EP2910510A1

EP2910510A1 - Überwachung eines Trag- und Treibmittels einer Aufzugsanlage

Info

Publication number: EP2910510A1
Application number: EP15156332.7A
Authority: EP
Inventors: Mirco Annen; Oliver Berner
Original assignee: Inventio AG
Current assignee: Inventio AG
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2015-08-26
Also published as: WO2011085885A3; EP2516313B1; CN102933482A; AU2010342458B2; BR112012017169A2; AU2010342458A8; CA2778870C; AU2010342458A1; CO6511265A2; CA2778870A1; CN102933482B; EP2516313A2; AU2010342458B8; US8686747B2; US20110148442A1; WO2011085885A2; ES2541709T3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung (200) für ein Trag- und Treibmittel (3) einer Aufzugsanlage (100). Das Trag- und Treibmittel (3) beinhaltet mindestens einen elektrisch leitenden Cord (21) und die Überwachungseinrichtung beinhaltet eine Messvorrichtung (25) zur Ermittlung eines resultierenden Widerstands. Die Messvorrichtung (25) wird mit Kontaktierungselementen (20) an das Trag- und Treibmittel (3) angeschlossen. Es ist eine Beschädigung des Trag- und Treibmittels (3) durch einen Kontaktpunkt (P) festgestellt, der hervorstehende leitende Teile des Trag- und Treibmittels (3) erfassen kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufzugsanlage, bei der mindestens eine Aufzugskabine oder mindestens ein Fahrkorb und mindestens ein Gegengewicht in einem Aufzugsschacht gegenläufig bewegt werden, wobei die mindestens eine Aufzugskabine und das mindestens eine Gegengewicht an Führungsschienen entlanglaufen, von einem oder mehreren Trag-und Treibmitteln getragen und über eine Treibscheibe einer Antriebseinheit angetrieben werden. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere das bzw. die Trag- und Treibmittel, nämlich ein Verfahren zur Überwachung des oder der Trag- und Treibmittel der Aufzugsanlage und eine erfindungsgemässe Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Bei Aufzugsanlagen hat sich die Verwendung von Trag-und Treibmitteln als vorteilhaft erwiesen, die aus mindestens einem Strom leitenden Stahlseil und nicht leitenden Ummantelungen bestehen oder aus Spezialkunststoffen gefertigten Seilen, in die ein Stromleiter eingearbeitet ist. Dadurch kann zur Überwachung des einzelnen tragenden Seiles oder der einzelnen tragenden Seile - auch Cords genannt - ein Prüfstrom angelegt werden. In dem so gebildeten Stromkreis oder in mehreren so gebildeten Stromkreisen wird der Stromfluss bzw. die Stromstärke, die Spannung, der elektrische Widerstand oder die elektrische Leitfähigkeit gemessen und gibt so Aufschluss über die Intaktheit bzw. den Abnützungsgrad des Trag- und Treibmittels.
So offenbart beispielsweise die Offenlegungsschrift DE-A1-39 34 654 eine serielle Verbindung aller einzelnen Cords und ein Amperemeter, oder, anstatt eines Amperemeters, eine elektronische Schaltung, in der der Basiswiderstand eines in Emitterschaltung geschalteten Transistors gemessen wird.
Das Patent US-B2-7,123,030 offenbart eine Berechnung des elektrischen Widerstandes durch eine Messung der aktuellen Spannung mittels einer sogenannten Kelvin-Brücke und einen Vergleich des so ermittelten Spannungswertes mit einem eingegebenen Referenzwert.
Die internationale Veröffentlichungsschrift WO-A2-2005/094250 offenbart eine temperaturabhängige Messung des elektrischen Widerstands oder der elektrischen Leitfähigkeit, in der die unterschiedliche Umgebungs- und somit auch angenommene Tragmitteltemperatur Berücksichtigung findet, die insbesondere in hohen Aufzugsschächten sehr unterschiedlich sein kann.
Eine weitere internationale Veröffentlichungsschrift WO-A2-2005/094248 offenbart spezielle Verschaltungen der einzelnen Cords, zur Vermeidung von elektrischen Feldern und zur Vermeidung querwandernder Ionen zwischen den einzelnen Cords.
Eine europäische Veröffentlichungsschrift EP-A1-1 275 608 einer Anmeldung der gleichen Anmelderin wie der vorliegenden Anmeldung offenbart eine Überwachung der Ummantelung durch das Anlegen eines Pluspols einer Gleichstromquelle an die Cords, sodass bei einer schadhaften Ummantelung ein Massekontakt zustande kommt.
Bei all diesen bekannten Überwachungen des Trag- und Treibmittels jedoch ist nachteilig, dass die Information über die Abnützungserscheinung oder den vorliegenden Störfall des Trag- und Treibmittels lediglich als Gesamtresultat vorliegt. Im Besonderen können beispielsweise Querschlüsse (Kurzschlüsse) zwischen Cords das Gesamtresultat stark verfälschen.
Eine Aufgabe besteht nun darin, die angeführten Nachteile von herkömmlichen Überwachungseinrichtungen zu beseitigen und eine Überwachungseinrichtung für Trag- und Treibmittel vorzuschlagen, die genauere bzw. qualitativklassifizierbare Informationen über deren Zustand liefert und somit ein höheres Sicherheitsniveau für die Aufzugsanlage erreicht wird, bzw. kostenintensive zu frühe Auswechslungen des Trag- und Treibmittels vermieden werden.
Eine Lösung der Aufgabe besteht zunächst in der Anordnung eines Stromkreises, der an das Trag- und Treibmittel anlegbar ist und mindestens zwei elektrische Widerstände oder Widerstandselemente umfasst, die unterschiedliche Widerstands-Kenngrössen aufweisen. Im Einzelfall kann es sich hierbei um den Widerstandswert selbst, grundsätzlich aber auch um die Toleranz, um die maximale Verlustleistung, um den Temperaturkoeffizient oder unter Berücksichtigung desselben, um die Spannungsfestigkeit, um die Stabilität, um die (parasitäre) Induktivität, um die (parasitäre) Kapazität, um das Rauschen oder um die Impuls-Belastbarkeit oder Kombinationen hiervon handeln.
Eine erste Variante einer entsprechenden Anordnung sieht somit ein Trag- und Treibmittel vor, das mindestens einen leitenden Cord aufweist. Dieses Trag- und Treibmittel ist im Wesentlichen, vorteilhafterweise mit einem elektrisch isolierenden Material wie beispielsweise Gummi oder einem Polyurethan, ummantelt. An den leitenden Enden des Cords sind jeweils voneinander unterschiedlichen Widerstände angeschlossen. Ergänzend oder alternativ ist ein weiterer, von den ersten zwei voneinander unterschiedlichen Widerständen wiederum unterschiedlicher Widerstand an einem Kontaktpunkt angeordnet, an dem das Trag- und Treibmittel beim Betrieb vorbeiläuft.
