of the suspension ropes is less than 40.
  • a ratio of essentially 30 has proved to be very beneficial.
  • small pulley diameter allows, creating a compact and inexpensive construction of the drive motor is guaranteed.
  • the reduced rope life, which decreased by one Drive pulley diameter results in accordance with the invention by the use of Semicircular drive grooves avoided, in which the steel carrying ropes run. True, by the use of half-round grooves reduces the drive capacity of the drive pulley, this will however compensated by the use of a double wrap.
  • the ropes are running in undercutless drive grooves, but also driving grooves with a low undercut, preferably from 1-3 mm. Such a small undercut can have a positive effect on the running properties.
  • the drive torque can be greatly reduced in the cable according to the invention, which also makes the prime mover smaller.
  • the suspension cables do not experience such an extreme bending radius and extreme rolling speeds like the flat strands on traction sheaves with a diameter of ⁇ 100 mm.
  • the thin support cables are in the the carrier rope diameter exactly adapted half-round grooves the traction sheave very well, causing deformations of the rope and transverse pressures be avoided and the surface pressure is reduced.
  • the suspension cables thereby reach a high resting time. Due to the circular cross-section of the suspension cables "find"
  • the ropes always in the size exactly matched half-round grooves of the drive wheel. Consequently, they have no tendency to vibrate or unequal Strain to wander out of bed. In addition, a not to be underestimated occurs Noise reduction on.
  • the invention is thus based on the finding that by a combination of a double wrap of the drive rope with the guide in semicircular drive grooves, the ratio Drive pulley diameter can be reduced to nominal diameter of the suspension cables, thereby smaller Tragseil tipmesser and thus a cheaper construction of the cable lift is ensured with undiminished long rope life.
  • a particularly preferred embodiment of the invention are particularly thin Supporting cables with a nominal diameter between 5 to 7 mm, in particular of ⁇ 6 mm used.
  • the lubrication and cleaning is thinner Ropes more effective than thicker ropes.
  • the ropes are always oversized be what makes the elevator more expensive
  • a known rope drive with double wrap is shown in more detail.
  • traction sheave with a nominal diameter 240 mm even those with a small nominal diameter can be used.
  • the nominal diameter can only be 180 mm, which is a ratio of pulley diameter to nominal diameter of the suspension cables of 30 corresponds.
  • Fig. 1a only one of the 8 supporting cables of the supporting rope set 1 is shown for clarity.
  • Traction sheave 2 and counter-disc 3 are shown arranged horizontally to each other. Likewise, they can also be arranged perpendicular to each other.
  • the distance of Opposed disc 3 to the traction sheave 2 is chosen so that when horizontal disc arrangement in the shaft head of the supporting cable set 1 outside of the car sides, not shown in Fig. 1 passes. This eliminates an otherwise necessary additional deflection.
  • the breaking strength of the suspension ropes depends decisively on the nominal diameter of the suspension ropes from the material and construction of a supporting rope.
  • the most important technical data such as tensile strength the wires, calculated breaking force and determined breaking strength are determined by the manufacturer specified in a works certificate and serve the elevator construction for calculation the necessary number of suspension cables of the suspension cable set 1.
  • the above information can therefore only be indicative, especially since a u.a. from the nominal rope speed and the cable guide dependent, high safety factor the result significantly affected.
  • Fig. 2 is an example of a machine room-less installation of the traction sheave drive shown schematically in the shaft head.
  • the shaft wall 5 bounds the free Shaft space. From above you can see the roof of the car 6.
  • a deflection wheel 12 installed on the counterweight 11 wraps around and then to a second cable stop 13 runs upwards.
  • the counterweight 11 and its deflection pulley 12 run laterally between the shaft wall 5 and a side wall of the car 6th Die Cable guide, with a 2: 1 gear ratio of the rope speed at the traction sheave 2 is reached to the car speed at half the driving torque, comes the use of a small, faster-running drive motor 7 with small traction sheave. 2 and thin suspension cables very contrary and is shown schematically again separately.
  • the attachment means for the traction sheave drive in the shaft head are also omitted like the side guide rails for the car and other components of a car usual cable lift.
  • Fig. 3 shows the installation of a traction sheave drive on a shaft wall 5.
  • the set of suspension ropes 1 runs from a first Rope stop 10 on the pulleys 8, 9 to the traction sheave 3, 2, wraps around the driven by the drive motor 7 drive pulley 2 twice, runs to the guide roller 12, on the the counterweight 11 hangs, and ultimately runs to the second cable stop 13.
