Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung der Wirksamkeit der
Bremseinrichtung bei einer eine Treibscheibe aufweisenden Seil-Aufzugsanlage
mit einem Treibscheiben-Antrieb, der eine Aufzugsteuerung mit einer
Frequenzregelung aufweist, und mit einer Lastmesseinrichtung zur Bestimmung
der Last im Fahrkorb.
Seil-Aufzugsanlagen werden üblicherweise als sogenannte Treibscheiben-Aufzugsanlagen
gebaut. Bei solchen Aufzugsanlagen wird die Antriebskraft durch
Reibschluss zwischen der Treibscheibe und den Tragseilen übertragen. Die
Tragseile werden dadurch über die Treibscheibe gespannt und mit dieser
reibschlüssig verbunden, dass auf der einen Seite an den Tragseilen der Fahrkorb
und auf der gegenüberliegenden anderen Seite der Tragseile ein Gegengewicht
vorgesehen ist. Das Gegengewicht ist hierbei üblicherweise derartig bemessen,
dass es annähernd der halben Nennlast des beladenen Fahrkorbes entspricht. Auf
diese Weise braucht der Aufzugsantrieb stets nur maximal die halbe Nennlast zu
heben, d.h. er braucht nur auf diese halbe Nennlast ausgelegt zu sein. Das
bedeutet eine entsprechende Energieeinsparung. Infolge dieser Dimensionierung
des Gegengewichtes ist es erforderlich, dass am Aufzugsantrieb eine
Bremseinrichtung vorhanden ist. Diese Bremseinrichtung muss den Aufzug auch
im stromlosen Zustand, d.h. wenn keine Antriebsenergie vorhanden ist,
zuverlässig im Stillstand festhalten. Ohne die besagte Bremseinrichtung würde
sich der Fahrkorb allein durch die Schwerkraft in Bewegung setzen, und zwar in
die Richtung, in der die größere Masse, d.h. die Massedifferenz zwischen
Fahrkorb und Gegengewicht, wirksam ist. So würde beispielsweise ein mit
weniger als der halben Nennlast beladener Fahrkorb vom Gegengewicht nach
oben gezogen werden, bis das Gegengewicht im Aufzugschacht ganz unten
angekommen ist.
Alle elektrischen Sicherheitseinrichtungen in einem Aufzug haben zum Ziel, bei
ihrem Ansprechen den Aufzug in einen sicheren Betriebszustand zu bringen.
Dieser sichere Betriebszustand ist nach übereinstimmender Meinung der
Sicherheitsfachleute der Stillstand. Er wird einzig und allein durch die Wirksamkeit
der Bremseinrichtung gewährleistet.
Es ist jedoch festzustellen, dass man sich im ungestörten Normalbetrieb immer
auf die Wirksamkeit der Bremseinrichtung verlässt, wenn der Aufzug steht. Der
Bremseinrichtung kommt folglich eine besondere sicherheitsrelevante Bedeutung
zu, ist es doch unschwer vorstellbar, was beispielsweise einer Person passiert, die
sich halb im Fahrkorb und zur Hälfte außerhalb desselben befindet, was beim
Betreten bzw. Verlassen des Fahrkorbes der Fall ist, wenn die Bremseinrichtung
versagen würde. Da solche Unfälle bereits vorgekommen sind, wurde es mit der
Einführung der TRA 200 ("Technische Regeln für Aufzüge") Vorschrift, dass die
Bremseinrichtung zwei gleich ausgebildete Bremsen aufweisen muss. Da es
jedoch immer noch zu Unfällen kam, verlangt die seit 01.07.1999 verbindliche
Europäische Norm EN 81-1, dass die in einem Aufzug vorhandene Aufzug-Fangvorrichtung
nicht nur nach unten ― wie bisher ― sondern auch nach oben
wirksam sein muss. Damit wird verhindert, dass der Fahrkorb ― bei einem
Versagen der Bremseinrichtung ― vom Gegengewicht ungebremst nach oben
gezogen wird. Es kann dadurch jedoch nicht verhindert werden, dass Personen
bei offener Aufzugtür im Extremfall zerquetscht werden!
