WO1992007787A1 - Gewichtsvariables gegengewicht für einen fahrkorb - Google Patents

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WO1992007787A1
WO1992007787A1 PCT/EP1991/001820 EP9101820W WO9207787A1 WO 1992007787 A1 WO1992007787 A1 WO 1992007787A1 EP 9101820 W EP9101820 W EP 9101820W WO 9207787 A1 WO9207787 A1 WO 9207787A1
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Michael Kranick
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Michael Kranick
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B17/00—Hoistway equipment
    • B66B17/12—Counterpoises

Definitions

  • the invention relates to a weight-variable counterweight for a car according to the preamble of claim 1.
  • a weight-variable counterweight should achieve that the power consumption of the elevator machines and the starting currents can be significantly reduced. This effect is achieved in that by adding or removing a liquid from the counterweight, taking into account the total car weight and the respective rope weights, depending on the respective floor, approximately the same forces should always act on both sides of the traction sheave.
  • the liquid tank which serves as a compensation tank for the liquid container on the counterweight, lies in the guideway. In this case directly on the cabin.
  • the existing principle cannot be retrofitted to existing systems, since the shaft head height is usually already exhausted. The same would of course apply if, according to the known US patent, the liquid container were arranged below the cabin.
  • the invention has for its object to make the elevator machine extremely small with the lowest possible power consumption. With a relatively low power consumption, and in particular very low starting currents, much higher loads should be transported with the same system than was previously possible, or with the same load capacity, significantly less energy consumption is required than before. Furthermore, the task was to make it easy to retrofit existing systems and to find a solution that would not unnecessarily burden glass elevators in glass shafts.
  • An extremely small elevator machine with low power consumption can be used.
  • the rope weights are automatically taken into account.
  • the weight-variable counterweight (1) consists of a counterweight frame (2), the counterweight inserts (3) made of lead or steel and the liquid container (4).
  • the total weight when the liquid container (4) is empty corresponds to that of the empty car (5).
  • a load weighing device (6) on the counterweight and on the car (5) constantly measures the current weight and forwards the respective values (7) to a microprocessor in a control panel (10).
  • a microprocessor in a control panel (10).
  • the level of the elevator car (5) between the load weighing device (6) on the elevator car (5) and the traction sheave (8) and the rope weights between the load weighing device (6) on the counterweight (1) and the diverting roller (5) included in the calculation of forces.
  • the microprocessor has the task of always balancing the forces between the car (5) and the counterweight (1) with a tolerance to be defined, e.g. To produce 40 kg. Only when this value is reached does the computer (10) release the signal (18) to start the elevator machine (11).
  • the door closing and opening processes can be initiated and completed beforehand.
  • the counterbalance is achieved by using a liquid (12), e.g. Water or glycerin is pressed from a liquid tank (13) outside the shaft via a high-pressure hose (14) into the liquid container (4) in the counterweight or vice versa if
  • a liquid (12) e.g. Water or glycerin is pressed from a liquid tank (13) outside the shaft via a high-pressure hose (14) into the liquid container (4) in the counterweight or vice versa if
  • the liquid can be conveyed either by a pump (15) or by compressed air or negative pressure.
  • a pump (15) outside the shaft When using a pump (15) outside the shaft, the liquid (12) is pumped into or out of the liquid container (4) in the counterweight (1).
  • a second pump (15) in the counterweight (1) pumps the liquid (12) from the counterweight (1) into the liquid tank (13) only in one direction, the first pump (15) then only pumps in the opposite direction from the liquid tank (13) into the liquid container (4) in the counterweight (1).
  • the respective pumps (15) or the pumping direction are controlled according to the calculations of the microprocessor (10). Ventilation valves (16) on the liquid tank (13) and the liquid container (4) in the counterweight (1) ensure that no negative pressure is created.
  • the liquid (12) is conveyed by compressed air.
  • a sufficiently dimensioned air tank (20) is filled with air up to a specified air pressure by means of a compressor (19).
  • a microprocessor in the control cabinet (21) constantly monitors the pressure in the air tank (20). If the pressure drops below a defined limit, air is automatically supplied by the compressor (19) until the upper limit is reached again.
  • the compressor (19) is preferably operated via a
  • REPLACEMENT LEAF Power transmission (22) simultaneously driven by the elevator machine (11), so that the elevator is operated by the same current and the compressor (19) fills the air tank (20).
  • the compressor (19) can also be disengaged or operated as a single unit. If it is operated electrically as a single unit, this is preferably done in the idle times of the elevator and in the time of the inexpensive night-time electricity.
  • a control valve (23) directs the air pressure from the air tank (20) depending on the indication (24) from the microprocessor via a high pressure line (25) from the air tank (20) into the completely closed liquid tank (13) outside the shaft or in the completely locked liquid container (4) in the counterweight (1).
  • Another variant of the invention would be if e.g. the liquid container (4) in the counterweight (1) would have no ventilation, but rather the liquid (12) was pressed into the counterweight (1) by sufficient overpressure or underpressure in the liquid tank (13), or sucked out of the counterweight (1) or vice versa, in that the liquid tank (13) has no ventilation.
  • the high pressure hose (14) for the liquid (12) and possibly the high pressure line (25) for the compressed air as well as the signal transmission cable (7) from the load weighing device (6) on the counterweight (1) are together in a hanging hose channel (26) between the counterweight (1) and the shaft wall led.