  • the pulleys 8, 9 can both on the roof of the car 6 and under the ground be fastened to the car 6. Both variants are shown schematically.
  • the described Support rope guide realizes a 2: 1 suspension.
  • the traction sheave drive is permanently installed at the top, bottom or side of the shaft, it will become conveniently attached to the elevator frame.
  • the traction sheave drive is installed at the bottom of the elevator car 6.
  • the set of suspension ropes 1 runs from the first cable stop 10 to the counter-disc 3 and the traction sheave. 2 around, which are both attached to the bottom of the car 6, in the further up, over a deflection roller 14, the deflection roller 12 wraps around the counterweight and is ultimately with attached to the second end of the second cable stop 13. It will turn one 2: 1 suspension realized.
  • the traction sheave drive is installed on the roof of the elevator car 6.
  • the Cable guide corresponds to the cable guide according to Fig. 4.
  • Crucial for the choice of installation the traction sheave drive on the car floor or on the car roof are ultimately the local conditions in the shaft and the possibilities for a disability Maintenance of the traction sheave drive.
  • the traction sheave drive is installed on the car 6, the car frame or the Car main carrier expediently supplemented by appropriate holding means.
  • the car suspension can be in the ratio 1: 1, 2: 1 or even 4: 1, depending on whether and how many loose rolls are used.
  • suspension cables single-layer round rope ropes can be used, wherein the individual Round wires of carbon steel with a relatively high content of carbon of 0.4 % to 1% are drawn. But it can also be used multi-layer round strand ropes.
  • the support cables have a nominal diameter in a preferred embodiment of the invention of 6 mm, which allows drive pulley diameter of 240 mm and smaller.
  • the motor of the traction sheave drive even without mechanical double emergency brake device is executed and for it a double emergency brake device is arranged on the car 6, on both sides at least one guide rail for the car 6 acts.
  • a double emergency brake device is arranged on the car 6, on both sides at least one guide rail for the car 6 acts.
  • the Double emergency brake device a two-disc clamp brake.
  • the electric motor is according to another preferred embodiment as a converter-controlled three-phase synchronous or three-phase asynchronous motor is formed.

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Description

Die Erfindung betrifft einen getriebelosen Seilaufzug mit einem von mehreren parallelen Stahlttragseilen doppelt umschlungenen Treibscheibenantrieb mit Gegenscheibe, einem Fahrkorb, Führungsschienen für den Fahrkorb und einem Gegengewicht, insbesondere für eine maschinenraumlose. Installation der Aufzugsmaschine.
Bei Seilaufzügen sind Fahrkorb und Gegengewicht über das Tragmittel Seil miteinander verbunden. Das Gegengewicht gleicht die Eigenmasse des Fahrkorbs und einen Teil, meistcns die Hälfte, der Nutzlast sowie die Hälfte der Eigenmasse der zum Fahrkorb führenden Hängekabel aus. Aus Sicherheitsgründen sind mindestens zwei parallel laufende Tragseile vorgeschrieben. Heutzutage werden Seilaufzüge anstelle der früher üblichen Seiltrommelantriebe mit Trcibscheibenantrieben ausgerüstet, wobei die Treibscheibe auch als Treibkranz ausgeführt sein kann. Als Antriebsaggregat werden Elektromotoren verwendet. Treibscheibe und Antriebsmotor einschließlich seines energetischen und Steuer-Teils sind wesentliche Komponenten einer getriebelosen Aufzugsmaschine. Getriebelose Aufzugsmaschinen sind äußerst geräuscharm sowie klein und kostengünstig. Sie sind vorteilhafter als Aufzugsmaschinen mit Getriebe. Bei ihnen wird kein umweltgefährdendes Getriebeöl benötigt und durch den Wegfall des Getriebes verbessert sich der Wirkungsgrad.
Die Aufzugsmaschine ist in einem separaten Maschinenraum oder auch direkt im Fahrzeugschacht installiert. Im letztgenannten Falle kann sie im oberen oder unteren Teil des Schachtes, seitlich im Raum für das Gegengewicht oder unmittelbar auf bzw. unter dem Fahrkorb installiert sein. Je nach der Installationsweise, der Fahrkorb-Nutzlast und weiterer Gegebenheiten, wie Förderhöhe oder Fördergeschwindigkeit, haben sich unterschiedliche Tragseilführungen herausgebildet.
