EP3628631A1 - Verfahren zur detektion des zustands von tragmitteln - Google Patents

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EP3628631A1
EP3628631A1 EP19186191.3A EP19186191A EP3628631A1 EP 3628631 A1 EP3628631 A1 EP 3628631A1 EP 19186191 A EP19186191 A EP 19186191A EP 3628631 A1 EP3628631 A1 EP 3628631A1
Authority
EP
European Patent Office
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suspension element
suspension
counterweight
current
sub
Prior art date
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Granted
Application number
EP19186191.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3628631B1 (de
Inventor
Hubert Göser
Jan-Henning Quass
Sebastian JIRAUSCHEK
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.)
ContiTech Antriebssysteme GmbH
Original Assignee
ContiTech Antriebssysteme GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ContiTech Antriebssysteme GmbH filed Critical ContiTech Antriebssysteme GmbH
Publication of EP3628631A1 publication Critical patent/EP3628631A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3628631B1 publication Critical patent/EP3628631B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B7/00Other common features of elevators
    • B66B7/12Checking, lubricating, or cleaning means for ropes, cables or guides
    • B66B7/1207Checking means
    • B66B7/1215Checking means specially adapted for ropes or cables

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting the state of wear of suspension elements made of elastomeric material within a suspension or elevator system, which has a cabin or a suspension device, which is connected to a suspension element running via deflection or drive rollers with a counterweight, the suspension means in have tension members or reinforcing elements embedded in their longitudinal direction in the belt body, preferably designed as twisted or beaten cords, selected physical properties of the suspension means being determined and stored as initial values after a running-in phase of the suspension or elevator system and subsequently periodically or permanently corresponding physical during operation Properties of the suspension element are related to the initial values as current values and, if predetermined threshold values for the differences between the initial values and current values are exceeded, a warning signal is given or w. is asked to replace the suspension element.
  • the invention also relates to an apparatus for performing the method.
  • the suspension elements of the cabins are subject to strict regulations regarding their operational safety and tensile strength.
  • the tensile strength can be reduced during the lifespan of an elevator due to subsidence, material wear or fatigue within the suspension element.
  • Examination standards provide corresponding regulations. Appropriate inspection organizations carefully check lift systems for compliance with these regulations and legal requirements.
  • suspension element As soon as a suspension element no longer meets the legal requirements, it must be replaced, i.e. stored, which means that it is removed from the elevator system and replaced with a new suspension element. This point in time is the so-called “discard maturity”.
  • the suspension elements mentioned here are those which consist of elastomeric material and have embedded tension members or reinforcing elements, that is to say, for example, carrying straps or carrying straps shaped in a special way.
  • the optical integrity of the suspension element must first be checked and ensured.
  • the strength of metallic tensile elements inside the plastic or rubber matrix can e.g. B. by means of resistance measurement.
  • the individual tension members are electrically connected to one another. A change in the cross-section of the tension member due to friction (fretting) or broken breaks e.g. the resistance in the electrical conductor, which can be used as an indicator for discard.
  • the US 2004/0046540 A1 discloses a method in which wear of a rope or also of an elevator belt containing ropes / suspension means with a plurality of ferromagnetic strands or cords can be checked in that the Changes in the magnetic field strength or changes in the magnetic flux can be detected.
  • a check during operation has the disadvantage that relatively complicated devices and apparatus must be used for magnetization or for determining the change in field strength.
  • the EP 0 845 672 A1 also discloses a magnetic test method during operation, which allows a test of the magnetic properties of a magnetizable elongate object, such as an elevator belt, Hall sensors determine any changes in the diameter of the tension members based on the changes in the magnetic properties.
  • This device also requires a relatively high level of constructional or sensitive equipment.
  • the application is also limited to suspension elements with ropes / cords made of magnetizable or electromagnetically influenceable materials as tension members.
  • the object of the invention was therefore to provide a method with which a reliable determination of the state of wear of tension or support belts in the form of suspension means reinforced with tension members, in particular elevator belts, is possible and which only requires a relatively small amount of equipment / construction for the associated ones Includes devices.
  • the length and / or the elastic elongation of the suspension element are determined and stored during a defined lifting operation.
  • the current values of the length of the suspension element and / or the elastic elongation of the suspension element are then periodically or permanently related to the initial values, the positions of both the car and the counterweight within the elevator system or in the elevator shaft being measured using position measuring devices determined and from this both the initial length L beginning and the current length L current of the suspension element as well as the different initial travel paths S K of the cabin and the counterweight So resulting from elastic expansion of the suspension element are determined.
  • run-in new condition means the condition of the carrying or elevator system and the traction means / traction belt that has arisen after a series of several hundred load cycles due to settlement and running-in of the system.
  • a one-time upward or downward stroke is to be understood here as a load cycle.
  • the pull strap i.e. the suspension element
  • the connection between the strength members or tensile members and the polymer or rubber matrix and the running into the deflection and drive rollers has set so far that essential changes in state only form after a much longer period of time.
  • the change in length of the suspension element serves as an indicator of the aging or degradation of the load-bearing capacity or tensile strength and the achievement of the point of discard.
  • this method can be used to determine the position of the area to be discarded.
  • no complex "magnetization" or a voltage present in the suspension element is necessary.
  • suspension element A precautionary and limited use of the suspension element is no longer necessary, as the state of wear or wear, i.e. discard maturity can be determined permanently or as required.
