EINER AUFZUGSANLAGE

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufzugsanlage mit einer

Überwachungsvorrichtung für ein Tragmittel, sowie ein Verfahren zur Bestimmung eines Zustandes eines Tragmittels in einer Aufzugsanlage.

Bei Aufzugsanlagen wurden zum Tragen und / oder Antreiben einer Aufzugskabine herkömmlicherweise Stahlseile als Tragmittel eingesetzt. Gemäss einer

Weiterentwicklung solcher Stahlseile werden auch riemenartige Tragmittel, welche Zugträger und eine um die Zugträger angeordnete Ummantelung aufweisen, eingesetzt.

Solche riemenartigen Tragmittel lassen sich jedoch nicht auf herkömmliche Art überwachen, weil die Zugträger, welche eine Bruchlast des Tragmittels bestimmen, nicht sichtbar sind durch die Ummantelung.

15 Zur Überwachung solcher Zugträger in riemenartigen Tragmitteln kann ein Prüfstrom an

die Zugträger angelegt werden. In dem so gebildeten Stromkreis oder in mehreren so gebildeten Stromkreisen wird ein Stromfluss bzw. eine Stromstärke, eine Spannung, ein elektrischer Widerstand oder eine elektrische Leitfähigkeit gemessen. Anhand einer derart gemessenen Grösse kann auf eine Intaktheit bzw. einen Abnützungsgrad des Tragmittels zurückgeschlossen werden. Verringert sich nämlich der Durchmesser eines

Zugträgers durch Brüche einzelner Drähte oder durch metallischen Abrieb, wächst der elektrische Widerstand dieses Zugträgers an.

Die Offenlegungsschrift DE3934654A1 offenbart beispielsweise eine serielle Verbindung aller einzelnen Zugträger und ein Amperemeter, wobei überprüft wird, ob ein elektrischer Strom durch die in Serie geschalteten Zugträger fliesst. Dadurch kann festgestellt werden, ob einer der Zugträger an einer Stelle unterbrochen ist.

Das Patent US7123030B2 offenbart eine Berechnung eines elektrischen Widerstandes durch eine Messung einer aktuellen Spannung mittels einer Kelvinbrücke und einen Vergleich des so ermittelten Spannungswertes mit einem eingegebenen Referenzwert.

Die Veröffentlichungsschrift WO2005/094250A2 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.

WO2003/059798A2 offenbart ein riemenartiges Tragmittel für Aufzugsanlagen. Dabei kann durch eine Bestimmung eines elektrischen Widerstandes der Zugträger des Tragmittels auf eine Belastung des Tragmittels, und somit auf eine Beladung der Kabine geschlossen werden. Zudem können durch die Widerstandsmessung auch Brüche von Zugträgers festgestellt werden, wenn ein unendlich hoher Widerstand festgestellt wird. Zur Bestimmung des Widerstandes kann beispielsweise eine Wheatstonesche Messbrücke verwendet werden.

Bei all diesen bekannten Überwachungen des Tragmittels ist jedoch nachteilig, dass Umwelteinflüsse, welche den elektrischen Widerstand eines Zugträgers beeinflussen, nur ungenügend berücksichtigt werden. So haben neben der Temperatur auch andere Faktoren einen Einfluss auf die Leitfähigkeit der Zugträger, wie beispielsweise magnetische Felder oder die Luftfeuchtigkeit. Die bekannten Überwachungen liefern daher keine verlässlichen Angaben zum Zustand des Tragmittels.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Bestimmung eines Zustandes eines Tragmittels bereitzustellen, welches verschiedene Umwelteinflüsse auf die elektrische Leitfähigkeit der Zugträger berücksichtigt, und welches kostengünstig und robust im Gebrauch ist. Zudem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Aufzugsanlage mit einer Überwachungsvorrichtung zur Überwachung eines Tragmittels zur Verfügung zu stellen, wobei bei einer Bestimmung eines Tragmittelzustandes verschiedene Umwelteinflüsse auf die elektrische Leitfähigkeit der Zugträger des Tragmittels berücksichtigt werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird zunächst eine Aufzugsanlage mit einer Kabine und mindestens einem Tragmittel vorgeschlagen, wobei die Kabine vom Tragmittel zumindest teilweise getragen ist, und wobei das Tragmittel mehrere parallel zueinander angeordnete elektrisch leitende Zugträger umfasst, welche im Wesentlichen von einem Mantel umhüllt sind. Die Aufzugsanlage umfasst weiter eine Überwachungsvorrichtung, welche die Zugträger oder Gruppen von Zugträgern als elektrische Widerstände in wechselnder Konstellation in einer Messbrücke verschaltet, so dass elektrische

Widerstände verschiedener Zugträger oder Gruppen von Zugträgern anhand einer Brückenspannung miteinander vergleichbar sind.