Üblicherweise wird in der Sicherheitstechnik so vorgegangen, dass doppelt
vorhandene Komponenten überwacht werden, so dass der Ausfall einer
Komponente bemerkt wird ― und der Aufzug daraufhin außer Betrieb genommen
wird. Durch die technischen Vorschriften, d.h. durch die EN 81-1 werden allerdings
keine derartigen Forderungen gestellt, weshalb bislang die Bremswirkung der
Bremseinrichtung, d.h. der beiden gleich ausgebildeten Bremsen der
Bremseinrichtung, nicht überwacht wird. Gemäß der EN 81-1 werden nur
bestimmte Ausführungsmerkmale gefordert, und bei der Abnahmeprüfung der
Aufzugsanlage, d.h. bei der Erst-Inbetriebnahme der Aufzugsanlage durch einen
Sachverständigen (TÜV, DEKRA, etc.), wird eine sogenannte Bremsprobe
durchgeführt, bei der jede der beiden Bremsen der Bremseinrichtung für sich allein
geprüft wird. Dabei werden im Fahrkorb Prüfgewichte angeordnet. Das
Gesamtgewicht dieser Prüfgewichte beträgt beispielsweise 110 % der Nennlast.
Bei diesen Prüfgewichten handelt es sich z.B. um Gewichts-Bomben von jeweils
100 kg. Die Handhabung dieser Gewichts-Bomben stellt einen erheblichen
Aufwand dar.
Die Durchführung der genannten Bremsprobe, nur einmal bei der
Abnahmeprüfung der Aufzugsanlage, ist bzw. war bei Aufzugsantrieben mit
polumschaltbaren Drehstrommotoren deshalb nicht so problematisch, weil die
Bremseinrichtung bei derartigen Aufzugsantrieben auch für das betriebsmäßige
Anhalten verwendet wird bzw. wurde, d.h. die Bremseinrichtung stellt hier eine
sogenannte Betriebsbremse dar. Ein Nachlassen der Bremswirkung der
Bremseinrichtung äußert sich in einem unbündigen Anhalten des Fahrkorbs, d.h.
in einer Stufenbildung zwischen diesem und der jeweiligen Haltestelle, da der
Anhalte- d.h. Bremsweg bei einem Nachlassen der Bremswirkung entsprechend
länger wird.
Bei modernen frequenzgeregelten Antrieben von Aufzugsanlagen hat die
Bremseinrichtung im ungestörten Normalbetrieb jedoch nur noch die Funktion
einer Haltebremse. Angehalten wird der Fahrkorb durch die Frequenzregelung der
Aufzugsteuerung. Das Öffnen und Schließen der Bremseinrichtung geschieht
hierbei nur noch im Stillstand der Aufzugsanlage, so dass ein Nachlassen der
Bremswirkung der Bremseinrichtung nach außen hin nicht mehr bemerkbar ist.
Die Bremseinrichtung eines solchen frequenzgeregelten Antriebes verschleißt
zwar im Vergleich zu einer Bremseinrichtung eines Aufzugsantriebes mit einem
polumschaltbaren Drehstrommotor weniger; ein nicht ausschließbarer Bruch einer
Bremsfeder oder sonstiger mechanischer Komponenten der Bremseinrichtung
würde jedoch normalerweise frühestens bei der nächsten Aufzug-Wartung
bemerkt werden, da die noch verbleibende Bremse des Paares gleich
ausgebildeter Bremsen der Bremseinrichtung den Aufzug im Stillstand halten
kann. Die besagte noch verbleibende eine Bremse der beiden Bremsen der
Bremseinrichtung würde jedoch nur noch eine "einfache Sicherheit" darstellen,
und da der Aufzug weiter in Betrieb bleibt, ist bei einem Versagen auch noch der
verbleibenden zweiten Bremse der Bremseinrichtung ein Unfall garantiert!