  • the change in length is therefore a measure of the change in the tensile / elongation behavior of the suspension element, ie for the aging of the suspension element.
  • a certain number of load cycles or a certain operating time can also be specified, after which the ratio of the originally measured length and the corresponding length of the suspension element that is then present is measured in each case.
  • Another indicator of the readiness for discarding is the change in the initial ratio of the travel paths of the cabin S K and counterweight So over time, ie the time-dependent change in S K / So
  • the ratio of the travel paths / travel paths S K-Beginning / S G- Start that is being developed is viewed and assessed in relation to the current ratio of the travel paths of the cabin and counterweight S K-current / S G-current during operation.
  • the cabin and counterweight are moved by the same suspension element, which is guided between these two elements via several deflection rollers / drive rollers.
  • the cabin and counterweight thus "hang" at one end of the same suspension element or elevator belt / elevator belt.
  • the elastic expansion of the suspension means that the traversing paths, i.e. the lifting or lowering movements of the cabin and counterweight, are slightly different during lifting operations.
  • the ratio of these two travel paths can therefore serve as a measure of the elastic expansion of the suspension element, especially when accelerating from the idle state, for example when starting off.
  • This change can be determined using the method according to the invention and can be assessed using predefined values / threshold values. When a certain threshold value is exceeded, the discard is also reached.
  • An advantageous further development consists in that the initial and the current values of the lengths and the elastic expansion of the suspension element are determined and calculated in the case of a predetermined, defined, identical state of the suspension or elevator system.
  • the position measurements can be compared very well and the differences can be given a high degree of accuracy.
  • a further advantageous embodiment is that the positions of both the cabin and the counterweight are recorded or stored temporarily or continuously. With such a procedure, very precise load collectives can be created over time, which result in extraordinarily precise predictions about the maturity of the cast in the further operation of the elevator system.
  • a further advantageous embodiment of the method consists in that a percentage frequency of certain identical or similar lifting processes is determined and correlated with the determined differences and / or predetermined threshold values.
  • the maximum change in length in the corresponding areas is compared with a determined and stored limit value and a decision is made about the readiness for discarding.
  • An elevator system is particularly suitable for carrying out the method, in which the elevator system has, for example, at least one separate position measuring device within an elevator shaft, preferably in the form of measuring ropes or measuring belts guided over deflection rollers, wherein in at least one of the deflection rollers Position measuring device, an incremental rotary encoder is provided and the cabin and / or counterweight are articulated on the measuring ropes or measuring belts via drivers.
  • the elevator system has, for example, at least one separate position measuring device within an elevator shaft, preferably in the form of measuring ropes or measuring belts guided over deflection rollers, wherein in at least one of the deflection rollers Position measuring device, an incremental rotary encoder is provided and the cabin and / or counterweight are articulated on the measuring ropes or measuring belts via drivers.
  • a further advantageous embodiment of the method is that a separate position measuring device is provided for the positions of either the cabin or the counterweight, with an incremental rotary encoder in one of the simple parts for determining the position of the other part (cabin or counterweight) Deflection rollers of the suspension element is provided. This simplifies the construction of the elevator system, since no "double" separate position measuring devices for the car and counterweight are required.
  • a coded magnetic tape is mounted in an elevator shaft and a sensor attached to the car or to the counterweight is guided along the magnetic tape.
  • Fig. 1 shows in a basic representation a suspension element 1 which is provided with tension members or strength members 2 running in the longitudinal direction.
  • tension members or strength members 2 running in the longitudinal direction.
  • Each of these Strength member consists of beaten filaments 20, such as metal, as detailed in the Figure 2 are shown.
  • Fig. 2 shows the geometric change that occurs over time of a reinforcement 2 made of twisted / beaten metallic filaments 20 within a suspension element.
  • the geometric change of the individual strength members arises, for example, from the fact that friction / wear of the filaments 20 twisted together / twisted, as shown in the left part of FIG Figure 2 are shown in their original position, by the movement of the individual filaments relative to one another during operation and the resulting "fretting" can be changed in their shape and position.
  • Fig. 3 schematically shows an elevator system 10 according to the invention which is particularly suitable for carrying out the method according to the invention.
  • the elevator system 10 has a cabin 3 which is connected to a suspension means 1 running over deflection rollers 4 and a drive roller 5 with a counterweight 6.
  • the elevator system also has two separate position measuring devices 7, 8 within the elevator shaft, which is not shown here.
  • a measuring cable 11 guided over deflection rollers 9 is provided in each of the position measuring devices 7, 8, a measuring cable 11 guided over deflection rollers 9 is provided.
  • the lower pulleys are located under the floor of the elevator shaft and are not shown here.
  • the pulleys 9 of the Position measuring devices 7. 8 are equipped with a known incremental rotary encoder (not shown here in more detail) and, depending on the design, can detect minimal rotary movements and thus lifting movement of cabin 3 or counterweight 6.
  • the cabin and / or counterweight are articulated on the measuring ropes 11 via drivers 12.
  • This is a so-called shaft copying, which is known as such in the field, but has previously been used for pure height measurements or controls of the lifting movement and not in duplicate and within the method according to the invention.