Im einfachsten Fall, der Einfachaufhängung, ist das Tragseil vom Fahrkorb kommend über die im Schachtkopf oder im darüber befindlichen Maschinenraum fest installierte Treibscheibe zum Gegengewicht geführt. Es gibt aber auch andere Tragseilführungen in Mehrfachaufhängungen, die unter Verwendung von losen Rollen zugleich ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis von Seil- zu Fahrkorbgeschwindigkeit realisieren. Wird beispielsweise der Seiltrieb mit einer losen Rolle auf dem Fahrkorb und einer losen Rolle auf dem Gegengewicht ausgeführt, verringert sich das Drehmoment des Antriebsmotors auf die Hälfte bei doppelter Drehzahl. Die Maschine wird kleiner und läßt sich problemloser im Aufzugsschacht installieren.
Zum Erhöhen oder Erzielen der erforderlichen Treibfähigkeit ist es bekannt, eine "doppelte Umschlingung" zu wählen, die dann in Verbindung mit geräusch- und verschleißgünstigeren Halbrundrillen ausgeführt wird.
Eine Anordnung mit doppelter Umschlingung durch zwei oder mehr parallele Tragseile ist beispielsweise in der DE 36 34 859 A1 beschrieben. Die sich vom Fahrkorb zum Gegengewicht erstreckenden Tragseile sind zweimal um die Treibscheibe und zwischen diesen Schleifen einmal um eine Umlenkscheibe geschlungen, wobei der Berührungswinkel zwischen der Treibscheibe und den Tragseilen in beiden Schleifen um die Treibscheibe 180° übersteigt. Eine Variante mit doppelter Umschlingung und zwei Umlenkscheiben ist in Fig. 2c der EP 0 578 237 A1 dargestellt.
Eine maschinenraumlose Anordnung mit doppelter Umschlingung der Treibscheibe ist in WO 99/43595 dargestellt. Gemäß Fig. 2 läuft das Tragmittel, von einem oberen Seitanschlag kommend, doppelt um Treibscheibe und Gegenscheibe, die beide am Boden des Fahrkorbes befestigt sind, im weiteren wieder nach oben, wo es an einer festen Rolle umlenkt und letztlich über eine lose Rolle am Gegengewicht zu einem zweiten oberen Seilanschlag. Treibscheibe und Gegenscheibe haben einen solchen Abstand zueinander, daß eine Umlenkrolle am Fahrkorbboden unnötig wird. Als Tragmittel sind zwei parallele Flachstränge vorgesehen, wie sie beispielsweise in der WO 99/43885 näher angegeben sind. Weitere Flachstränge sind beispielsweise in der WO 98/29327 gezeigt. Flachstränge bestehen im Gegensatz zu den gebräuchlichen Rundseilen aus mehreren kleinen, parallel laufenden, metallischen oder nichtmetallischen Litzen oder Seilen, die gemeinsam von einer flachbandartigen, nichtmetallischen Umhüllung eingeschlossen sind. Die Litzenstärke nach WO 99/43885 ermöglicht Flachstränge äußerst geringer Dicke. Nach einer gängigen Berechnungsvorschrift, wonach der Treibscheibendurchmesser mindestens dem 40-fachen Tragseildurchmesser entsprechen soll, ergeben sich Treibscheibendurchmesser von 100 mm und darunter. Kleine Treibscheibendurchmesser wirken sich direkt proportional auf das aufzubringende Drehmoment und damit auf die Baugröße der Antriebsmotoren aus. D. h., je kleiner der Treibscheibendurchmesser ist, desto weniger Drehmoment muß auf die Treibscheibe aufgebracht werden und desto kompakter und kostengünstiger kann der Antriebsmotor konstruiert sein.
Gemäß den vorangegangenen Ausführungen sind kleine Treibscheibendurchmesser im Aufzugsbau besonders vorteilhaft, da sie eine kompakte Bauweise des Antriebsmotors ermöglichen. Kleine Treibscheiben weisen jedoch den Nachteil auf, daß das Tragseil mehr beansprucht wird und die Seillebensdauer dadurch verringert wird. Um bei den Aufzügen nach dem Stand der Technik eine ausreichende Seillebensdauer zu gewährleisten, werden deshalb Treibscheibendurchmesser von mindestens dem 40fachen Tragseildurchmesser verwendet, wobei die Reduzierung des Tragseildurchmessers durch die Verwendung der oben beschriebenen Flachstränge als Treibseile mit besonders geringem Durchmesser erreicht wird.