Dieser Kontaktpunkt kann beispielsweise eine beliebige Umlenkrolle sein, sei es eine ortsfest in dem Aufzugsschacht angeordnete Umlenkrolle oder aber auch die oder eine der Umlenkrollen des Gegengewichts oder der Aufzugskabine. Als Kontaktpunkt, an dem das Trag- und Treibmittel vorbeiläuft, kommt jedoch auch ein sogenannter Retainer, d.h. ein Entgleisungsschutz in Betracht, den Umlenkrollen üblicherweise aufweisen. Aber auch Tragrollen des Gegengewichts oder der Aufzugskabine und grundsätzlich auch die Treibscheibe sowie metallische Schachtkomponenten kommen in Betracht. Der Kontaktpunkt kann eine metallische Oberfläche sein, die beispielsweise mit einem gut leitenden Material wie Kupfer oder Messing beschichtet sein. Auch Bürstenkontakte, beispielsweise in der Form von Kohlefaserbürsten, Kupferbürsten oder ähnlichem kann verwendet sein. Die Verwendung von Bürsten hat den Vorteil dass sich die Bürsten einer Oberfläche des Trag- und Treibmittels anschmiegen, d.h. dass sie beispielsweise einer konturierten oder geformten Oberfläche exakt folgen, so dass die gesamte Oberfläche erfasst wird. Wesentlich ist jedoch primär, dass der Kontaktpunkt leitend ist und vorteilhafterweise geerdet werden kann - im Falle des Betreibens der Überwachungseinrichtung mit Gleichstrom - bzw. eine Spannung an den Kontaktpunkt anlegbar ist - im Falle des Betreibens der Überwachungseinrichtung mit Wechselstrom - und grundsätzlich ein Kontakt zu dem leitenden Teil oder den leitenden Teilen eines Trag- und Treibmittels möglich ist, wenn dieser leitende Teil des Trag- und Treibmittels mit diesem Kontaktpunkt in Berührung kommt.
Dieser letztgenannte Kontakt zwischen dem Kontaktpunkt, beispielsweise der Umlenkrolle, und dem leitenden Teil oder den leitenden Teilen des Trag- und Treibmittels kann entstehen, wenn beispielsweise einzelne Drähte der Cords brechen und sich nachfolgend durch die Ummantelung stechen. Diese gebrochenen Drähte streifen dem Kontaktpunkt entlang und stellen somit während der Berührungszeit einen elektrischen Kontakt her. Damit lassen sich durch Auswertung des resultierenden Gesamtwiderstandes bzw. einer entsprechenden Strom-Kenngrösse sowohl ein Unterbruch eines Cords, ein Quer- oder Kurzschluss zwischen Cords oder eine Beschädigung der Ummantelung, bzw. ein Durchstechen einzelner Drähte feststellen.
In einem eigenen Lösungsansatz kann dieser Kontakt zwischen dem Kontaktpunkt und leitenden Teilen des Trag- und Treibmittels auch alleine zur Indikation eines Trag- und Treibmittelschadens verwendet werden. Bei dieser Lösung kann sogar auf einen Widerstand verzichtet werden, es sei denn, es werden mehrere unterschiedliche Widerstände an unterschiedlichen Kontaktpunkten angeordnet. In einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist dieser Kontaktpunkt ein Schleifkontakt, bzw. ein Kontaktpunkt der beispielsweise in einer geringen Distanz zum Trag- und Treibmittel angeordnet ist. Dieser Kontaktpunkt kann ein beliebiger Teil der Aufzugsanlage sein, an dem das Tragmittel vorbeigeführt ist. Dies kann beispielsweise eine Maschinenkonsole im Bereich der Antriebsmaschine oder es kann ein Bestandteil der Kabine sein oder es kann auch ein Schutzbügel, bzw. Retainer sein. Dieser Kontaktpunkt ist vorteilhafterweise in einem Distanzbereich von etwa 1mm bis 15mm angeordnet. In einer vorteilhaften Ausführung kann diese Distanz eingestellt werden. Damit wird erreicht, dass lediglich wirkliche Beschädigungen am Trag- und Treibmittel zu einem Kontakt führen, während kleine Verschleissspuren ignoriert werden. Der Kontaktpunkt ist natürlich elektrisch leitend ausgeführt.
Alternativ kann der genannte Kontakt zwischen dem Kontaktpunkt, beispielsweise der Umlenkrolle, und dem leitenden Teil oder den leitenden Teilen des Trag- und Treibmittels auch realisiert sein, indem beispielsweise der leitende Cord des Trag- und Treibmittels nicht komplett, sondern eben nur im Wesentlichen mit nicht leitendem Kunststoff ummantelt ist. Es bleiben aneinandergereihte leitende Stellen frei oder auch ganze freie Teile des Querschnittsumfangs, die sich über die gesamte Abwicklungslänge des Trag- und Treibmittels erstrecken und mit der Umlenkrolle in elektrischem Kontakt stehen können. Eine weitere Möglichkeit, den Kontakt zwischen dem Cord und der Umlenkrolle bzw. dem Kontaktpunkt mit dem dritten Widerstand herzustellen, ist die Einarbeitung von leitenden Litzen in die Ummantelung des Trag- und Treibmittels. Grundsätzlich ist auch ein Trag- und Treibmittel mit einer leitenden Ummantelung möglich, das aber dann vorzugsweise eine Isolationsschicht zwischen dem leitenden Cord und der leitenden Ummantelung aufweist.
Eine weitere Variante sieht ein Trag- und Treibmittel vor, das mehrere parallelverlaufende leitende Cords aufweist. Auch dieses Trag- und Treibmittel ist im Wesentlichen ummantelt. An den leitenden Enden des Cords sind jeweils voneinander unterschiedliche, den einzelnen Cords zugeordnete Widerstandselemente, bzw. Kennwiderstände angeschlossen. Ergänzend ist Bedarfsweise ein einzelner weiterer, von den übrigen Widerständen wiederum unterschiedlicher Widerstand angeordnet der, wie vorgängig am Beispiel eines einzelnen Cords erläutert, an einem Kontaktpunkt angeordnet ist, an dem das Trag- und Treibmittel beim Betrieb vorbeiläuft.
Die voneinander unterschiedlichen Widerstände oder Widerstandselemente, die an den Enden des leitenden Cords bzw. an den Enden des Trag- und Treibmittels angeordnet sind, sind vorzugsweise in Kontaktierungselemente integriert, wie sie beispielsweise in der europäischen Veröffentlichungsschrift EP-A1-127 56 08 offenbart worden sind. Die in diesen Schriften offenbarten Kontaktierungselemente sind nicht nur an den Enden des Trag- und Treibmittels, sondern optional auch dazwischen anordenbar. Weitere Kontaktierungselemente, in die die zwei voneinander unterschiedlichen Widerstände an den Enden des leitenden Cords bzw. an den Enden des Trag- und Treibmittels vorzugsweise integrierbar sind, sind beispielsweise in den Veröffentlichungsschriften WO-A2-2005/094249 , WO-A2-2005/094250 oder WO-A2-2006/127059 offenbart. Die unterschiedlichen Widerstandselemente können auch an den Enden des Trag- und Treibmittels angeschlossen oder in diese Enden integriert sein. Auch andere Anordnungen der Widerstände sind möglich. So können sie in die Anschlussleitung zwischen dem Kontaktierungselement und einer entsprechenden Messvorrichtung integriert sein.