Eine solche Aufzugsanlage erscheint zunächst nachteilig, weil keine absoluten Werte für die Beurteilung eines Tragmittelzustandes zur Verfügung stehen. Eine solche Vorrichtung erlaubt es jedoch, eine qualitative Aussage über den Zustand der Zugträger des

Tragmittels zu erstellen, welche nicht durch Umwelteinflüsse wie Temperatur,

Luftfeuchtigkeit oder magnetische Felder verfälscht wird. Dies wird erreicht durch einen Vergleich von Zugträgern, welche im Wesentlichen identischen Umwelteinflüssen ausgesetzt werden. Somit kann der Zustand des Tragmittels mit der hier vorgeschlagenen Vorrichtung besser eingeschätzt werden.

Eine Verschaltung der Zugträger als elektrische Widerstände in einer Messbrücke hat zudem den Vorteil, dass eine entsprechende Überwachungsvorrichtung kostengünstig herstellbar ist und zudem robust in der Anwendung ist. Zudem steht mit der

Brückenspannung als Indikator für den Zustand des Tragmittels ein einfach zu beurteilender und zudem einfach zu bestimmender Parameter zur Verfügung. Dadurch wird die Überwachung des Tragmittels massgeblich vereinfacht, und verfälschte Messwerte sowie Interpretationsfehler können weitgehend ausgeschaltet werden.

Eine Verschaltung der Zugträger oder Gruppen von Zugträgern in wechselnder

Konstellation zu elektrischen Widerständen in der Messbrücke hat den Vorteil, dass jeder Zugträger bzw. jede Gruppe von Zugträgern mit einer Anzahl von anderen Zugträgern bzw. Gruppen von Zugträgern verglichen werden kann. Dies erhöht eine Aussagekraft über den Zustand einzelner Zugträger bzw. Gruppen von Zugträgern, weil dadurch auch ähnlich starke Defekte bei verschiedenen Zugträgern bzw. Gruppen von Zugträgern zuverlässig erkannt werden können.

In einer beispielhaften Ausführungsform ist jeweils ein einzelner Zugträger als ein elektrischer Widerstand in der Messbrücke verschaltet. Dabei können mehrere Zugträger eines einzigen Tragmittels miteinander in einer Messbrücke verschaltet sein, oder es können Zugträger verschiedener Tragmittel der Aufzugsanlage miteinander in einer Messbrücke verschaltet sein. Eine solche Verschaltung der Zugträger hat den Vorteil, dass jeder einzelne Zugträger eines Tragmittels auf seinen Zustand überprüft werden kann. Eine solche Verschaltung erfordert jedoch eine Reihe von Messungen, um alle Zugträger aller Tragmittel einer Aufzugsanlage zu überprüfen.

In einer beispielhaften Ausführungsform sind jeweils mehrere Zugträger eines

Tragmittels als Gruppe als ein elektrischer Widerstand in der Messbrücke verschaltet. Dabei können mehrere Gruppen von Zugträger eines einzigen Tragmittels miteinander in einer Messbrücke verschaltet sein, oder es können Gruppen von Zugträger verschiedener Tragmittel der Aufzugsanlage miteinander in einer Messbrücke verschaltet sein. Eine solche Verschaltung der Zugträger hat den Vorteil, dass weniger Messvorgänge notwendig sind, um alle Zugträger aller Tragmittel einer Aufzugsanlage zu überprüfen. Durch eine geeignete Bündelung der Zugträger zu Gruppen kann so eine effiziente Überwachung der Tragmittel erreicht werden.

In einer beispielhaften Ausführungsform sind jeweils alle Zugträger eines Tragmittels als Gruppe als ein elektrischer Widerstand in der Messbrücke verschaltet. Eine solche Verschaltung der Zugträger hat den Vorteil, dass die einzelnen Zugträger eines

Tragmittels nicht zwingend einzeln kontaktiert werden müssen, sondern als gesamte Gruppe kontaktiert werden können. Dies vereinfacht die elektrische Kontaktierung der Zugträger wesentlich. Allerdings ist es bei einer solchen Art der elektrischen

Kontaktierung bzw. Verschaltung der Zugträger nicht möglich, eine Aussage über einen einzelnen Zugträger eines Tragmittels zu erstellen.