Nachteilig an den Flachsträngen ist jedoch die Notwendigkeit des Herstellens und Auf-Vorrat-Haltens spezieller, sehr kostenintensiver Tragmittel für alle Traglastgrößen. Außerdem sind beginnende Schäden am Tragmittel, die zu einer ernsthaften Gefährdung des Aufzugsbetriebes oder gar der Sicherheit führen können, nur mit erheblichem technologischem Aufwand oder gar nicht zu detektieren.
Die Druckschrift JP 07-117957 A offenbart einen Aufzug, bei dem mehrere parallele Tragseile einen Treibscheibenantrieb mit Gegenscheibe doppelt umschlingen. Die Führung der Seile erfolgt in Halbrund-Treibrillen.
Die EP 0 672 781 A bezieht sich auf Aufzüge, bei denen Kunstfaserseile zum Einsatz kommen, um eine größere Anzahl an Biegewechseln zu ermöglichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen getriebelosen Seilaufzug mit doppelter Umschlingung so weiterzuentwickeln, daß die Nachteile der Flachstränge vermieden werden und der Aufzug eine kompakte und kostengünstige Bauweise aufweist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 21 angegeben.
Anstelle zwei oder drei extrem dünner Flachstränge werden bei dem erfindungsgemäßen Aufzug immer gleichdünne Stahltragseile verwendet, wobei das Verhältnis des Treibscheibendurchmessers zum Nenndurchmesser der Tragseile kleiner als 40 ist. Ein Verhältnis von im wesentlichen 30 hat sich dabei als sehr vorteilhaft erwiesen. Hierdurch werden geringe Treibscheibendurchmesser ermöglicht, wodurch eine kompakte und kostengünstige Bauweise des Antriebsmotors gewährleistet ist. Die verringerte Seillebensdauer, die sich durch einen verminderten Treibscheibendurchmesser ergibt, wird erfindungsgemäß durch die Verwendung von Halbrund-Treibrillen vermieden, in denen die Stahltragseile laufen. Zwar wird durch die Verwendung von Halbrundrillen die Treibfähigkeit der Antriebsscheibe vermindert, dies wird jedoch durch die Verwendung einer Doppelumschlingung kompensiert. Die Tragseile laufen in unterschnittlosen Treibrillen, jedoch können auch Treibrillen mit einem geringen Unterschnitt, vorzugsweise von 1-3 mm, verwendet werden. Ein solcher geringer Unterschnitt kann sich positiv auf die Laufeigenschaften auswirken.
Das Antriebsmoment kann bei dem erfindungsgemäßen Seilzug stark verkleinert werden, womit auch die Antriebsmaschine kleiner wird. Andererseits erfahren die Tragseile nicht einen so extremen Biegeradius und so extreme Abrollgeschwindigkeiten wie die Flachstränge auf Treibscheiben mit einem Durchmesser von ≤ 100 mm.
Die dünnen Tragseile liegen in den dem Tragseildurchmesser exakt angepaßten Halbrundrillen der Treibscheibe sehr gut auf, wodurch Verformungen des Seils und Querpressungen vermieden werden und die Flächenpressung verringert wird. Die Tragseile erreichen dadurch eine hohe Aufliegezeit. Aufgrund des kreisrunden Querschnitts der Tragseile "finden" sich die Seile immer in den größenmäßig exakt angepaßten Halbrundrillen des Treibrades. Sie haben folglich keine Neigung, infolge Schwingungen oder ungleicher Belastung aus ihrem Bett zu wandern. Zusätzlich tritt eine nicht zu unterschätzende Geräuschminderung auf.
Der Erfindung liegt somit die Erkenntnis zugrunde, daß durch eine Kombination einer Doppelumschlingung des Treibseils mit der Führung in Halbrund-Treibrillen, das Verhältnis Treibscheibendurchmesser zu Nenndurchmesser der Tragseile reduziert werden kann, wodurch kleinere Tragseildurchmesser und somit eine kostengünstigere Bauweise des Seilaufzugs bei unvermindert langer Seillebensdauer gewährleistet wird.
Es müssen als weiterer Vorteil nicht unterschiedliche Seilstärken oder Flachstrangbreiten auf Lager gehalten werden. Man kommt mit Treibscheiben einer Rillengröße aus, wobei eine Treibscheibe zugleich über einen großen oder den gesamten Nutzlastbereich hinweg konzipiert sein kann.