Aus der WO 2004/035 448 A2 ist ein Verfahren zur Überprüfung der Wirksamkeit
der Bremseinrichtung bei einer Seilzug-Aufzugsanlage mit einem Treibscheiben-Antrieb
und mit einer Lastmesseinrichtung zur Bestimmung der Last im Fahrkorb
bekannt, wobei zu bestimmten Zeitpunkten, bei leerem Fahrkorb und
geschlossener Bremseinrichtung, der Strom des Antriebes gemessen wird, um bei
geschlossener Bremseinrichtung die Treibscheibe der Aufzugsanlage in Drehung
zu versetzen. Der gemessene Stromwert wird mit einem Referenz-Stromwert
verglichen.
Aus der DE 39 11 391 A1 ist ein Verfahren zur Überprüfung der Wirksamkeit der
Bremseinrichtung bei einer Seilzug-Aufzugsanlage mit einem Treibscheiben-Antrieb
und mit einer Lastmesseinrichtung zur Bestimmung der Last im Fahrkorb
bekannt, wobei ein Wegmess-System zur genauen Bremswegmessung des
Fahrkorbes geeignet ist. Der Antrieb führt zu bestimmten Zeiten bei leerem
Fahrkorb und geöffneter Bremseinrichtung eine Fahrt mit Nenngeschwindigkeit
durch, die durch einen gesteuerten Nothalt mittels der Bremseinrichtung
abgebrochen wird. Bei dem Nothalt wird der Bremsweg des Aufzugkorbes
gemessen und mit einem Bremsweg-Referenzwert verglichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten
Art zu schaffen, mit dem eine Überprüfung der Wirksamkeit der Bremseinrichtung
von frequenzgeregelten Seil-Aufzugsanlagen einfach möglich ist, um die
Bremswirkung der Bremseinrichtung zu überwachen.
Diese Aufgabe kann erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1
gelöst werden.
Moderne Frequenzregelungen regeln den Strom im Antrieb, d.h. durch den
Antriebsmotor, genau auf den jeweils momentan benötigten Wert und sind
deshalb jederzeit dazu in der Lage, Auskunft über die Größe des benötigten
elektrischen Stromes zu geben. Auch wenn diese Strommessung nicht geeicht ist,
ist doch eine Aussage darüber möglich, ob der Strom durch den Antriebsmotor
gleich bleibt oder beispielsweise größer wird als bei der letzten Aufzugfahrt.
Erfindungsgemäß kann die Aufzugsteuerung in regelmäßigen Abständen,
beispielsweise in Abständen eines Tages, immer wenn der Fahrkorb leer und
unbenutzt ist, was mit Hilfe der stets vorhandenen Lastmesseinrichtung
bestimmbar ist, der Frequenzregelung den Auftrag geben, den Strom zu messen,
der nötig ist, um bei geschlossener Bremseinrichtung die Treibscheibe der Seil-Aufzugsanlage
zu drehen. Wenn dieser Stromwert um z.B. mehr als 10 % unter
dem Strom-Wert bei der Erst-Inbetriebnahme der Aufzugsanlage liegt, kann die
Aufzugsteuerung den Aufzug außer Betrieb nehmen und einen Defekt der
Bremseinrichtung signalisieren. Die Betriebsmittel hierfür sind bei
frequenzgeregelten Seilzug-Aufzugsanlagen in jedem Fall vorhanden. Die beiden
Bremsen der Bremseinrichtung werden mit Hilfe der Software in der
Frequenzregelung gelöst bzw. geschlossen. Die Aufzugsteuerung kann also die
Aufzugsanlage automatisch außer Betrieb nehmen, wenn der jeweilige
gemessene Stromwert um einen bestimmten vorgegebenen Betrag unterhalb des
Referenz-Stromwertes liegt. Dieser Referenz-Stromwert wird zweckmäßigerweise