Landscapes

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

Abstract

Durch diese Erfindung soll erreicht werden, daß der Stromverbrauch der Abzugsmaschinen bei Treibscheiben-Seil-Aufzügen drastisch reduziert werden kann sowie die Anlaufströme wesentlich verkleinert werden können. Erreicht wird dieser Effekt dadurch, daß durch Zuführung oder Entnahme von einer Flüssigkeit am Gegengewicht unter Berücksichtigung des Gesamtfahrkorbgewichtes und der jeweiligen Seilgewichte in Abhängigkeit zur jeweiligen Etage auf beiden Seiten der Treibscheibe immer annähernd gleiche Kräfte wirken. Mit dieser Erfindung können also bei relativ niedrigem Stromverbrauch und insbesondere sehr niedrigen Anlaufströmen wesentlich höhere Lasten transportiert werden, als es bisher möglich war, bzw. bei gleicher Lastenkapazität wird wesentlich weniger Energieverbrauch nötig als bisher. Anwendung findet die Erfindung bei Altbauten, bei denen die vorhandenen Leitungsquerschnitte keine hohen Stromverbräuche zulassen, bei Neubauten, die von vorn herein energiesparend konzipiert werden sollen und bei allen anderen Bauten, bei denen der Energieverbrauch eine wesentliche Rolle spielt.