Landscapes

  • Lift-Guide Devices, And Elevator Ropes And Cables (AREA)
  • Maintenance And Inspection Apparatuses For Elevators (AREA)

Abstract

Verfahren zur Detektion des Abnutzungszustands von Tragmittel aus elastomerem Material innerhalb eines Trag- oder Aufzugsystems, wobei die Tragmittel in ihrer Längsrichtung im Riemenkörper eingebettete Festigkeitsträger bzw. Verstärkungselemente aufweisen, wobei nach einer Einlaufphase des Trag- bzw. Aufzugsystem ausgewählte physikalische Eigenschaften des Tragmittels als Anfangswerte ermittelt und gespeichert werden und nachfolgend während des Betriebs periodisch oder permanent entsprechende physikalischen Eigenschaften des Tragmittels als aktuelle Werte zu den Anfangswerten in Bezug gesetzt und bei Überschreitung von vorgegebenen Schwellenwerten für die Differenzen zwischen Anfangswerten und aktuellen Werten ein Warnsignal gegeben bzw. zum Austausch des Tragmittels aufgefordert wird, wobei als Anfangswerte die Länge des Tragmittels und/oder die elastische Dehnung des Tragmittels bei einem definierten Hubvorgang im Betrieb ermittelt und gespeichert werden und nachfolgend periodisch oder permanent die jeweils aktuelle Werte der Länge des Tragmittels und/oder der elastischen Dehnung des Tragmittels zu den Anfangswerten in Bezug gesetzt werden, wobei als Differenzen einerseits die Längenänderung des Tragmittels ΔL = L<sub>Anfang</sub>- L<sub>Aktuell</sub>und andererseits die Änderung des anfängliche Verhältnisses der Verfahrwege von Kabine und Gegengewicht S<sub>K-Anfang</sub>/ S<sub>G-Anfang</sub>in Bezug auf das aktuelle Verhältnisses der Verfahrwege von Kabine und Gegengewicht S<sub>K-aktuell</sub>/ S<sub>G-aktuell</sub>als Maß für die Änderung der elastische Dehnung berechnet bzw. ermittelt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion des Abnutzungszustands von Tragmitteln aus elastomerem Material innerhalb eines Trag- oder Aufzugsystems, welches eine Kabine bzw. eine Trageinrichtung aufweist, die mit einem über Umlenk- oder Antriebsrollen laufenden Tragmittel mit einem Gegengewicht verbunden ist, wobei die Tragmittel in ihrer Längsrichtung im Riemenkörper eingebettete Zugträger bzw. Verstärkungselemente aufweisen, vorzugsweise ausgebildet als getwistete oder geschlagene Corde, wobei nach einer Einlaufphase des Trag- bzw. Aufzugsystem ausgewählte physikalische Eigenschaften des Tragmittels als Anfangswerte ermittelt und gespeichert werden und nachfolgend während des Betriebs periodisch oder permanent entsprechende physikalischen Eigenschaften des Tragmittels als aktuelle Werte zu den Anfangswerten in Bezug gesetzt und bei Überschreitung von vorgegebenen Schwellenwerten für die Differenzen zwischen Anfangswerten und aktuellen Werten ein Warnsignal gegeben bzw. zum Austausch des Tragmittels aufgefordert wird. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Insbesondere bei Personen- oder Lastenaufzügen unterliegen die Tragmittel der Kabinen, üblicherweise Stahlseile, strengen Regelungen in Bezug auf ihre Betriebssicherheit und Zugfestigkeit. Die Zugfestigkeit kann sich im Laufe der Lebensdauer eines Aufzugs durch Setzungen, Materialverschleiß oder durch Ermüdungserscheinungen innerhalb des Tragmittels reduzieren. Prüfungsnormen geben hierzu entsprechende Regelungen vor. Aufzugsanlagen werden von entsprechenden Prüfungsorganisationen sorgfältig auf die Einhaltung dieser Reglungen und gesetzlichen Vorschriften überprüft.
  • Sobald ein Tragmittel die gesetzlichen Anforderungen nicht mehr erfüllt, muss es ausgetauscht, d.h. abgelegt werden, was bedeutet, dass es aus dem Aufzugssystem entfernt und durch ein neues Tragmittel ersetzt wird. Dieser Zeitpunkt ist die sogenannte "Ablegereife". Die hier angesprochenen Tragmittel sind solche, die aus elastomeren Material bestehen und eingebettete Zugträger bzw. Verstärkungselemente aufweisen, also etwa Traggurte oder in einer besonderen Weise geformte Trageriemen.
  • Das Erreichen der Ablegereife bei den im Stand der Technik für Aufzüge häufig noch verwendeten Stahlseilen wird unter anderem durch eine optische Kontrolle ermittelt. Hierzu kann bei Stahlseilen z.B. eine Beurteilung des Zustandes der Zugfestigkeit durch optische Kontrolle der einzelnen Litzen auf Brüche erfolgen oder durch Messung eines sich etwa verändernden Durchmessers eines Stahlseils. Solche Methoden sind in der Normung aufgenommen und gehören daher zum Stand der Technik.
  • Bei den heute mehr und mehr als Tragmittel verwendeten Aufzugsgurten oder Tragriemen, bei denen Stahlseile oder Stahlcorde als Zugträger in einer Polymer- oder Gummimatrix eingebettet sind, ist eine solche Kontrolle mittels rein optischer Verfahren kaum möglich, so dass es zusätzlicher verfeinerter Messmethoden bedarf.