Die visuelle Kontrolle der Tragseile auf Ermüdungsschäden, das manuelle Erfühlen von Drahtbrüchen mit Fühlwerkzeugen und die Wärmeabfuhr aus den Tragseilen ist gegenüber Kunststoff-Flachsträngen erheblich sicherer und einfacher. Der Bruch einer Litze, Aufdoldungen, Quetschungen, starker Verschleiß oder Korrosion der Einzeldrähte können in kunststoffummantelten Flachsträngen visuell gar nicht und mit magnetinduktiven Verfahren nur zum Teil festgestellt werden. Die Herstellungs- und Beschaffungskosten von Rundseilen im Vergleich zu Flachsträngen sind erheblich geringer. Es besteht keine Gefahr der Beschädigung durch Marderbisse, wie sie bei Kunststoffflachsträngen nicht auszuschließen sind. Bei unterschiedlichen Längen der Einzellitzen oder Einzelseile eines kunststoffummantelten Flachstranges verzieht sich der gesamte Flachstrang und seine Treibfähigkeit und Aufliegezeit verringert sich.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden besonders dünne Tragseile mit einem Nenndurchmesser zwischen 5 bis 7 mm, insbesondere von ≤ 6 mm verwendet. Mit einer Mehrzahl solcher dünner Tragseile lassen sich Anpassungen an die Fahrkorb-Nutzlast feinstufiger vornehmen. Auch ist die Schmierung und Säuberung dünner Seile effektiver als es bei dickeren Seilen der Fall ist. Demgegenüber sind bei Aufzügen mit kunststoffummantelten Flachsträngen oder wenigen dicken Tragseilen größere Abstufungen zur Anpassung an die Tragfähigkeit eines Aufzugs ein notwendiges Übel. Da eine Unterdimensionierung für Aufzüge nicht in Frage kommt, werden die Seile immer überdimensioniert sein, was die Aufzugsanlage verteuert
Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:
Fig. 1a
eine prinzipielle Darstellung eines Seiltriebs mit doppelter Umschlingung in der Seitenansicht und
Fig. 1b
in der Draufsicht,
Fig. 2
ein Beispiel einer Schachtkopf-Installation und 2:1-Aufhängung,
Fig. 3
ein Beispiel einer Schachtwand-Installation und 2:1-Aufhängung,
Fig. 4
ein Beispiel einer Fahrkorbboden-Installation und 2:1-Aufhängung und
Fig. 5
ein Beispiel einer Fahrkorbdach-Installation und 2:1-Aufhängung.
In Fig. 1 ist ein an sich bekannter Seiltrieb mit doppelter Umschlingung näher dargestellt. Ein Satz Tragseile 1, bestehend im Beispiel aus 8 parallel laufenden Tragseilen mit einem Nenndurchmesser von 6 mm, wird von unten kommend über eine Treibscheibe 2 mit einem Nenndurchmesser von 240 mm und Halbrundrillen 4 zu einer Gegenscheibe 3 mit gleichfalls einem Nenndurchmesser von 240 mm geführt, umschlingt die Gegenscheibe 3, läuft zurück zur Treibscheibe 2, umschlingt die Treibscheibe 2, läuft zurück zur Gegenscheibe 3 und wird über diese wieder nach unten geführt. Statt Treibscheibe mit einem Nenndurchmesser von 240 mm können auch solche mit geringem Nenndurchmesser verwendet werden. Beispielsweise kann der Nenndurchmesser lediglich 180 mm betragen, was einem Verhältnis von Treibscheibendurchmesser zu Nenndurchmesser der Tragseile von 30 entspricht.
In Fig. 1a ist zur besseren Übersicht nur eines der 8 Tragseile des Tragseilsatzes 1 eingezeichnet. Treibscheibe 2 und Gegenscheibe 3 sind waagerecht zueinander angeordnet dargestellt. Ebenso können sie auch senkrecht zueinander angeordnet sein. Der Abstand der Gegenscheibe 3 zur Treibscheibe 2 ist so gewählt, daß bei waagerechten Scheibenanordnung im Schachtkopf der Tragseilsatz 1 außen an den in Fig. 1 nicht dargestellten Fahrkorbseiten vorbeiläuft. Hierdurch entfällt eine ansonsten notwendige zusätzliche Umlenkscheibe.