Description

Beschreibung
Titel: Gewichtsvariables Gegengewicht für einen Fahrkorb
Gattung des Anmeldungsgegenstandes:
Die Erfindung betrifft ein gewichtsvariables Gegengewicht für einen Fahrkorb nach dem Oberbegriff des Anspiruchs 1.
Angaben zur Gattung:
Ein gewichtsvariables Gegengewicht soll erreichen, daß der Stromverbrauch der Aufzugsmaschinen sowie die Anlaufströme wesentlich verkleinert werden können. Erreicht wird dieser Effekt dadurch, daß durch Zuführung oder Entnahme von einer Flüssigkeit am Gegengewicht, unter Berücksichtigung des Gesamt-Fahrkorbgewichtes und der jewiligen Seilgewichte, in Abhängigkeit zur jeweiligen Etage, auf beiden Seiten der Treibscheibe immer annähernd gleiche Kräfte wirken sollen.
Stand der Technik mit Fundstellen:
Es ist bekannt, daß bereits ein Gegengewicht mit einem Flüssigkeitsbehälter erfunden wurde (US-Patentschrift 38 45 842) . Auch ist bekannt, daß unter diesem Patent eine Flüssigkeit in oder aus dem Flüssigkeitsbehälter durch einen Schlauch in oder aus einem anderen Flüssigkeitsbehälter auf dem Fahrkorb gepumpt wird. Kritik des Standes der Technik:
Da bei dem genannten US-Patent je ein Behälter am Gegengewicht und am Fahrkorb sitzt und die Ausgleichsflüssigkeit nur zwischen beiden hin und her gepumpt wird, kann der von mir beabsichtigte Effekt eines ständigen Gleichgewichts zwischen Gegengewicht und Fahrkorb, unabhängig wieviel Nutzlast im Fahrkorb befördert wird, nicht erreicht werden!
Bei dem genannten Patent liegt der Flüssigkeitstank, der als Ausgleichstank für den Flüssigkeitsbehälter auf dem Gegengewicht dient, im Fahrweg. In diesem Falle also direkt auf der Kabine. Dies macht insbesondere bei großen Flüssigkeitsmengen einen wesentlich höheren Schachtkopf notwendig, was bei heutigen modernen Flachdach-Aufzügen kaum machbar ist. Auch kann das bestehende Prinzip bei vorhandenen Anlagen nicht nachgerüstet werden, da meist die Schachtkopfhöhe schon ausgereizt ist. Gleiches würde selbstverständlich gelten, wenn nach dem bekannten US-Patent der Flüssigkeitsbehälter unterhalb der Kabine angeordnet wäre.
Sofern der Flüssigkeitsbehälter wie im angesprochenen US-Patent auf der Kabine angeordnet wäre, bestände gleichzeitig bei einem Leck im Tank die Gefahr der Überflutung der Kabine und Beschmutzung der Fahrgäste sowie Kurzschlußgefahr in der Steuersäule und der Aufzugsbeleuchtung. Fluchtwege durch das Aufzugsdach wären bei Anordnung des Flüssigkeitstankes auf der Kabine genauso unmöglich wie_der Zugang zur Beleuchtung der Kabine vom Kabinendach aus. Darüberhinaus ergäbe sich bei Anordnung des Flüssigkeitstankes auf oder unter der Kabine bei Glasaufzügen in Glasschächten oder an Gebäudewänden ein ästhetisches Problem, da insbesondere bei hohen Nutzlasten die großen Behälter keineswegs ansehentlich wären.
Im bekannten US-Patent ist nicht vorgesehen, beim Gewichtsausgleich den Etagenstand mit zu berücksichtigen und somit die jeweiligen Seillängen und Seilgewichte. Dies macht insbesondere bei hohen Förderhöhen weiterhin Unterseile erforderlich.
Aufgabe:
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Aufzugsmaschine extrem klein auszuführen bei geringstmöglichem Stromverbrauch. Es sollen bei relativ niedrigem Stromverbrauch, und insbesondere sehr niedrigen Anlaufströmen, bei gleicher Anlage wesentlich höhere Lasten transportiert werden, als es bisher möglich war, bzw. bei gleicher Lastenkapazität wird wesentlich weniger Energieverbrauch nötig als bisher. Weiterhin war Aufgabe, die leichte Nachrüstbarkeit bei bestehenden Anlagen, sowie die Findung einer Lösung, die auch Glasaufzüge in Glasschächten nicht unnötig optisch belastet.
Lösung:
Diese Aufgaben werden bei einer gattungsmäßigen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltung der Erfindung:
Die weitere Ausgestaltung der Erfindung wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 2 - 7 gelöst.
Erzielbare Vorteile:
Es kann eine extrem kleine Aufzugsmaschine mit geringem Stromverbrauch eingesetzt werden.
Es werden nur die minimal erforderlichen Gewichte bewegt, dadurch extrem niedriger Stromverbrauch, insbesondere bei Leerfahrt.
Je nach Etagenstand werden automatisch die Seilgewichte mit berücksichtigt.
Unterseile, wie z.B. bei großen Förderhöhen üblich, sind nicht nötig zum Ausgleich der Seilgewichtε.
Am Fahrkorb selbst oder innerhalb des Schachtes, d.h. im eigentlichen Fahrwege, ist kein Tank erforderlich, was insbesondere bei Glasaufzügen oder bei Nachrüstungen von Vorteil ist. Insbesondere beim Einbau von Aufzügen in Altbauten, bei denen die vorhandenen Leitungsquerschnitte keine hohen Stromverbräuche zulassen, und bei Neubauten, die von vornherein energiesparend konzipiert werden sollen, ist der Einbau des gewichtsvariablen Gegengewichtes dieser Erfindung, zur Verkleinerung der Aufzugsmaschine und Reduzierung des Stromverbrauches, von Vorteil.
Beschreibung eines oder mehrerer Ausführungsbeispiele:
ERSATZBLATT Die verschiedenen A_usftüirungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen nach Fig. 1, 2 und 3 dargestellt.