Die voneinander unterschiedlichen Widerstände oder Widerstandselemente sind derart mit einer Messvorrichtung bzw. einer entsprechenden Stromquelle verschaltet, dass sich abhängig von der jeweiligen Fehlermöglichkeit bestimmte Gesamtwiderstände, Stromstärken oder - bei konstant gehaltener Stromquelle - spezifische Spannungen an der Gesamtschaltung ergeben. Die jeweils ermittelten Messwerte lassen sich dabei eindeutig einem jeweiligen Schadensereignis zuordnen. Die Messung kann sowohl permanent, als auch in Intervallen oder nur bei Bedarf vor und/oder während jeder Fahrt als entsprechende Bedingung für eine Fahrtfreigabe abgefragt werden.
Des Weiteren sind Ausgestaltungsvarianten einer derartigen Überwachungseinrichtung realisierbar, die, sei es in Kombination mit nur einem oder mehreren Cords und der entsprechenden Anzahl von untereinander unterschiedlichen Widerständen, nicht nur das sie bedarfsweise einen Kontaktierungs-Punkt aufweisen, an dem das Trag- und Treibmittel vorbeiläuft, sondern sie können bedarfsweise auch mit mehreren Kontaktierungs-Punkten ausgestaltet werden.
Als jeweilige Schadensereignisse kommen, wie schon erwähnt, folgende Fälle in Betracht: Cordbruch, Querschluss (Kurzschluss zwischen zwei Cords), Durchschlag oder Kombinationen davon.
Grundsätzlich ist es mit einer derart gestalteten Überwachungseinrichtung möglich, die "Qualität" eines bevorstehenden Cordbruchs zu ermitteln, weil der spezifische Widerstand eines einzelnen Cords wächst, wenn seine Querschnittsfläche infolge eines zunehmenden Bruchs der Einzellitzen abnimmt. Es ist jedoch bevorzugt, die voneinander unterschiedlichen Widerstände an den Enden des Cords in einer Grössenordnung zu wählen, die um einen Faktor grösser als der spezifische Widerstand des Cords ist, wobei dieser Faktor in einem Bereich von 500 bis 1500 liegt, vorzugsweise jedoch ca. 1000 beträgt. Auf diese Weise ist eine zuverlässige Unabhängigkeit des Messsignals der voneinander unterschiedlichen Widerstände von dem spezifischen Widerstand des Cords gewährleistet, der ja nicht nur in Funktion von der Querschnittsfläche variiert, sondern auch aufgrund von Temperaturunterschieden, die in einem hohen Aufzugsschacht beträchtlich sein können.
Dadurch, dass in einer Alternative zusätzlich zu der Erfassung des Gesamtwiderstandes der mindestens zwei voneinander unterschiedlichen Widerstände zwischendrin ein Kontaktpunkt zu einem dritten, von den mindestens zwei Widerständen wiederum unterschiedlicher Widerstand angeordnet ist, ist es möglich, einen Cordbruch, einen Querschluss oder einen Durchschlag eines Cords zum Kontaktpunkt oder Kombinationen davon zu lokalisieren. Die Lokalisierung kann in Bezug auf den betroffenen Cord erfolgen, oder sie kann unter Bezugnahme auf Steuerungsdaten der Aufzugsanlage und einem Zeitpunkt der Kontaktregistrierung am Kontaktpunkt erfolgen. Dieses erfolgt aufgrund der bekannten Information, wo der Kontaktpunkt fix angeordnet ist, bzw. der bekannten Aufzugskabinen-Position, bzw. einer Zeitmessung ab In-Fahrt-Setzung der Aufzugsanlage, sodass unter Zugrundelegung der Betriebsgeschwindigkeit der Aufzugsanlage der zurückgelegte Weg des Trag- und Treibmittels berechenbar ist. Diese bekannte oder berechnete Positions-Information wird zu dem Auftreten eines Messsignals an dem dritten, in dem Kontaktpunkt angeordneten Widerstand oder zu dem Auftreten einer Änderung des Messsignals dieses dritten Widerstandes und dem Auftreten einer Änderung in den Messsignalen in den mindestens zwei ersten Widerständen gesetzt und ergibt somit die Position eines Schadens an dem Trag- und Treibmittel. Vorzugsweise erfolgt die Erfassung bzw. die Berechnung dieser beschriebenen Werte Prozessorunterstützt und automatisch und ist auf einem Display oder Monitor anzeigbar. Der Prozessor ist vorzugsweise des Weiteren in der Lage, die Auftritte von Schäden zu speichern und somit ein Schadenshäufungs-Bild zu erstellen.
Insbesondere bei einer derartigen Überwachungseinrichtung für ein Trag- und Treibmittel mit mehreren Cords, bzw. einer entsprechenden Aufzugsanlage, ist es möglich, ebenfalls vorzugsweise mittels des unterstützenden Prozessors, das Schadensausmass des gesamten Trag- und Treibmittels im Hinblick auf die Anzahl von schadhaften Stellen und im Hinblick auf das Ausmass einer jeweiligen einzelnen schadhaften Stelle zu bewerten und somit eine gestaffelte Warnmeldung auszugeben. So ist beispielsweise realisierbar, dass ein Trag- und Treibmittel mit beispielsweise 12 Cords, von denen eines gebrochen ist, oder nur selten und mit geringer Intensität ein Querschluss auftritt, noch bedenkenlos eine bestimmte Zeit benützt werden kann. Diese bestimmte Karenz-Zeit wird von dem Prozessor erfasst und nochmals verkürzt oder führt zu einem Stillstand der Aufzugsanlage, wenn sich das Schadensausmass entsprechend ausweiten sollte bzw. ein weiteres Schadensereignis hinzukommen sollte.
Folgende Tabellen zeigen beispielhaft, was für Messwerte bzw. Schadensfälle exemplarisch auftreten können. Die folgende Tabelle 1 zeigt mögliche Messwerte des Gesamtwiderstandes bei einem beispielhaft angenommenen Schaltungsbeispiel für eine erfindungsgemässe Überwachungseinrichtung für zwei Cords A und B. An dem einen Ende des ersten Cords A ist beispielhaft ein Widerstand von 1 Ohm und am anderen Ende dieses ersten Cords A beispielhaft ein Widerstand von 1.1 Ohm angeordnet. An dem zweiten Cord B sind beispielhaft identische Widerstände, jedoch spiegelbildlich angeordnet, d.h., an dem einen Ende des zweiten Cords B ist beispielhaft ein weiterer Widerstand von 1.1 Ohm und an dem anderen Ende dieses zweiten Cords B ist beispielhaft ein weiterer Widerstand von 1 Ohm angeordnet. An dem Kontaktpunkt (P), an dem das Trag- und Treibmittel vorbeiläuft, ist beispielhaft ein fünfter Widerstand von 1.5 Ohm angeordnet. Als Spannungsquelle wird eine Gleichstromquelle mit einer Spannung von beispielhaft 1 Volt angenommen.