  • Hier nutzt man eine Kombination aus optischen und messtechnischen bzw. statistischen Methoden. In der Regel ist dabei zunächst die optische Integrität der Tragmittel zu überprüfen und sicherzustellen. Die Festigkeit von metallischen Zugelementen im inneren der Kunststoff- oder Gummimatrix kann z. B. mittels Widerstandsmessung erfolgen. Hierzu werden die einzelnen Zugträger elektrisch miteinander verbunden. Eine Querschnittsänderung der Zugträger infolge von Reibung (Fretting) oder l.itzenbrüchen verändern z.B. den Widerstand im elektrischen Leiter, was als Indikator für die Ablegereife herangezogen werden kann.
  • Die US 2004/0046540 A1 offenbart ein Verfahren, bei dem eine Abnutzung eines Seils oder auch eines Seile/Tragmittel enthaltenden Aufzugsgurts mit einer Vielzahl von ferromagnetischen Litzen oder Corden dadurch überprüft werden kann, dass die Veränderung der magnetischen Feldstärke bzw. Veränderungen im magnetischen Fluss detektiert werden. Eine solche Überprüfung während des Betriebes weist jedoch den Nachteil auf, dass relativ komplizierte Vorrichtungen und Apparate zur Magnetisierung bzw. zur Ermittlung der Feldstärkenveränderung eingesetzt werden müssen.
  • Die EP 0 845 672 A1 offenbart ebenfalls ein magnetisches Prüfungsverfahren während des Betriebs, welches eine Prüfung der magnetischen Eigenschaften eines magnetisierbaren länglichen Gegenstandes erlaubt, etwa eines Aufzuggurtes, wobei Hall-Sensoren etwaige Durchmesserveränderungen der Zugträger anhand der Veränderungen der magnetischen Eigenschaften ermitteln. Auch diese Einrichtung erfordert einen relativ hohen konstruktiven bzw. empfindlichen apparativen Aufwand.
  • Bei beiden Offenbarungen ist die Anwendung zudem beschränkt auf Tragmittel mit Seilen/Corden aus magnetisierbaren bzw. elektromagnetisch beeinflussbaren Materialien als Zugträger.
  • Für die Erfindung bestand also die Aufgabe, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem eine sichere Bestimmung des Abnutzungszustands von Zug- oder Tragriemen in Form von mit Zugträgern verstärkten Tragmitteln, insbesondere von Aufzugsriemen möglich wird und welches nur einen relativ geringen apparativen/konstruktiven Aufwand für die dazugehörigen Vorrichtungen beinhaltet.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart.
  • Zunächst werden dabei als Anfangswerte die Länge und/oder die elastische Dehnung des Tragmittels bei einem definierten Hubvorgang im Betrieb ermittelt und gespeichert. Nachfolgend werden periodisch oder permanent die jeweils aktuelle Werte der Länge des Tragmittels und/oder der elastischen Dehnung des Tragmittels zu den Anfangswerten in Bezug gesetzt, wobei über Positionsmesseinrichtungen die Positionen sowohl der Kabine als auch des Gegengewichts innerhalb des Aufzugsystems bzw. im Aufzugschacht ermittelt und daraus sowohl die anfängliche Länge LAnfang und die aktuelle Länge LAktuell des Tragmittels als auch die durch elastische Dehnung des Tragmittels entstehenden unterschiedlichen anfänglichen Verfahrwege SK der Kabine und des Gegengewichts So ermittelt werden.
  • Als Differenzen werden einerseits die Längenänderung des Tragmittels ΔL = LAnfang - LAktuell , quasi als bleibende Dehnung, und andererseits die Änderung des anfänglichen Verhältnisses der Verfahrwege von Kabine und Gegengewicht SK-Anfang / SG-Anfang in Bezug auf das aktuelle Verhältnisses der Verfahrwege von Kabine und Gegengewicht SK-aktuell / SG-aktuell als Maß für die Änderung der elastische Dehnung berechnet bzw. ermittelt.
  • Bei der Überschreitung von vorgegebenen Schwellenwerten für die so ermittelten und berechneten Differenzen wird ein Warnsignal gegeben bzw. zum Austausch des Tragriemens aufgefordert.
  • Unter dem Begriff "eingelaufener Neuzustand" versteht man denjenigen Zustand des Trag- bzw. Aufzugssystems und des Zugmittels/ Zugriemens, der nach einer Reihe von mehreren hundert Belastungszyklen durch Setzungen und Einlaufen des Systems entstanden ist. Als Belastungszyklus ist hier ein einmaliger Aufwärts- oder Abwärtshub zu verstehen. In Bezug auf den Zugriemen, d.h. das Tragmittel, hat sich dann die Verbindung zwischen Festigkeitsträgern oder Zugträgern und der Polymer- oder Gummimatrix und das Einlaufen in die Umlenk- und Antriebsrollen soweit gesetzt, dass wesentliche Zustandsveränderungen nur noch nach sehr viel längeren Zeiträumen sich ausbilden.
  • Hier dient also einerseits die Längenänderung des Tragmittels als Indikator für die Alterung bzw. den Abbau der Tragfähigkeit bzw. Zugfestigkeit und das Erreichen der Ablegereife. Mit dieser Methode kann im Gegensatz zur Messung des elektrischen Widerstands oder der Messung magnetischer Eigenschaften eine Positionsermittlung des ablegereifen Bereiches erfolgen. Zudem ist keine aufwendige "Aufmagnetisierung" oder eine im Tragmittel anliegende Spannung nötig.