Das gewichtsvariable Gegengewicht (1) besteht aus einem Gegengewichtsrahmen (2) , den Gegengewichtseinlagen (3) aus Blei oder Stahl und dem Flüssigkeitsbehälter (4) . Das Gesamtgewicht bei leerem Flüssigkeitsbehälter (4) entspricht dem des leeren Fahrkorbes (5) . Eine Lastwiegeeinrichtung (6) jeweils am Gegengewicht und am Fahrkorb (5) mißt ständig das aktuelle Gewicht und gibt die jeweiligen Werte (7) an einen Mikroprozessor in einer Schalttafel (10) weiter. Außerdem werden rechnerisch die jeweiligen Seilgewichte, je nach Etagenstand des Fahrkorbes (5) zwischen der Lastwiegeeinrichtung (6) am Fahrkorb (5) und der Treibscheibe (8) sowie die Seilgewichte zwischen der Laεstwiegeeinrichtung (6) am Gegengewicht (1) und der Ableitrolle (9) in die Kräfteberechnung mit einbezogen. Der Mikroprozessor hat die Aufgabe, stets ein Kräftegleichgewicht zwischen Fahrkorb (5) und Gegengewicht (1) mit einer festzulegenden Toleranz von z.B. 40 kg herzustellen. Erst wenn dieser Wert erreicht ist, gibt der Rechner (10) das Signal (18) zum Start der Aufzugsmaschine (11) frei.
Die Tür-Schließ- und Öffnungsvorgänge können schon vorher eingeleitet und abgeschlossen werden.
Der Gegengewichtsausgleich wird bewirkt, indem eine Flüssigkeit (12), wie z.B. Wasser oder Glyzerin aus einem Flüssigkeitstank (13) außerhalb des Schachtes über einen Hochdruckschlauch (14) in den Flüssigkeitsbehälter (4) im Gegengewicht gedrückt wird bzw. umgekehrt, wenn
ERSATZBLATT das Gewicht des Gegengewichtes (1) verringert werden soll. Glyzerin bietet bei engen
Gegengewichtsverhältnissen aufgrund seines höheren spezifischen Gewichtes den Vorteil, daß der Behälter (4) im Gegengewicht (1) ca. 25% kleiner als bei Wasser sein kann.
Die Flüssigkeitsförderung kann entweder durch eine Pumpe (15) oder durch Druckluft bzw. Unterdruck erreicht werden. Bei Verwendung einer Pumpe (15) außerhalb des Schachtes wird die Flüssigkeit (12) in bzw. aus dem Flüssigkeitsbehälter (4) im Gegengewicht (1) gepumpt. Bei einer anderen Variante pumpt eine zweite Pumpe (15) in dem Gegengewicht (1) immer nur jeweils in eine Richtung die Flüssigkeit (12) aus dem Gegengewicht (1) in den Flüssigkeitstank (13) , wobei dann die erste Pumpe (15) nur in der Gegenrichtung aus dem Flüssigkeitstank (13) in den Flüssigkeitsbehälter (4) im Gegengewicht (1) pumpt. Die jeweiligen Pumpen (15) , bzw. die Pumprichtung werden nach den Berechnungen des Mikroprozessors (10) gesteuert. Lüftungsventile (16) auf dem Flüssigkeitstank (13) und dem Flüssigkeitsbehälter (4) im Gegengewicht (1) sorgen dafür, daß kein Unterdruck entsteht.
Bei einer anderen Variante der Erfindung wird die Flüssigkeit (12) durch Druckluft befördert. Hierbei wird durch einen Kompressor (19) ein ausreichend dimensionierter Lufttank (20) mit Luft bis zu einem festgelegten Luftdruck gefüllt. Ein Mikroprozessor im Schaltschrank (21) überwacht den Druck im Lufttank (20) ständig. Sinkt der Druck unter eine festgelegte Grenze, wird automatisch durch den Kompressor (19) solange Luft zugeführt, bis der obere Grenzwert wieder erreicht ist. Vorzugsweise wird der Kompressor (19) über eine
ERSATZBLATT Kraftübertragung (22) gleichzeitig von der Aufzugsmaschine (11) mitgetrieben, so daß vom gleichen Strom der Aufzug betrieben wird und der Kompressor (19) den Lufttank (20) füllt. Natürlich kann der Kompressor (19) auch ausgekuppelt oder als Einzelaggregat betrieben werden. Sofern er als Einzelaggregat elektrisch betrieben wird, geschieht dies vorzugsweise in Ruhezeiten des Aufzuges und in der Zeit des preiswerten Nachtstroms. Ein Regelventil (23) lenkt den Luftdruck aus dem Lufttank (20) je nach Angabe (24) aus dem Mikroprozessor über eine Hochdruckleitung (25) aus dem Lufttank (20) in den völlig abgeschlossenen Flüssigkeitstank (13) außerhalb des Schachtes oder in den völlig abgeschlossenen Flüssigkeitsbehälter (4) im Gegengewicht (1) .
Wird über das Regelventil (23) die Luft in den Flüssigkeitstank (13) gedrückt, so daß die Flüssigkeit (12) über den Hochdruckschlauch (14) aus dem Tank (13) in den Flüssigkeitsbehälter (4) im Gegengewicht (l) strömt, wird dadurch das Gegengewicht (1) schwerer bis der Mikroprozessor (10) unter Berücksichtigung der Fließgeschwindigkeit und der Schlauchlänge dem Regelventil (23) das Erreichen des Kräfteausgleiches meldet. Das Ventil (23) sperrt ab. Bei dieser Flußrichtung diente die Hochctruckleitung (25) vom Gegengewicht (1) zum Regelventil (23) zur Entlüftung der entweichenden Luft im Flüssigkeitsbehälter (4) . Die Luft strömt aus dem Ventil (23) aus. Soll das Gegengewicht (1) wieder erleichtert werden, funktioniert das ganze umgekehrt. Die Druckluft wird vom Regelventil (23) in den Flüssigkeitsbehälter (4) im Gegengewicht (1) geleitet, so daß die Flüssigkeit (12) durch den Hochdruckschlauch (14) in den Flüssigkeitstank (13)
ERSATZBLATT entweicht.
Eine weitere Variante der Erfindung wäre, wenn z.B. der Flüssigkeitsbehälter (4) im Gegengewicht (1) keine Be- und Entlüftung hätte, sondern die Flüssigkeit (12) durch ausreichend Überdruck bzw. Unterdruck im Flüssigkeitstank (13) ins Gegengewicht (l) gedrückt, bzw. aus dem Gegengewicht (1) gesaugt wird oder umgekehrt, indem der Flüssigkeitstank (13) keine Beund Entlüftung hat.
Der Hochdruckschlauch (14) für die Flüssigkeit (12) sowie evtl. die Hochdruckleitung (25) für die Druckluft sowie das Signalübermittlungskabel (7) von der Lastwiegeeinrichtung (6) am Gegengewicht (1) werden zusammen in einem Hängeschlauchkanal (26) zwischen dem Gegengewicht (1) und der Schachtwand geführt.
ERSATZBLATT - 3 -
Positionsliste:
Figure imgf000011_0001
ERSATZBLATT