Mögliche Messwerte des Gesamtwiderstandes sind somit, - Tabelle 1 -

Schadensfall		Cordbruch
		Keiner	A	B	A+B
	Keiner	1.050	2.100**	2.100**	∞**
	A-B	1.048	-**	-**	-**
	A-B (vor Bruch)	-	1.624**	1.524**	2.200**
	A-B (nach Bruch)	-	1.524**	1.624**	2.000**
	A-P	0.939	-**	1.700**	-**
	A-P (vor Bruch)	-	1.162**	-**	2.600**
	A-P (nach Bruch)	-	2.100**	-**	∞**
	B-P	0.919	1.635**	-**	-**
Querschluss	B-P (vor Bruch)	-	-**	1.141**	2.500**
	B-P (nach Bruch)	-	-**	2.100**	∞**
	A-B-P	0.912*	-**	-**	-**
	A-B-P(vor Bruch)	-*	1.158**	1.124**	2.024**
	A-B-P(nach Bruch)	-*	1.388**	1.488**	∞**

wobei die mit * bezeichneten Messwerte beispielsweise lediglich eine Warnung und die mit ** bezeichneten Messwerte hingegen eine Stilllegung der Aufzugsanlage folgen lassen. Mögliche Messwerte der Stromstärke, gemessen in einem Amperemeter, sind - Tabelle 2 -

Schadensfall		Cordbruch
		Keiner	A	B	A+B
	Keiner	0.952	0.476**	0.476**	0.000**
	A-B	0.955	-**	-**	-**
	A-B (vor Bruch)	-	0.616**	0.656**	0.455**
	A-B (nach Bruch)	-	0.656**	0.616**	0.500**
	A-P	1.064	-**	0.588**	-**
	A-P (vor Bruch)	-	0.861**	-**	0.385**
	A-P (nach Bruch)	-	0.476**	-**	0.000**
	B-P	1.088	0.612**	-**	-**
Querschluss	B-P (vor Bruch)	-	-**	0.876**	0.400**
	B-P (nach Bruch)	-	k	0.476**	0.000**
	A-B-P	1.096*	-**	-**	-**
	A-B-P(vor Bruch)	-*	0.863**	0.890**	0.494**
	A-B-P(nach Bruch)	-*	0.720**	0.672**	0.000**