In einer beispielhaften Ausführungsform sind die Zugträger einer Gruppe jeweils in Serie miteinander verschaltet, und bilden so einen elektrischen Widerstand in der Messbrücke. In einer alternativen Ausführungsform sind die Zugträger einer Gruppe jeweils parallel miteinander verschaltet, und bilden so einen elektrischen Widerstand in der Messbrücke. Je nach Ausgestaltung des Tragmittels, das heisst beispielsweise je nach Material und Durchmesser der Zugträger eines Tragmittels, kann die eine oder die andere Verschaltung vorteilhaft sein. Es sollte dabei darauf geachtet werden, dass Schäden an den Zugträgern, welche in einer Änderung des elektrischen Widerstandes der Zugträger resultieren, zuverlässig erkannt werden. Je nach Art der Messbrücke und je nach Ausgestaltung der Zugträger kann hier eine Verschaltung optimal an die Verhältnisse angepasst werden.

In einer beispielhaften Ausführungsform sind vier elektrische Widerstände bestehend aus einem oder mehreren Zugträgern in einer Wheatstoneschen Messbrücke verschaltet. Eine solche Wheatstonesche Messbrücke hat den Vorteil, dass durch eine Bestimmung der Brückenspannung zuverlässig ein abweichender elektrischer Widerstand festgestellt werden kann. Dadurch wird eine zuverlässige Erkennung eines defekten Zugträgers bzw. einer Gruppe von defekten Zugträgern gewährleistet.

In einer beispielhaften Ausführungsform sind durch die Überwachungsvorrichtung keine absoluten elektrischen Widerstandswerte der Zugträger bzw. der Gruppen von Zugträgern bestimmbar. Eine solche Ausgestaltung der Überwachungsvorrichtung hat den Vorteil, dass die Überwachungsvorrichtung kostengünstig und einfach herzustellen ist.

Zur Lösung der eingangs gestellten Aufgabe wird zudem ein Verfahren zur Bestimmung eines Zustandes mindestens eines Tragmittels in einer Aufzugsanlage vorgeschlagen. Die Aufzugsanlage umfasst dabei eine Kabine und mindestens ein Tragmittel, wobei die Kabine vom Tragmittel zumindest teilweise getragen ist, und wobei das Tragmittel mehrere parallel zueinander angeordnete elektrisch leitende Zugträger umfasst, welche im Wesentlichen von einem Mantel umhüllt sind. Das Verfahren umfasst die Schritte: Verschalten der Zugträger oder Gruppen von Zugträgern in wechselnder Konstellation zu elektrischen Widerständen in einer Messbrücke; und Ermitteln eines Zustandes des Tragmittels durch einen Vergleich der elektrischen Widerstände der Zugträger oder Gruppen von Zugträgern anhand einer Brückenspannung.

Ein solches Verfahren ist zunächst nachteilig, weil keine absoluten Werte für die Auswertung der Messresultate zur Verfügung stehen. Das Verfahren erlaubt es jedoch, eine qualitative Aussage über den Zustand der Zugträger des Tragmittels zu erstellen, welche nicht durch Umwelteinflüsse wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit oder magnetische Felder verfälscht wird. Dies wird erreicht durch einen Vergleich von Zugträgern, welche im Wesentlichen identischen Umwelteinflüssen ausgesetzt sind. Somit kann ein Zustand des Tragmittels besser eingeschätzt werden.

Die Verschaltung der Zugträger bzw. der Gruppen von Zugträgern in wechselnder Konstellation hat den Vorteil, dass durch den Vergleich eines Zugträgers bzw. einer Gruppe von Zugträgern mit einer grösseren Anzahl von Zugträgern bzw. Gruppen von Zugträgern eine bessere Aussage über den Zustand des einzelnen Zugträgers bzw. der Gruppe von Zugträgern gemacht werden kann.

In einer beispielhaften Ausführungsform bilden jeweils einzelne Zugträger einen elektrischen Widerstand in der Messbrücke. In einer alternativen Ausführungsform bilden jeweils mehrere oder alle Zugträger eines Tragmittels einen elektrischen Widerstand in der Messbrücke.