Claims

Patentansprüche
1. Gewichtsvariables Gegengewicht (1) für einen Fahrkorb (5) , bestehend aus festen Gegengewichtseinlagen (3) und einem Flüssigkeitsbehälter (4), der über einen Hoσhdruckschlauch (14) mit einem Flüssigkeitstank (13) verbunden ist, dessen Flüssigkeit (12) über eine Fördereinrichtung (15, 19, 20) abhängig von der Belastung des Fahrkorbes (5) in das Gegengewicht oder aus dem Gegengewicht (1) gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Etagenstand mit berücksichtigt wird, und daß das Leergewicht des Gegengewichtes (1) dem Gewicht des leeren Fahrkorbes (5) angepaßt ist, und durch die Flüssigkeit (12) stets ein Gleichgewicht zwischen Gewicht (1) und beladenem Fahrkorb (5) hergestellt wird.
2. Gewichtsvariables Gegengewicht für einen Fahrkorb nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtting eine mechanische Pumpe (15) ist.
3. Gewichtsvariables Gegengewicht für einen Fahrkorb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit (12) durch Über- oder Unterdruck zwischen Flüssigkeitstank (13) und Flüssigkeitsbehälter (4) gedrückt wird.
4. Gewichtsvariables Gegengewicht für einen Fahrkorb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Druckluft aus einem Kompressor (19) über ein Regelventil (23) in den Flüssigkeitstank (13) oder den Flüssigkeitsbehälter (4) zur Förderung der Flüssigkeit (12) gedrückt wird. // -
5. Gewichtsvariables Gegengewicht für einen Fahrkorb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage mit einem Mikroprozessor (10) gesteuert ist.
6. Gewichtsvariables Gegengewicht für einen Fahrkorb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochdruckschlauch (14) in einem gesonderten Hängeschlauchkanal (26) angeordnet ist.
7. Gewichtsvariables Gegengewicht für einen Fahrkorb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitstank (13) außerhalb des Fahrweges angeordnet ist.
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