Ebenfalls bei einer Überwachungseinrichtung, die für Trag- und Treibmittel mit mehreren Cords vorgesehen sind, werden die Widerstandselemente, bzw. Widerstände vorzugsweise spiegelbildlich angeordnet. D.h., dass beispielsweise bei drei Cords, die voneinander unterschiedlichen Widerstände an den einen, benachbarten Enden der Cords die Kenngrössen x, y, z aufweisen, während die Widerstände an den anderen, benachbarten Enden der Cords die Kenngrössen z, y, x aufweisen. Die Summe der zwei Widerstände, die somit an einem einzelnen Cord angeordnet sind, bleibt konstant. Auch die Summe der Widerstände, die an den einen Enden vorzugsweise in einem einzigen, ersten Kontaktierungselement für alle Cords parallel angeordnet sind, bzw. die Summe deren Kenngrössen x + y + z ist somit identisch mit der Summe der Widerstände, die an den anderen Enden ebenfalls vorzugsweise in einem einzigen, zweiten Kontaktierungselement für alle Cords parallel angeordnet sind, bzw. mit der Summe deren Kenngrössen z + y + x. Dieses beeinträchtigt die Verwertbarkeit der erhaltenen Messergebnisse nicht und bringt den Vorteil einer kostengünstigeren Serienfertigung.
Zur Vermeidung einer Verfälschung der Messungen, die kontinuierlich, also auch bei Stillstand der Aufzugsanlage, nur während einer Fahrt oder/und vor einer Fahrt erfolgen können, ist es vorgesehen, statische Aufladungen der Aufzugsanlage ständig oder zumindest vor dem Erfolgen einer Messung durch eine Erdung abzuleiten.
Die offenbarten Überwachungseinrichtungen sind vorzugsweise mit einem Biegewechselzähler kombinierbar, sodass eine weitere Information in - die vorzugsweise prozessorunterstütze - Überwachungseinrichtung einfliesst und somit die Ermittlung der Ablegereife eines Trag- und Treibmittels noch zuverlässiger wird.
In der vorliegenden Anmeldung sind bisher voneinander unterschiedliche Widerstandselemente offenbart worden. Anstatt mit Widerständen ist eine Überwachungseinrichtung jedoch auch zusätzlich oder ganz mit anderen elektronischen Bauteilen realisierbar, beispielsweise mit Kondensatoren und Spulen. Hierbei wird bei Anlegen einer Wechselspannung vorzugsweise die Frequenz, die Induktivität, die Kapazität oder Kombinationen hiervon gemessen. Somit wird im Folgenden eine Anordnung und Messung an mehreren, voneinander unterschiedlichen "Widerstandselemente" beansprucht, die als Sammelbegriff die genannten elektronischen Bauteile umfassen können. Die Messung kann sich auf die folgenden Strom-Kenngrössen beziehen: auf den Widerstand oder/und auf eine der in Absatz [0010] aufgeführten Widerstands-Kenngrössen, auf die Stromstärke, auf die Spannung, auf die Frequenz, auf die Induktivität, auf die Kapazität oder auf Kombinationen hiervon.
Zusammenfassend ergibt eine derartige Überwachungseinrichtung die folgenden Vorteile:

Die Messwerte sind im Gegensatz zu einer einfachen Durchgangsprüfung quantifizier- und qualifizierbar und somit sind präzisere und gestaffelte Warnmeldungen generierbar.
Die schadhaften Stellen sind an der Abwicklungslänge des Trag-und Treibmittels lokalisierbar.
Es ist ein Schadenshäufungs-Bild erstellbar.
Die Messwerte sind weitgehend unabhängig von dem spezifischen Widerstand eines Cords.
Trotz dem Vorliegen eines allfälligen Querschlusses bleibt ein Cordbruch erkennbar.
Geringe Anzahl von nur zwei Anschlussstellen durch die kombinierten Kontaktierungselemente.

Weitere oder vorteilhafte Ausgestaltungen einer Überwachungseinrichtung für ein Trag- und Treibmittel in einer Aufzugsanlage bilden die Gegenstände der weiteren abhängigen Ansprüche.
Anhand von Figuren wird die Erfindung symbolisch und beispielhaft näher erläutert. Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bedeuten gleiche Bauteile, Bezugszeichen mit unterschiedlichen Indices geben funktionsgleiche oder ähnliche Bauteile an.
Es zeigen dabei

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer beispielhaften Aufzugsanlage mit einer Überwachungseinrichtung für das Trag- und Treibmittel gemäss Stand der Technik;
Fig. 2: eine schematische Darstellung einer ersten Ausgestaltungsvariante einer Überwachungseinrichtung für ein Trag- und Treibmittel mit einem Cord;
Fig. 2a: eine schematische Darstellung einer zweiten Ausgestaltungsvariante einer Überwachungseinrichtung für ein Trag- und Treibmittel mit zwei Cords, bei gleichzeitiger Darstellung eines Querschlusses zwischen den beiden Cords und eines bevorstehenden Cordbruchs eines Cords;
Fig. 3: eine schematische Darstellung einer anderen Ausgestaltungsvariante einer Überwachungseinrichtung für das Trag- und Treibmittel und
Fig. 4: eine schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltungsvariante einer Überwachungseinrichtung für das Trag- und Treibmittel.