In einer beispielhaften Ausführungsform wird der elektrische Widerstand jedes

Zugträgers bzw. jeder Gruppe von Zugträgern der Aufzugsanlage mit elektrischen Widerständen von zumindest drei anderen Zugträgern bzw. drei anderen Gruppen von Zugträgern verglichen. Dies hat den Vorteil, dass durch ein solches Verfahren eine ausreichend gute Aussage über den Zustand eines Zugträgers bzw. einer Gruppe von Zugträgern gemacht werden kann, und dass die Zugträger bzw. die Gruppen von Zugträgern in einer einfachen und robusten Wheatstoneschen Messbrücke verschaltet werden können. Dabei kann durch die Bestimmung eines Parameters, insbesondere die Brückenspannung, eine Aussage über den Zustand von vier Zugträgern bzw. vier Gruppen von Zugträgern gemacht werden. Somit wird hier ein sehr effizientes und zuverlässiges Verfahren zur Bestimmung eines Zustandes eines Tragmittels in einer Aufzugsanlage zur Verfügung gestellt.

In einer beispielhaften Ausführungsform werden beim Ermitteln des Zustandes des Tragmittels keine absoluten Widerstandswerte der Zugträger bzw. der Gruppen von Zugträgern bestimmt. Ein solches Verfahren hat wiederum den Vorteil, dass dadurch nicht unnötig viele Parameter gemessen und ausgewertet werden müssen. Dies verhindert das Risiko von Messfehlern und Fehlinterpretationen von Messresultaten.

Die hier offenbarte Bestimmung eines Zustandes eines Tragmittels bzw. die hier offenbarte Überwachungseinrichtung kann in unterschiedlichen Arten von

Aufzugsanlagen eingesetzt werden. So können beispielsweise Aufzugsanlagen mit oder ohne Schacht, mit oder ohne Gegengewicht, oder Aufzugsanlagen mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen eingesetzt werden. Somit kann jedes riemenartige Tragmittel in einer Aufzugsanlage, welches eine Kabine trägt, mit der hier offenbarten Methode bzw. Vorrichtung überwacht werden. Anhand von Figuren wird die Erfindung symbolisch und beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine beispielhafte Ausführungsform einer Aufzugsanlage;

Figur 2 eine beispielhafte Ausführungsform eines Tragmittels; und

Figuren 3a-3c jeweils eine beispielhafte Ausführungsform einer Messbrücke.

Die in Figur 1 schematisch und beispielhaft dargestellte Aufzugsanlage 40 beinhaltet eine Aufzugskabine 41, ein Gegengewicht 42 und ein Tragmittel 1 sowie eine Treibscheibe 43 mit zugeordnetem Antriebsmotor 44. Die Treibscheibe 43 treibt das Tragmittel 1 an und bewegt damit die Aufzugskabine 41 und das Gegengewicht 42 gegengleich. Der Antriebsmotor 44 ist von einer Aufzugssteuerung 45 gesteuert. Die Kabine 41 ist gestaltet, um Personen oder Güter aufzunehmen und zwischen Etagen eines Gebäudes zu transportieren. Kabine 41 und Gegengewicht 42 sind entlang von Führungen (nicht dargestellt) geführt. Im Beispiel sind die Kabine 41 und das Gegengewicht 42 jeweils an Tragrollen 46 aufgehängt. Das Tragmittel 1 ist dabei an einer ersten

Tragmittelbefestigungsvorrichtung 47 festgemacht, und dann zunächst um die Tragrolle 46 des Gegengewichts 42 geführt. Sodann ist das Tragmittel 1 über die Treibscheibe 43 gelegt, um die Tragrolle 46 der Kabine 41 geführt, und schliesslich durch eine zweite Tragmittelbefestigungsvorrichtung 47 mit einem Fixpunkt verbunden. Dies bedeutet, dass das Tragmittel 1 mit einer entsprechend einem Umhängefaktor höheren Geschwindigkeit über den Antrieb 43, 44 läuft, als sich Kabine 41 bzw. Gegengewicht 42 bewegen. Im Beispiel beträgt der Umhängefaktor 2: 1.