  • Ein vorsorglich zeitlich festgeschriebener und begrenzter Einsatz des Tragmittels ist hiermit auch nicht mehr nötig, da der Abnutzungs- oder Verschleißzustand, d.h. die Ablegereife permanent bzw. je nach Bedarf ermittelt werden können.
  • Infolge der jeweils vorliegenden Belastungskollektive eines Tragmittels kommt es im Laufe der Lebenszeit im Tragmittel und in den Festigkeitsträgern/Zugträgern zu Verschleißerscheinungen. Betrachtet man das Zusammenspiel zwischen der Zugbeanspruchung des Tragmittels und der Anzahl an Biegungen an den Umlenkrollen und Antriebsscheiben, so ergibt sich ein typisches Verschleißbild, welches die Zugfestigkeit des Tragmittels so weit reduziert, dass die Ablegereife erreicht wird. Diese Verringerung der Zugfestigkeit entsteht im Wesentlichen durch eine Verringerung des tragenden Querschnitts infolge von Reibung/Verschleiß der einzelnen Filamente zueinander, das so genannte "Fretting". Auch kann eine Verringerung des tragenden Querschnitts durch Sprödbrüche einzelner Filamente infolge der Biegewechsel-Dauerbelastung entstehen.
  • Durch diese Vorgänge und durch eine geometrische Veränderung der einzelnen Zugelemente innerhalb der Polymermatrix entsteht eine Längenänderung des Zugmittels. Die geometrische Veränderung der einzelnen Zugträger/Zugelemente entsteht zum Beispiel dadurch, dass durch Reibung/Verschleiß der miteinander geschlagenen / getwisteten Filamente, das heißt durch im Betrieb erfolgende Bewegung der einzelnen Filamente relativ zueinander, also durch das bereits genannte Fretting, eine Veränderung der Form und der Lage der einzelnen Filamente und Litzen eines Zugträger resultiert. Dies erzeugt eine Durchmesseränderung innerhalb der Zugträger und damit auch eine Längung des Tragmittels oder Zugriemens, die detektierbar ist. Die Längenänderung ist damit ein Maß für die Veränderung des Zug-Dehnungsverhalten des Tragmittels, d.h. für die Alterung des Tragmittels. Mit der entsprechenden Korrelation zwischen der Längung des Tragmittels oder Zugriemens einerseits und der Alterung bzw. verbliebenen Resttragfähigkeit des Tragmittels andereseits erreicht man durch das erfindungsgemäße Verfahren eine sichere und eindeutige Kontrolle der Tragfähigkeit des Tragmittels und kann den Ablegezeitpunkt / die Ablegereife mit hinreichender Genauigkeit bestimmen.
  • Es kann natürlich auch eine bestimmte Anzahl von Lastspielen oder eine bestimmte Betriebszeit vorgegeben werden, wonach jeweils das Verhältnis der ursprünglich gemessenen Länge und der dann vorhandenen entsprechenden Länge des Tragmittels gemessen wird.
  • Ein weiterer Indikator für die Ablegereife, der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ebenfalls ermittelt wird, ist die Änderung des anfänglichen Verhältnisses der Verfahrwege von Kabine SK und Gegengewicht So im Laufe der Zeit, d.h. die zeitabhängige Veränderung von SK / So. Dabei wird das anfänglich sich ausbildende Verhältnis der Verfahrwege/Hubwege SK-Anfang / SG-Anfang in Bezug auf das im Betrieb jeweils aktuelle Verhältnis der Verfahrwege von Kabine und Gegengewicht SK-aktuell / SG-aktuell betrachtet und beurteilt.
  • Kabine und Gegengewicht werden durch dasselbe Tragmittel bewegt, der zwischen diesen beiden Elementen über mehrere Umlenkrollen / Antriebsrollen geführt wird. Kabine und Gegengewicht "hängen" damit an je einem Ende desselben Tragmittels bzw. Aufzugsriemens / Aufzugsgurts. Die elastische Dehnung des Tragmittels bewirkt, dass die Verfahrwege, also die Hub- oder Senkbewegungen von Kabine und Gegengewicht bei Hubvorgängen geringfügig unterschiedlich sind. Das Verhältnis dieser beiden Verfahrwege kann daher als Maß für die elastische Dehnung des Tragmittels dienen, gerade bei Beschleunigungen aus dem Ruhezustand, etwa beim Anfahren.
  • Wie bereits oben dargestellt, kommt es infolge der jeweils vorliegenden Belastungskollektive eines Tragmittels es im Laufe der Lebenszeit im Tragmittel und in den Zugträgern zu Verschleißerscheinungen, die einen Einfluß auf die Form und die Zugfestigkeit des Tragmittels haben und z.B. eine Verringerung der tragenden Querschnitte infolge von Reibung/Verschleiß der einzelnen Filamente zueinander verursachen können. Durch solche Form-und Festigkeitsveränderungen, also auch durch bleibende Dehnungen und Einschnürungen der Festigkeitsträger eines Tragmittels, verändert sich auch sein elastisches Verhalten, nämlich die elastische Dehnung während des Betriebs.