Die Fig. 1 zeigt eine Aufzugsanlage 100, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, beispielsweise in dargestellter 2:1-Aufhängung. In einem Aufzugsschacht 1 ist eine Aufzugskabine 2 verfahrbar angeordnet, die über ein Trag- und Treibmittel 3 mit einem verfahrbaren Gegengewicht 4 verbunden ist. Das Trag- und Treibmittel 3 wird bei dem Betrieb mittels einer Treibscheibe 5 einer Antriebseinheit 6 angetrieben, die im obersten Bereich des Aufzugsschachtes 1 in einem Maschinenraum 12 angeordnet sind. Die Aufzugskabine 2 und das Gegengewicht 4 werden mittels sich über die Schachthöhe erstreckender Führungsschienen 7a bzw. 7b und 7c geführt.
Die Aufzugskabine 2 kann auf einer Förderhöhe h eine oberste Stockwerktüre 8, weitere Stockwerktüren 9 und 10 und eine unterste Stockwerktüre 11 bedienen. Der Aufzugsschacht 1 ist aus Schacht-Seitenwänden 15a und 15b, einer Schachtdecke 13 und einem Schachtboden 14 gebildet, auf dem ein Schachtbodenpuffer 19a für das Gegengewicht 4 und zwei Schachtbodenpuffer 19b und 19c für die Aufzugskabine 2 angeordnet sind.
Das Trag- und Treibmittel 3 ist an einem ortsfesten Befestigungspunkt bzw. Tragmittelfixpunkt 16a an der Schachtdecke 13 befestigt und parallel zu der Schacht-Seitenwand 15a zu einer Tragrolle 17 für das Gegengewicht 4 geführt. Von hier wiederum zurück über die Treibscheibe 5, zu einer ersten Umlenk- bzw. Tragrolle 18a und einer zweiten Umlenk- bzw. Tragrolle 18b, die Aufzugskabine 2 unterschlingend, und zu einem zweiten ortsfesten Befestigungspunkt bzw. Tragmittelfixpunkt 16b an der Schachtdecke 13.
In der Nähe des ersten ortsfesten Befestigungspunktes bzw. Tragmittelfixpunktes 16a und in der Nähe des zweiten ortsfesten Befestigungspunktes bzw. Tragmittelfixpunktes 16b ist jeweils ein erstes und ein zweites Kontaktierungselement 20a bzw. 20b an den jeweiligen Enden des Trag- und Treibmittels 3 angeordnet. An die Kontaktierungselemente 20a und 20b ist ein symbolisch dargestellter Prüf-Stromkreis 23 mit einem Prüfstrom IP anlegbar, mit dem beispielsweise eine simple Durchgangsprüfung des Trag- und Treibmittels 3 realisierbar ist.
Die Fig. 2 zeigt schematisch eine Überwachungseinrichtung 200a in einer Aufzugsanlage 100a. An ein Trag- und Treibmittel 3a, das im Wesentlichen aus einem Cord 21 und einer diesen Cord 21 im Wesentlichen umhüllenden Ummantelung 22 besteht, ist an seine jeweiligen Enden jeweils ein Kontaktierungselement 20c bzw. 20d angeschlossen. Diese Kontaktierungselemente 20c und 20d weisen vorzugsweise jeweils einen in sie integrierten Widerstand R1 bzw. R2 auf, durch die ein Prüf-Stromkreis 23a mit einer Spannungsquelle Ua und einem Prüfstrom IPa anlegbar ist. Der Prüf-Stromkreis 23a weist des Weiteren eine Erdung 24 und eine Messvorrichtung 25 auf, sowie einen optionalen Anschluss an einen Kontaktpunkt P - beispielsweise eine Umlenkrolle, über die das Trag- und Treibmittel 3a läuft - mit einem dritten Widerstand R3. Die Widerstände R1-R3 haben voneinander unterschiedliche Strom- bzw. Widerstands-Kenngrössen, sodass in Abhängigkeit von einem jeweiligen Schadensereignis die Messvorrichtung 25 einen klassifizierbaren Messwert misst, der eine Diagnose bzw. eine gestaffelte Warnmeldung bzw. eine Stilllegung der Aufzugsanlage 100a erlaubt. Der Prüf-Stromkreis 23a kann alternativ auch lediglich über eine Kontaktierung der Enden des Cords 21 und den Kontaktpunkt P geführt sein. Damit lassen sich schadhafte Stellen im Trag- und Treibmittel einfach erkennen. Auch kann die Erdung 24 an einem anderen geeigneten Ort der Anlage stattfinden. So kann beispielsweise der Kontaktpunkt P direkt zur Erde verbunden sein. Damit können auch mehrere Kontaktpunkte in der Aufzugsanlage definiert werden, welche jeder für sich defekte Stellen im Trag- und Treibmittel erkennen kann.
In der Fig. 2a ist eine Überwachungseinrichtung 200a' in einer Aufzugsanlage 100a' symbolisch dargestellt. Im Unterschied zu der Überwachungseinrichtung 200a bzw. der Aufzugsanlage 100a aus der Fig. 2 weist ein Trag- und Treibmittel 3' zwei Cords 21' und 21" auf, die von einer Ummantelung 22' umhüllt sind. Ein Eck bzw. eine Seite der Aufzugskabine 2 ist perspektivisch und symbolisch dargestellt, sodass beispielhaft erkennbar ist, dass das Trag- und Treibmittel 3' - und vorzugsweise ein zweites, nicht näher dargestelltes Trag- und Treibmittel an der gegenüberliegenden Seite der Aufzugskabine 2 - die Aufzugskabine 2 unterschlingend über zwei Umlenk- bzw. Tragrollen 27a und 27b geführt ist. Diese Umlenk- bzw. Tragrollen 27a und 27b bilden zwei optional verfügbare Kontaktpunkte P1 und P2, die - symbolisch dargestellt - jeweils mit einem Widerstand RP' und RP" verbunden sind.
Wie bisher offenbart, sind die Cords 21' und 21" an ihren jeweiligen Enden vorteilhafterweise ebenfalls mit Widerständen RCa und RCa' für den Cord 21' und mit Widerständen RCb und RCb' für den Cord 21" verbunden. Die Kenngrössen der Widerstände RCa, RCa', RCb und RCb', sowie optional die Widerstände RP', RP", sind alle voneinander unterschiedlich oder die Widerstände RCa, RCb und RCa', RCb' an den Enden der Cords 21' und 21" sind hinsichtlich ihrer Kenngrössen spiegelbildlich angeordnet. D.h., dass die Kenngrössen der Widerstände RCa und RCb' bzw. RCb und RCa' auch identisch sein können. Die Enden des Tragmittels sind über die jeweiligen Widerstandselemente RCa und RCb' bzw. RCb und RCa' zur Messvorrichtung 25' verbunden.
Des Weiteren ist in dieser Fig. 2a an dem optionalen Kontaktpunkt P1 das Schadensereignis eines Querschlusses Qsch symbolisch dargestellt, indem angedeutet ist, dass die Cords 21' und 21" nicht mehr voneinander beabstandet in der Ummantelung 22' sitzen, sondern beispielsweise durch eine schadhaft gewordene Ummantelung 22' sich so aneinander nähern, dass sie Kontakt zueinander bekommen.
An dem ebenfalls optionalen Kontaktpunkt P2 ist das Schadensereignis eines bevorstehenden Cordbruchs Cb symbolisch dargestellt. Der Cord 21' beginnt seine Einzellitzen 26 aufzudröseln, die aus der Ummantelung 22` herausstehen und somit an der Umlenk- bzw. Tragrolle 27b bzw. an ihrer Halterung einen Kontakt auslösen. Eine Überwachung der Kontaktpunkte P1, P2 kann in der dargestellten Art und Weise selbstsprechend auch ohne Widerstände RCa, RCa', RCb und RCb' erfolgen.
In der Fig. 3 ist eine andere Ausgestaltungsvariante einer Überwachungseinrichtung 200b für eine angedeutete Aufzugsanlage 100b schematisch dargestellt. Ein Trag- und Treibmittel 3b weist vier Cords 21a-21d auf, die gemeinsam von einer Ummantelung 22a umhüllt sind. An den Enden der Cords 21a-21d ist jeweils ein Kontaktierungselement 20e bzw. 20f angeordnet. In diese Kontaktierungselemente 20e und 20f sind jeweils vier Widerstände R1', R3', R5' und R7' bzw. R2`, R4', R6' und R8' integriert angeordnet, die an einen Prüf-Stromkreis 23b mit einer Spannungsquelle Ub, einem Prüfstrom IPb, einer Erdung 24' und einer Messvorrichtung 25a angeschlossen sind. Des Weiteren ist ein optionaler Kontaktpunkt P' mit einem Widerstand R9' an den Prüf-Stromkreis 23b angeschlossen.
Die Widerstände R1'-R9' haben alle voneinander unterschiedliche Strom-Kenngrössen oder sind optional spiegelbildlich angeordnet. D.h., dass beispielsweise der Widerstand R1' eine Strom-Kenngrösse w, der Widerstand R3' eine Strom-Kenngrösse x, der Widerstand R5' eine Strom-Kenngrösse y und der Widerstand R7' eine Strom-Kenngrösse z haben kann, während der Widerstand R2' die Strom-Kenngrösse z, der Widerstand R4' die Strom-Kenngrösse y, der Widerstand R6' die Strom-Kenngrösse x und der Widerstand R8' die Strom-Kenngrösse w aufweist. Die Summen w + z, x + y, y + x, z + w und auch w + x + y + z an den einen benachbarten Enden der Cords 21a-21d und z + y + x + w an den anderen benachbarten Enden sind identisch. Die Strom-Kenngrösse des Widerstandes R9' ist unterschiedlich von w, x, y und z.
In der Fig. 4 ist schematisch dargestellt, wie eine weitere Ausgestaltungsvariante einer Überwachungseinrichtung 200c für eine angedeutete Aufzugsanlage 100c mit einem Trag-und Treibmittel 3c angeordnet ist. Das Trag- und Treibmittel 3c weist 12 Cords 21a'-211' auf, die alle gemeinsam von einer Ummantelung 22b umhüllt sind. An den einen benachbarten Enden der Cords 21a'-211' ist ein Kontaktierungselement 20g angeordnet, in das Widerstände R1", R3", R5", R7", R9", R11", R13", R15", R17", R19", R21" und R23" vorzugsweise integriert sind, jeder einzelne Widerstand einem der Cords 21a'-211' zugeordnet. An den anderen benachbarten Enden der Cords 21a'-211' wiederum ist ein zweites Kontaktierungselement 20h angeordnet, in das, analog zu dem ersten Kontaktierungselement 20g, Widerstände R2", R4", R6", R8", R10", R12", R14", R16", R18", R20", R22" und R24" vorzugsweise integriert sind, die auch jeder einem der Cords 21a'-211' zugeordnet sind.
Analog zu Fig. 3 sind die Widerstände R1" -R24" an einen Prüf-Stromkreis 23c mit einem Prüfstrom IPc angeschlossen. Der Prüf-Stromkreis 23c weist des Weiteren eine Spannungsquelle Uc, eine Erdung 24" und eine Messvorrichtung 25b auf. Ebenfalls an den Prüf-Stromkreis 23c ist wiederum eine optionale Kontaktstelle P" mit einem Widerstand R25" angeschlossen.
Ebenfalls analog zu Fig. 3, sind die Widerstände R1" - R23" mit ungerader Bezugsziffer hinsichtlich ihrer Strom-Kenngrössen vorzugsweise spiegelbildlich zu den Widerständen R2"-R24" mit gerader Bezugsziffer angeordnet. Der Widerstand R25" hingegen ist vorzugsweise wiederum unterschiedlich zu diesen zwölf Strom-Kenngrössen gewählt.
Die Erdung 24 kann wie im Beispiel von Fig. 2 ausgeführt an einem beliebigen Ort der Anlage angeordnet sein. So kann vorteilhafterweise der Kontaktpunkt P direkt zur Erde verbunden sein. Damit können auch Kontaktpunkte in der Aufzugsanlage definiert werden, welche jeder für sich, in der Zusammenwirkung mit der Überwachungseinrichtung defekte Stellen im Trag- und Treibmittel erkennen kann.