Aus Fig. 1b ist ersichtlich, daß die Gegenscheibe 3 zur Treibscheibe 2 um ein gewisses Stück versetzt ist, in der Regel um den halben Seilmittenabstand. Treibscheibe 2 und Gegenscheibe 3 können zusätzlich zu den Lotachsen leicht verdreht sein, um der spiralförmigen Umschlingung gerecht zu werden, wobei die Tragseile im Bereich der doppelten Führung wechselweise aufliegen. Die Seilablenkung läßt sich auf diese Weise minimieren. Die Tragseile laufen in Halbrundrillen der Treibscheibe 2, die dem Nenndurchmesser der Tragseile angepaßt sind und entsprechenden Rillen der Gegenscheibe 3. Dies gewährleistet nicht nur eine exakte Seilführung und hohe Lebensdauer, sondern auch infolge des flächigen Aufliegens eine ausgezeichnete Treibfähigkeit. Bei unterschnittenen Sitzrillen würden die Tragseile nur auf einem Teil der möglichen Seiloberfläche aufliegen. Dadurch und durch die Keilwirkung im Seilsitz würden sich Querpressungen und Verformungen einstellen.
Bei einer Aufhängung 2:1 und den üblichen Bedingungen für die Fahrkorbmasse und die Förderhöhe eines Personenaufzugs lassen sich mit einem Tragseilsatz von sechs 6 mm-Tragseilen Fahrkorb-Nutzlasten bis zu 450 kg bei Fahrkorbgeschwindigkeiten von 1 m/s realisieren. Es sind jedoch auch höhere Geschwindigkeiten von bis zu 2 m/s oder mehr denkbar. Für höhere Nutzlasten, beispielsweise eine 630 kg Fahrkorb-Nutzlast und eine Fahrkorbgeschwindigkeit von 1 m/s werden etwa 8 Tragseile aufgelegt, je nach der Bruchkraft der Tragseile, und für Fahrkorb-Nutzlasten zwischen 800 kg und 1.000 kg 9 bis 12 Tragseile, wiederum in Abhängigkeit von der Bruchkraft der Tragseile.
Die Bruchkraft der Tragseile hängt außer vom Nenndurchmesser der Tragseile entscheidend vom Material und Aufbau eines Tragseiles ab. Die wichtigsten technischen Daten wie Zugfestigkeit der Drähte, rechnerische Bruchkraft und ermittelte Bruchkraft, werden vom Hersteller in einer Werksbescheinigung angegeben und dienen dem Aufzugsbau zur Berechnung der notwendigen Anzahl der Tragseile des Tragseilsatzes 1. Die vorgenannten Angaben können deshalb nur Anhaltswerte sein, zumal ein u.a. von der Seilnenngeschwindigkeit und der Seilführung abhängiger, hoher Sicherheitsfaktor das Ergebnis maßgeblich beeinflußt.
In Fig. 2 ist ein Beispiel für eine maschinenraumlose Installation des Treibscheibenantriebes im Schachtkopf schematisch dargestellt. Die Schachtwand 5 umgrenzt den freien Schachtraum. Von oben sieht man auf das Dach des Fahrkorbs 6. Über dem Fahrkorb 6 ist der Treibscheibenantrieb mit dem Antriebsmotor 7, der Treibscheibe 2 mit einem entsprechenden Nenndurchmesser von etwa 240 mm und der Gegenscheibe 3 mit einem Nenndurchmesser von etwa 240 mm im Schachtkopf so installiert, daß der die Treibscheibe 2 doppelt umschlingende Tragseilsatz 1 mit seinen 6 mm-Tragseilen an den Seitenwänden des Fahrkorbs 6 vorbei direkt nach unten läuft, wobei ein Ende des Tragseilsatzes 1 zwei Umlenkscheiben 8, 9, die als "Unterflasche" am Fahrkorbboden befestigt sind, umschlingt und nach oben zu einem ersten Seilanschlag 10 läuft und das andere Ende des Tragseilsatzes 1 eine am Gegengewicht 11 installierte Umlenkscheibe 12 umschlingt und dann zu einem zweiten Seilanschlag 13 nach oben läuft. Das Gegengewicht 11 und seine Umlenkscheibe 12 laufen seitlich zwischen der Schachtwand 5 und einer Seitenwand des Fahrkorbes 6. Die Seilführung, mit der ein 2:1-Übersetzungsverhältnis der Seilgeschwindigkeit an der Treibscheibe 2 zur Fahrkorbgeschwindigkeit bei halbiertem Treibmoment erreicht wird, kommt dem Einsatz eines kleinen, schneller laufenden Antriebsmotors 7 mit kleiner Treibscheibe 2 und dünnen Tragseilen sehr entgegen und ist schematisch nochmals gesondert dargestellt. Die Befestigungsmittel für den Treibscheibenantrieb im Schachtkopf sind ebenso weggelassen wie die seitlichen Führungsschienen für den Fahrkorb und weitere Komponenten eines üblichen Seilaufzuges.