bei der Erst-Inbetriebnahme der Aufzugsanlage bestimmt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Frequenzregelung den durch
den Antriebsmotor fließenden Strom messen, der nötig ist, um gegen die Bremsen
eine Drehbewegung zu bewirken. Eine andere Möglichkeit besteht
erfindungsgemäß darin, dass die Frequenzregelung den durch den Antriebsmotor
fließenden Strom misst, der nötig ist, um gegen die eine oder die andere Bremse
eine Drehbewegung zu bewirken. Dabei wird die Frequenzregelung in die Lage
versetzt, die beiden Bremsen der Bremseinrichtung des Aufzuges unabhängig
voneinander zu lösen bzw. zu schließen. Auf diese Weise kann die Bremswirkung
jeder der beiden Bremsen ― für sich allein gemessen ― beurteilt und ein
"Bremsendefekt" signalisiert werden. Die zuletzt genannte erfindungsgemäße
Verfahrensweise ist insbesondere auch dann vorteilhaft, wenn der Antrieb zu
schwach ist, um gegen die Kraft der beiden Bremsen zu wirken, was bedeuten
würde, dass eine Messung unmöglich wäre.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann erfindungsgemäß auch durch
die Merkmale des Anspruches 8 gelöst werden.
Der Bremsweg-Referenzwert wird zweckmäßigerweise bei der Erst-Inbetriebnahme
der Aufzugsanlage bestimmt. Moderne Aufzugsteuerungen sind
mit einem Wegmess-System ausgerüstet, mit dem es möglich ist, eine
millimetergenaue Bremswegmessung durchzuführen. Die Aufzugsteuerung kann
nun in regelmäßigen Zeitabständen, beispielsweise in Zeitabständen von einem
Tag, wenn der Fahrkorb leer ist, was mit Hilfe der stets vorhandenen
Lastmesseinrichtung detektierbar ist, ein Fahrt mit Nenngeschwindigkeit
durchführen und dabei einen Nothalt auslösen. Hierbei wird der frequenzgeregelte
Antriebsmotor über die Hauptschütze von der Energiezufuhr, d.h. der
Frequenzregelung getrennt ― wobei die Elektromagnete der Bremsöffnung
ebenfalls stromlos werden, und die Bremse einfällt. Der Bremsweg bei einem
solchen Nothalt hängt von der Bremswirkung der Aufzugbremse ab und ist folglich
ein Indikator für die Wirksamkeit der Bremseinrichtung. Ein entsprechendes
Ansteigen des Bremsweges führt dann wieder zur Außerbetriebnahme des
Aufzuges.
Erfindungsgemäß kann das Wegmess-System den Nothalt-Bremsweg der beiden
Bremsen bei geschlossener Bremseinrichtung gemeinsam oder voneinander
getrennt und unabhängig messen.
Diese Nothalt-Wegmessung kann automatisch durch die Aufzugsteuerung,
vorzugsweise in regelmäßigen Zeitabständen, ausgelöst werden. Desgleichen ist
es möglich, dass die Nothalt-Wegmessung vom Wartungspersonal, d.h. vom
Wartungsmonteur, ausgelöst wird.
Erfindungsgemäß wird der Referenz-Stromwert und/oder der Nothalt-Bremsweg-Referenzwert
und werden die jeweils aktuellen Messwerte des Stromwertes
und/oder des Nothalt-Bremsweges in einem Speicher abgespeichert und aus dem
Speicher ausgelesen. Dieser Speicher kann Bestandteil der Aufzugsteuerung
sein. Die aus dem Speicher ausgelesenen Messwerte des Stromwertes und/oder
des Nothalt-Bremsweges werden erfindungsgemäß protokolliert, um für den
jeweiligen Aufzug-Typ die entsprechenden Daten zur Verfügung zu haben.