Claims

1. Überwachungseinrichtung (200, 200a, 200a', 200b, 200c) für ein Trag- und Treibmittel (3, 3', 3a-3c) einer Aufzugsanlage (100, 100a, 100a', 100b, 100c), welches Trag- und Treibmittel (3, 3', 3a-3c) mindestens einen elektrisch leitenden Cord (21, 21', 21", 21a-21d, 21a'-211') beinhaltet, wobei die Überwachungseinrichtung eine Messvorrichtung (25, 25', 25a, 25b) zur Ermittlung eines resultierenden Widerstands und Kontaktierungselemente (20a - 20h) zum Anschliessen der Überwachungseinrichtung an das Trag- und Treibmittel (3, 3', 3a-3c) beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung ein weiteres Kontaktierungselement beinhaltet, an dem das Trag- und Treibmittel (3, 3', 3a-3c) entlangläuft, so dass die Überwachungseinrichtung einen Kontakt des Kontaktpunkts (P, P', P", P1, P2) mit dem mindestens einen elektrisch leitenden Cord (21, 21', 21", 21a-21d, 21a'-211') des Trag- und Treibmittels (3, 3', 3a-3c) feststellen kann, wobei die Überwachungseinrichtung (200a, 200a', 200b, 200c) einen Prozessor beinhaltet, mittels dessen ein Schadenshäufungs-Bild des Trag- und Treibmittels (3', 3a-3c) der Aufzugsanlage (100a, 100a', 100b, 100c) erstellbar ist, und wobei durch den Prozessor in Abhängigkeit des Schadenshäufungs-Bildes bzw. des Schadensausmasses eine gestaffelte Warnmeldung ausgebbar ist oder die Aufzugsanlage (100a, 100a', 100b, 100c) stoppbar ist.