  • Damit ändert sich auch das Verhältniss der Verfahrwege von Kabine und Gegengewicht SK / SG im Laufe des Betriebs. Diese Veränderung ist mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens feststellbar und kann mithilfe von vorgegebenen Werten/Schwellenwerten beurteilt werden. Bei Überschreitung eines bestimmten Schwellenwertes ist dann ebenfalls die Ablegereife erreicht.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass die anfänglichen und die aktuellen Werte der Längen und der elastischen Dehnung des Tragmittels bei einem vorgebenen, definierten gleichen Zustand des Trag- bzw. Aufzugsystems ermittelt und berechnet werden. Mit einer solchen Ausbildung des Verfahrens erhält man eine sehr gute Vergleichbarkeit der Positionsmessungen und eine hohe Aussagegenauigkeit über die Differenzen.
  • Dasselbe gilt für eine weitere vorteilhafte Ausbildung des Verfahrens, die darin besteht, dass die anfänglichen und die aktuellen Werte der elastischen Dehnung des Tragmittels bei einem definierten Hubvorgang des Trag- bzw. Aufzugsystems ermittelt und berechnet werden, also beispielsweise bei einer Leerfahrt vom Erdgeschoss in den 2. Stock.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass eine temporäre oder ständige Aufzeichnung und Speicherung der Positionen sowohl der Kabine als auch des Gegengewichts erfolgt. Mit einer solchen Verfahrensweise können über die Zeit sehr genaue Belastungskollektive erstellt werden, die im weiteren Betrieb des Aufzugsystems außerordentliche genaue Voraussagen über die Ablegerreife ergeben.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausbildung des Verfahrens besteht darin, dass eine prozentuale Häufigkeit bestimmter gleicher oder ähnlicher Hubvorgänge ermittelt und in Korrelation zu den ermittelten Differenzen und/oder vorgegebenen Schwellenwerten gesetzt wird.
  • Bei einer solchen Ausbildung des Verfahrens ist im Hinblick auf die Ermittlung der Längenänderung des Tragmittels beispielsweise folgender Ablauf sinnvoll:
    • Abwarten der Einlaufphase,
    • Sicherstellen eines gleichbleibenden definierten Zustandes (z.B. Kabine leer in Etage 1),
    • Ermittlung der Position der Kabine und des Gegengewichtes mithilfe der Positionsmesseinrichtungen,
    • Berechnung der Gesamtlänge des Tragriemens bzw. Tragmittels,
    • Speichern der Gesamtlänge des Tragmittels als Basiswert,
    • Aufzeichnung der einzelnen Fahrten der Aufzugskabine,
    • Dauerhafte Ermittlung des theoretischen Belastungsgrades der Tragmittelabschnitte
    • Messung der prozentualen Belastung anhand der Häufigkeit der angefahrenen Etagen (z. B. : 1.Etage zur 2.Etage → 30%; 2.Etage zur 3.Etage → 20%; 3.Etage zur 4.Etage → 20%)
    • Wiederherstellung des Zustandes zum Zeitpunkt der Aufzeichnung des Basiswertes (z. B. Kabine leer in Etage 1)
    • Ermittlung der Position der Kabine und des Gegengewichtes
    • Erneute Berechnung der Gesamtlange des Tragmittels
    • Errechnung der Gesamtlängung des Tragmittels (ΔL = LAnfang - LAktuell)
    • Kalkulation der Lägenänderung bezogen auf bestimmte Bereiche (welcher Tragmittelbereich steuert welche Längendifferenz bei), wobei die Ablegereife in den Bereichen zuerst erreicht wird, die am häufigsten frequentiert wird.
  • Danach wird die maximale Längenänderung in den entsprechenden Bereichen mit einem ermittelten und hinterlegten Grenzwert verglichen und eine Entscheidung über die Ablegereife getroffen.
  • Besonders geeignet zur Durchführung des Verfahrens ist ein Aufzugsystem, bei dem das Aufzugsystem beispielsweise innerhalb eines Aufzugschachts mindestens eine separate Positionsmesseinrichtung aufweist, vorzugsweise in Form von über Umlenkrollen geführten Mess-Seilen oder Mess-Gurten, wobei in mindestens einer der Umlenkrollen der Positionsmesseinrichtung ein inkrementaler Drehgeber vorgesehen ist und Kabine und/oder Gegengewicht an den Mess-Seilen oder Mess-Gurten über Mitnehmer angelenkt sind. Diese so genannten "Schachtkopierungen" arbeiten äußerst präzise und es lassen sich damit bereits Längenänderungen bzw. Dehnungen von < 1 cm auf die Gesamtlänge des Seiles ermitteln.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausbildung des Verfahrens besteht darin, dass für die Positionen entweder der Kabine oder des Gegengewichts eine separate Positionsmesseinrichtung vorgesehen ist, wobei in eine einfachen Ausführung für die Ermittlung die Position des jeweils anderen Teiles (Kabine oder Gegengewicht) ein inkrementaler Drehgeber in einer der Umlenkrollen des Tragmittels vorgesehen ist. Das vereinfacht die Bauweise des Aufzugsystems, da hierbei keine "doppelten" separaten Positionsmesseinrichtungen für Kabine und Gegengewicht benötigt werden.
  • Es können natürlich auch andere geeignete Positionsmesssysteme eingesetzt werden, bei denen ein codiertes Magnetband in einem Aufzugsschacht montiert wird und ein an der Kabine oder am Gegengewicht befestigter Sensor an dem Magnetband entlang geführt wird.
  • Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen
  • Fig. 1
    in prinzipieller Darstellung ein hier angesprochenes Tragmittel,
    Fig. 2
    die geometrische Veränderung eines Zugträgers aus getwisteten/geschlagenen metallischen Filamenten innerhalb des Zugriemens nach Fig. 1,
    Fig. 3
    schematisch eine vorteilhafte Ausbildung eines zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Aufzugsystems.