Wird der Treibscheibenantrieb anstatt in einem Schachtkopf in einer Schachtgrube installiert, werden zwei weitere Umlenkrollen notwendig, was die Anzahl der Biegewechsel der Tragseile erhöht und ihre Seillebensdauer verringert. Bei Rekonstruktionen wird man infolge der baulichen Gegebenheiten allerdings auf eine derartige Lösung kaum verzichten können.
Fig. 3 zeigt die Installation eines Treibscheibenantriebes an einer Schachtwand 5. Bei diesem Beispiel sind die Treibscheibe 2 und die Gegenscheibe 3 untereinander im verlängerten Raum für das Gegengewicht 11 angeordnet. Der Satz Tragseile 1 läuft von einem ersten Seilanschlag 10 über die Umlenkrollen 8, 9 zum Treibscheibenantrieb 3, 2, umschlingt die vom Antriebsmotor 7 angetriebene Treibscheibe 2 doppelt, läuft zur Umlenkrolle 12, an der das Gegengewicht 11 hängt, und läuft letztlich zu dem zweiten Seilanschlag 13. Die Umlenkrollen 8, 9 können sowohl auf dem Dach des Fahrkorbes 6 als auch unter dem Boden des Fahrkorbes 6 befestigt sein. Beide Varianten sind schematisch dargestellt. Die beschriebenen Tragseilführung realisiert eine 2:1-Aufhängung.
Ist der Treibscheibenantrieb oben, unten oder seitlich im Schacht fest installiert, so wird er zweckmäßigerweise am Aufzugsrahmen befestigt.
In Fig. 4 ist der Treibscheibenantrieb am Boden des Fahrkorbes 6 installiert. Der Satz Tragseile 1 läuft von dem ersten Seilanschlag 10 um die Gegenscheibe 3 und die Treibscheibe 2 herum, die beide am Boden des Fahrkorbes 6 befestigt sind, im weiteren nach oben, über eine Umlenkrolle 14, umschlingt die Umlenkrolle 12 am Gegengewicht und ist letztlich mit dem zweiten Ende am zweiten Seilanschlag 13 befestigt. Es wird wiederum eine 2:1-Aufhängung realisiert.
Gemäß Fig. 5 ist der Treibscheibenantrieb auf dem Dach des Fahrkorbes 6 installiert. Die Seilführung entspricht der Seilführung nach Fig. 4. Entscheidend für die Wahl der Installation des Treibscheibenantriebes am Fahrkorbboden oder auf dem Fahrkorbdach sind letztendlich die örtlichen Gegebenheiten im Schacht und die Möglichkeiten für eine behinderungsarme Wartung des Treibscheibenantriebes.
Ist der Treibscheibenantrieb am Fahrkorb 6 installiert, so wird der Fahrkorbrahmen oder der Fahrkorbhauptträger zweckmäßigerweise um entsprechende Haltemittel ergänzt.
Die Fahrkorbaufhängung kann im Verhältnis 1:1, 2:1 oder auch 4:1 erfolgen, je nachdem, ob und wieviel lose Rollen eingesetzt werden.
Als Tragseile können einlagige Rundlitzenseile eingesetzt werden, wobei die einzelnen Runddrähte aus unlegiertem Stahl mit einem relativ großen Gehalt an Kohlenstoff von 0,4 % bis 1 % gezogen sind. Es können aber auch mehrlagige Rundlitzenseile verwendet werden.
Die Tragseile besitzen in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung einen Nenndurchmesser von 6 mm, was Treibscheibedurchmesser von 240 mm und kleiner ermöglicht.
Zur zusätzlichen Verkleinerung des Treibscheibenantriebes und zur Erhöhung seiner Lebensdauer trägt bei, wenn in einer weiteren Ausgestaltung der Motor des Treibscheibenantriebes selbst ohne mechanische Doppel-Nothaltebremsvorrichtung ausgeführt ist und dafür eine Doppel-Nothaltebremsvorrichtung am Fahrkorb 6 angeordnet ist, die auf beide Seiten mindestens einer Führungsschiene für den Fahrkorb 6 wirkt. Vorzugsweise ist dann die Doppel-Nothaltebremsvorrichtung eine Zweischeiben-Zangenbremse. Der Elektromotor ist nach einer weiteren bevorzugten Ausbildung als Umrichter-gesteuerter Drehstrom-Synchron- oder Drehstrom-Asynchronmotor ausgebildet.