2. Überwachungseinrichtung (200, 200a', 200b, 200c) nach Anspruch 1, wobei der Kontaktpunkt (P, P', P", P1, P2) in einer Distanz (s) von vorzugsweise 2mm bis 15mm vom Trag- und Treibmittel angeordnet ist, so dass ein Kontakt des mindestens einen elektrisch leitenden Cord (21, 21', 21", 21a-21d, 21a'-211') festgestellt wird, wenn elektrische Teile des Cords entsprechend der Distanz von der Oberfläche des Cords vorstehen und den Kontaktpunkt (P, P', P", P1, P2) streifen.

3. Überwachungseinrichtung (200, 200a', 200b, 200c) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das weitere Kontaktierungselement, welches an dem Kontaktpunkt (P, P', P", P1, P2) angeschlossen werden kann, ein weiteres Widerstandselement (R3, R9', R25", RP', RP") beinhaltet, mittels welchem der Kontaktpunkt (P, P', P", P1, P2) zur Überwachungseinrichtung anschliessbar ist.

4. Überwachungseinrichtung (200a, 200a', 200b, 200c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein erstes Kontaktierungselement (20a, 20c, 20e, 20g) zur Kontaktierung eines ersten Endes des Trag- und Treibmittels (3, 3, 3a-3c) und ein zweites Kontaktierungselement (20b, 20d, 20f, 20h) zur Kontaktierung eines zweiten Endes des Trag- und Treibmittels (3, 3', 3a-3c) vorgesehen ist.

5. Überwachungseinrichtung (200a, 200a', 200b, 200c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das weitere Kontaktierungselement an einem Kontaktpunkt (P, P', P", P1, P2) angeschlossen werden kann.

6. Überwachungseinrichtung (200a, 200a', 200b, 200c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kontaktpunkt (P, P', P", P1, P2) eine Umlenkrolle, eine Treibscheibe oder ein Schleifkontakt ist.

7. Aufzugsanlage (100a', 100b, 100c) mit einem Trag- und Treibmittel (3, 3', 3a-3c), welches mindestens zwei elektrisch leitende Cords (21', 21", 21a-21d, 21a'-211') beinhaltet, mit einer Überwachungseinrichtung (200), welche eine Messvorrichtung (25', 25a, 25b) zur Ermittlung eines resultierenden Widerstands beinhaltet, und welche vorzugsweise über ein erstes Kontaktierungselement (20a, 20e, 20g) zur Kontaktierung eines ersten Endes des Trag- und Treibmittels (3, 3', 3b-3c) und ein zweites Kontaktierungselement (20b, 20f, 20h) zur Kontaktierung eines zweiten Endes des Trag- und Treibmittel (3, 3', 3b-3c) an das Trag- und Treibmittel (3, 3', 3b-3c) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung ein weiteres Kontaktierungselement beinhaltet, an dem das Trag- und Treibmittel (3, 3', 3b-3c) entlangläuft, wobei die Überwachungseinrichtung einen Kontakt des Kontaktpunkts (P', P", P1, P2) mit dem mindestens einen elektrisch leitenden Cord (21', 21", 21a-21d, 21a'-211') des Trag- und Treibmittels (3, 3', 3b-3c) feststellt, wobei die Überwachungseinrichtung (200a, 200a', 200b, 200c) einen Prozessor beinhaltet, mittels dessen ein Schadenshäufungs-Bild des Trag- und Treibmittels (3', 3a-3c) der Aufzugsanlage (100a, 100a', 100b, 100c) erstellbar ist, und wobei durch den Prozessor in Abhängigkeit des Schadenshäufungs-Bildes bzw. des Schadensausmasses eine gestaffelte Warnmeldung ausgebbar ist oder die Aufzugsanlage (100a, 100a', 100b, 100c) stoppbar ist.

8. Aufzugsanlage (100a', 100b, 100c) nach Anspruch 7, wobei der Kontaktpunkt (P', P", P1, P2) in einer Distanz (s) von vorzugsweise 1mm bis 15mm vom Trag- und Treibmittel angeordnet ist, so dass ein Kontakt des mindestens einen elektrisch leitenden Cord (21', 21", 21a-21d, 21a'-211') festgestellt wird, wenn elektrische Teile des Cords entsprechend der Distanz von der Oberfläche des Cords vorstehen.

9. Aufzugsanlage (100a', 100b, 100c) nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Kontaktpunkt (P', P", P1, P2) als Bürstenkontakte ausgeführt ist, welcher einer konturierten Oberfläche des Trag-und Treibmittels (3, 3', 3b-3c) berührungsnah entlang geführt ist, so dass ein Kontakt des mindestens einen elektrisch leitenden Cord (21', 21", 21a-21d, 21a'-211') festgestellt wird, wenn elektrische Teile des Cords vorstehen.

10. Aufzugsanlage (100a', 100b, 100c) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Überwachungseinrichtung (200a', 200b, 200c) mit einem Biegewechselzähler für das Trag- und Treibmittel (3', 3b-3c) kombinierbar ist.

11. Aufzugsanlage (100a', 100b, 100c) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Messvorrichtung (25', 25a, 25b) den resultierenden Widerstand permanent ermittelt, oder dass die Messvorrichtung (25', 25a, 25b) den resultierenden Widerstand bei Bedarf vor und/oder während einer Fahrt der Aufzugsanlage (100a', 100b, 100c) ermittelt.

14. Verfahren zum Überwachen eines Trag- und Treibmittels (3', 3b-3c) in einer Aufzugsanlage (100a', 100b, 100c) nach einem der Ansprüche 7-11 mit folgenden Schritten:

a) Anlegen eines Prüfstromes [IP] an einen Prüf-Stromkreis (23b-23c) ;

b) Messen mindestens einer elektrischen Strom-Kenngrösse des Prüf-Stromes [IP] mittels einer Messvorrichtung (25', 25a, 25b) und ermitteln eines resultierenden Widerstands;

c) elektronisches Verarbeiten der Messdaten der Messvorrichtung (25', 25a, 25b) mittels eines Prozessors;

d) Erstellen eines Schadenshäufungs-Bildes des Trag- und Treibmittels (3', 3a-3c) der Aufzugsanlage (100a, 100a', 100b, 100c) mittels des Prozessors; und

e) Ausgeben einer gestaffelten Warnmeldung oder Stillsetzen der Aufzugsanlage (100a', 100b, 100c) in Abhängigkeit des Schadenshäufungs-Bildes bzw. des Schadensausmasses.