  • Fig. 1 zeigt in prinzipieller Darstellung ein Tragmittel 1 der mit in Längsrichtung verlaufenden Zugträgern bzw. Festigkeitsträgern 2 versehen ist. Jeder dieser Festigkeitsträger besteht aus geschlagenen Filamenten 20, etwa aus Metall, wie sie im Detail in der Figur 2 dargestellt sind.
  • Fig. 2 zeigt die im Laufe der Zeit sich ergebende geometrische Veränderung eines Festigkeitsträgers 2 aus getwisteten/geschlagenen metallischen Filamenten 20 innerhalb eines Tragmittels. Die geometrische Veränderung der einzelnen Festigkeitsträger entsteht zum Beispiel dadurch, dass durch Reibung/Verschleiß der miteinander geschlagenen/getwisteten Filamente 20, wie sie im linken Teil der Figur 2 in ihrer Ursprungslage dargestellt sind, durch im Betrieb erfolgende Bewegung der einzelnen Filamente relativ zueinander und das dadurch entstehende "Fretting" in ihrer Form und Lage verändert werden.
  • Die Veränderung der Form und der Lage der einzelnen Filamente und Litzen eines Festigkeitsträgers könnte dann etwa so erfolgen, wie sie dann im rechten Teil der Figur 2 gezeigt ist. Die hier gezeigte Ansicht ist lediglich beispielhaft und qualitativ zu verstehen, nicht quantitativ. Deutlich erkennt man aber hier den Unterschied des dann entstandenen Durchmessers des Festigkeitsträgers im Vergleich zu dem ursprünglich vorhandenen Durchmesser. Diese Durchmesseränderung erzeugt auch eine Längenänderung und eine Änderung der elastischen Dehnung des Tragmittels, die detektierbar sind.
  • Fig. 3 zeigt schematisch ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders geeignetes erfindungsgemäßes Aufzugsystem 10. Das Aufzugsystem 10 weist eine Kabine 3 auf, die mit einem über Umlenkrollen 4 und eine Antriebsrolle 5 laufenden Tragmittel 1 mit einem Gegengewicht 6 verbunden ist.
  • Das Aufzugsystem weist weiterhin innerhalb des hier nicht näher dargestellten Aufzugschachts zwei separate Positionsmesseinrichtung 7, 8 auf.
  • In jeder der Positionsmesseinrichtungen 7, 8 ist ein über Umlenkrollen 9 geführtes Mess-Seil 11 vorgesehen. Die unteren Umlenkrollen liegen dabei unter dem Boden des Aufzugsschachts und sind hier nicht näher dargestellt. Die Umlenkrollen 9 der Positionsmesseinrichtungen 7. 8 sind mit einem bekannten und hier nicht näher dargestellten inkrementalen Drehgeber ausgrüstet und können je nach Ausführung minimale Drehbewegungen und damit Hubbewegung von Kabine 3 oder Gegengewicht 6 detektieren. Dazu sind Kabine und/oder Gegengewicht an den Mess-Seilen 11 über Mitnehmer 12 angelenkt. Es handelt sich hierbei um eine so genannte Schachtkopierung, die zwar als solche im Fachbereich bekannt ist, jedoch bisher für reine Höhenmessungen oder Steuerungen der Hubbewegung genutzt wurde und nicht in doppelter Ausführung und innerhalb des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Mit Hilfe der Positionsmesseinrichtungen 7, 8 ist eine genaue Bestimmung der Hubwege bzw. der Verfahrwege So und SK des Gegengewichts 6 der Kabine 3 möglich.
  • Bei einer verfahrensgemäßen Ermittlung der Ablegereife des Tragmittels anhand der über einen Schwellenwert hinausgehenden veränderten elastischen Dehnung wäre beispielsweise folgender Ablauf zur Durchführung des erfindungsgemäßenVerfahrens möglich:
    • Abwarten der Einlaufphase
    • Sicherstellen eines gleichbleibenden definierten Gewichtszustandes der Kabine (leer)
    • Ermittlung der Position der Kabine und des Gegengewichtes
    • Verfahren der Kabine über alle Stockwerke
    • Aufzeichnung und ständiger Vergleich des Verfahrweges der Kabine und des Gegengewichtes
    • Ermittlung der einzelnen Abweichnungen der elastischen Dehnung
    • Speichern der einzelnen Abweichungen als Basiskurve
    • Bestimmung z.B. gemäß: Verfahrweg So (Bewegung des Gegengewichts) = Verfahrweg SK (Bewegung der Kabine) + x + y , wobei x = Abweichnungen aus elastischem Verhalten (zeitlicher gleichmäßige Anstieg in Korrelation zur Ablegereife in der Kurve), y = Alle anderen Einflüsse (z.B. Aufklettern, Riemenriss etc. Sprunghaftes Verhalten in Kurve)
    • Durchführung weiterer Messungen und Vergleich mit Basiskurve
    • Bewertungskriterien: Wenn Grenzwert erreicht, dann ablegen, Wenn Sprungfunktion erkannt, dann Kontrolle.