Bezugszeichen
1
Satz Tragseile
2
Treibscheibe
3
Gegenscheibe
4
Halbrundrillen
5
Schachtwand
6
Fahrkorb
7
Antriebsmotor
8
Umlenkscheibe
9
Umlenkscheibe
10
Seilanschlag
11
Gegengewicht
12
Umlenkscheibe
13
Seilanschlag
14
Umlenkscheibe

Claims (21)

  1. Getriebeloser Seilaufzug mit einem von mehreren parallelen Stahltragseilen doppelt umschlungenen Treibscheibenantrieb mit Gegenscheibe (3), einem Fahrkorb (6), Führungsschienen für den Fahrkorb (6) und einem Gegengewicht (11), insbesondere für eine maschinenraumlose Installation, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahltragseile in Halbrund-Treibrillen laufen und das Verhältnis Treibscheibendurchmesser zu Nenndurchmesser der Tragseile kleiner als 40 ist.
  2. Getriebeloser Seilaufzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis Treibscheibendurchmesser zu Nenndurchmesser der Stahltragseile im wesentlichen 30 ist.
  3. Getriebeloser Seilaufzug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibrillen unterschnittlos sind.
  4. Getriebeloser Seilaufzug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibrillen einen geringen Unterschnitt, vorzugsweise einen Unterschnitt von 1 bis 3 mm, aufweisen.
  5. Getriebeloser Seilaufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahltragseile einen Nenndurchmesser zwischen 5 bis 7 mm, insbesondere von ≤ 6 mm aufweisen.
  6. Getriebeloser Seilaufzug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er für Fahrkorb-Nutzlasten von bis zu 2.000 kg konfiguriert ist und Stahltragseile mit einem Nenndurchmesser von im wesentlichen 7 mm aufweist, wobei das Verhältnis Treibscheibendurchmesser zu Nenndurchmesser der Tragseile vorzugsweise ca. 34 ist.
  7. Getriebeloser Seilaufzug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er für Fahrkorb-Nutzlasten bis zu 2.000 kg, insbesondere zwischen 300 kg und 1.000 kg konfiguriert ist.
  8. Getriebeloser Seilaufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenscheibe (3) zugleich eine abstandsgebende Umlenkscheibe ist.
  9. Getriebeloser Seilaufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anpassung an die auftretenden Seilkräfte allein die Anzahl von aufgelegten Stahltragseilen im Treibscheibenantrieb veränderbar ist.
  10. Getriebeloser Seilaufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibscheibe (2) und die Gegenscheibe (3) des Treibscheibenantriebes waagerecht zueinander und im Bereich des Schachtkopfes oder im Bereich der Schachtgrube angeordnet sind.
  11. Getriebeloser Seilaufzug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibscheibe (2) und die Gegenscheibe (3) des Treibscheibenantriebs senkrecht zueinander und im Bereich des verlängerten Gegengewichtraumes im Schacht angeordnet sind.
  12. Getriebeloser Seilaufzug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibscheibe (2) und die Gegenscheibe (3) des Treibscheibenantriebes am Boden oder Dach des Fahrkorbes (6) angebracht sind.
  13. Getriebeloser Seilaufzug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Treibscheibenantrieb am Aufzugsrahmen befestigt ist.
  14. Getriebeloser Seilaufzug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente für den Treibscheibenantrieb in den Fahrkorbrahmen oder Fahrkorb-Hauptträger integriert sind.
  15. Getriebeloser Seilaufzug nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fahrkorbaufhängung im Verhältnis 1:1 erfolgt.
  16. Getriebeloser Seilaufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lose-Rollen-Fahrkorbaufhängung im Verhältnis 2:1 oder 4:1 erfolgt.
  17. Getriebeloser Seilaufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahltragseile einlagige Rundlitzenseile sind.
  18. Getriebeloser Seilaufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor des Treibscheibenantriebes ein Drehstromasynchron-oder Drehstromsynchronmotor ist.
  19. Getriebeloser Seilaufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor des Treibscheibenantriebes ohne mechanische Nothalte-Bremsvorrichtung ausgeführt ist.
  20. Getriebeloser Seilaufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Fahrkorb (6) eine Doppelbremse als Nothalte-Bremsvorrichtung angeordnet ist, die auf beide Seiten mindestens einer Führungsschiene für den Fahrkorb (6) wirkt.
  21. Getriebeloser Seilaufzug nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung eine Zweischeiben-Zangenbremse ist.
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