    Bezugszeichenliste
  • 1
    Tragmittel
    2
    Festigkeitsträger / Cord
    3
    Aufzugskabine
    4
    Umlenkrolle
    5
    Antriebsrolle
    6
    Gegengewicht
    7
    Positionsmesseinrichtung
    8
    Positionsmesseinrichtung
    9
    Umlenkrolle mit inkrementalem Drehgeber
    10
    Aufzugsystem
    11
    Mess-Seil
    12
    Mitnehmer des Gewgegewichts
    13
    Mitnehmer der Kabine
    20
    Filamente der Festigkeitsträger
    SG
    Verfahrweg/Hubweg des Gegengewichts
    SK
    Verfahrweg/Hubweg der Kabine

Claims (8)

  1. Verfahren zur Detektion des Abnutzungszustands von Tragmitteln (1) aus elastomerem Material innerhalb eines Trag- oder Aufzugsystems (10), welches eine Kabine (3) bzw. eine Trageinrichtung aufweist, die mit einem über Umlenk- oder Antriebsrollen (4,5) laufenden Tragmittel (1) mit einem Gegengewicht (6) verbunden ist, wobei das Tragmittel in seiner Längsrichtung im Tragmittelkörper eingebettete Festigkeitsträger (2) bzw. Verstärkungselemente aufweist, vorzugsweise ausgebildet als aus Filamenten (20) getwistete oder geschlagene Corde, wobei nach einer Einlaufphase des Trag- bzw. Aufzugsystems ausgewählte physikalische Eigenschaften des Tragmittels (1) als Anfangswerte ermittelt und gespeichert werden und nachfolgend während des Betriebs periodisch oder permanent entsprechende physikalischen Eigenschaften des Tragmittels (1) als aktuelle Werte zu den Anfangswerten in Bezug gesetzt und bei Überschreitung von vorgegebenen Schwellenwerten für die Differenzen zwischen Anfangswerten und aktuellen Werten ein Warnsignal gegeben bzw. zum Austausch des Tragmittels (1) aufgefordert wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Anfangswerte die Länge des Tragmittels (1) und/oder die elastische Dehnung des Tragmittels bei einem definierten Hubvorgang im Betrieb ermittelt und gespeichert werden und nachfolgend periodisch oder permanent die jeweils aktuelle Werte der Länge des Tragmittels und/oder der elastischen Dehnung des Tragmittels zu den Anfangswerten in Bezug gesetzt werden, wobei über Positionsmesseinrichtungen (7, 8) die Positionen sowohl der Kabine (3) als auch des Gegengewichts (6) innerhalb des Aufzugsystems (10) bzw. im Aufzugschacht ermittelt und daraus sowohl die anfängliche Länge LAnfang und die aktuelle Länge LAktuell des Tragmittels (1) als auch die durch elastische Dehnung des Tragmittels entstehenden unterschiedlichen anfänglichen Verfahrwege SK und So der Kabine (3) und des Gegengewichts (6) ermittelt werden, wobei als Differenzen einerseits die Längenänderung des Tragmittels ΔL = LAnfang - LAktuell und andererseits die Änderung des anfänglichen Verhältnisses der Verfahrwege der Kabine und des Gegengewichts SK-Anfang / SG-Anfang in Bezug gesetzt werden zum aktuellen Verhältnisses der Verfahrwege von Kabine und Gegengewicht SK-aktuell / SG-aktuell und daraus die Änderung der elastische Dehnung des Tragmittel (1) berechnet bzw. ermittelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die anfänglichen und die aktuellen Werte der Längen und der elastischen Dehnung des Tragmittels (1) bei einem vorgebenen, definierten gleichen Zustand des Trag- bzw. Aufzugsystems (10) ermittelt und berechnet werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die anfänglichen und die aktuellen Werte der elastischen Dehnung des Tragmittels (1) bei einem definierten Hubvorgang des Trag- bzw. Aufzugsystems (10) ermittelt und berechnet werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem eine temporäre oder ständige Aufzeichnung und Speicherung der Positionen sowohl der Kabine (3) als auch des Gegengewichts (6) erfolgt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem eine prozentuale Häufigkeit bestimmter gleicher oder ähnlicher Hubvorgänge ermittelt und in Korrelation zu den ermittelten Differenzen und/oder vorgegebenen Schwellenwerten gesetzt wird.
  6. Aufzugsystem zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5, bei der das Aufzugsystem (10) mindestens eine separate Positionsmesseinrichtung (7, 8) für die Positionen von Kabine und/oder Gegengewicht aufweist.
  7. Aufzugsystem nach Anspruch 6, bei der das Aufzugsystem (10) innerhalb eines Aufzugschachts mindestens eine separate Positionsmesseinrichtung (7, 8) in Form von über Umlenkrollen (9) geführten Mess-Seilen (11) oder Mess-Gurten aufweist, wobei in mindestens einer der Umlenkrollen (9) der Positionsmesseinrichtung ein inkrementaler Drehgeber vorgesehen ist und Kabine (3) und/oder Gegengewicht (6) an den Mess-Seilen (9) oder Mess-Gurten über Mitnehmer (12, 13) angelenkt sind.
  8. Aufzugsystem nach Anspruch 6 oder 7, bei der für die Positionen entweder der Kabine (3) oder des Gegengewichts eine separate Positionsmesseinrichtung (7, 8) vorgesehen ist und für die Ermittlung die Position des jeweils anderen Teiles (Kabine oder Gegengewicht) ein inkrementaler Drehgeber in einer der Umlenkrollen oder Antriebsrollen des Tragmittels vorgesehen ist.
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