Ein loses Ende 1.1 des Tragmittels 1 ist mit einer Kontaktierungsvorrichtung 2 zur temporären oder permanenten elektrischen Kontaktierung der Zugträger und somit zur Überwachung des Tragmittels 1 versehen. Im dargestellten Beispiel ist an beiden Enden 1.1 des Tragmittels 1 eine derartige Kontaktierungsvorrichtung 2 angeordnet. In einer alternativen nicht dargestellten Ausführungsform ist nur eine Kontaktierungsvorrichtung 2 an einem der Tragmittelenden 1.1 angeordnet, und die Zugträger am anderen

Tragmittelende 1.1 sind elektrisch miteinander verbunden. Die Tragmittelenden 1.1 sind von der Zugkraft im Tragmittel 1 nicht mehr belastet, da diese Zugkraft bereits vorgängig über die Tragmittelbefestigungsvorrichtungen 47 in das Gebäude geleitet ist. Die Kontaktierungsvorrichtungen 2 sind also in einem nicht überrollten Bereich des

Tragmittels 1 und ausserhalb des belasteten Bereichs des Tragmittels 1 angeordnet.

Im Beispiel ist die Kontaktierungsvorrichtung 2 an einem Ende des Tragmittels 1.1 mit einer Überwachungsvorrichtung 3 verbunden. Die Überwachungsvorrichtung 3 verschaltet dabei die Zugträger des Tragmittels 1 als elektrische Widerstände in einer Messbrücke. Dadurch sind die elektrischen Widerstände von verschiedenen Zugträgern anhand einer von der Überwachungseinrichtung 3 ermittelten Brückenspannung miteinander vergleichbar. Die Überwachungsvorrichtung 3 ist zudem mit der

Aufzugssteuerung 45 verbunden. Dadurch kann ein Signal oder ein Messwert von der Überwachungsvorrichtung 3 an die Aufzugssteuerung 45 übermittelt werden, um den Zustand des Tragmittels 1, wie ermittelt von der Überwachungsvorrichtung 3, in einer Steuerung des Aufzuges 40 zu berücksichtigen.

Die gezeigte Aufzugsanlage 40 in Figur 1 ist beispielhaft. Andere Umhängefaktoren und Anordnungen, wie beispielsweise Aufzugsanlagen ohne Gegengewicht, sind möglich. Die Kontaktierungsvorrichtung 2 zur Kontaktierung des Tragmittels 1 wird dann

entsprechend der Platzierung der Tragmittelbefestigungsvorrichtungen 47 angeordnet.

In Figur 2 ist ein Abschnitt einer beispielhaften Ausführungsform eines Tragmittels 1 dargestellt. Das Tragmittel 1 umfasst mehrere parallel zueinander angeordnete elektrisch leitende Zugträger 5, welche von einem Mantel 6 umhüllt sind. Zur elektrischen

Kontaktierung der Zugträger 5 kann der Mantel 6 beispielsweise durchstochen oder entfernt werden, oder die Zugträger 5 können auch stirnseitig von einer

Kontaktierungsvorrichtung 2 elektrisch kontaktiert werden.

In diesem Beispiel ist das Tragmittel mit Längsrippen auf einer Traktionsseite ausgestattet. Solche Längsrippen verbessern ein Traktionsverhalten des Tragmittels 1 auf der Treibscheibe 43 und erleichtern zudem eine seitliche Führung des Tragmittels 1 auf der Treibscheibe 43. Das Tragmittel 1 kann jedoch auch anders ausgestaltet werden, beispielsweise ohne Längsrippen, oder mit einer anderen Anzahl oder anderen

Anordnung der Zugträger 5. Wesentlich für die Erfindung ist es, dass die Zugträger 5 elektrisch leitend ausgestaltet sind. In den Figuren 3a bis 3c sind Beispiele von Messbrücken 12 schematisch dargestellt. Dabei sind jeweils elektrische Widerstände 14 miteinander zu einer Messbrücke 12 verschaltet. Eine Spannungsquelle 13 stellt dabei eine Gesamtspannung über die Messbrücke 12 zur Verfügung, und eine Brückenspannung 15 kann als Parameter für eine Gleichheit bzw. Verschiedenartigkeit der elektrischen Widerstände 14 herangezogen werden. Indem Zugträger 5 eines Tragmittels 1 einzeln oder in Gruppen als elektrische Widerstände 14 in einer Messbrücke 12 eingesetzt werden, kann durch eine Bewertung der Brückenspannung 15 eine Information über den Zustand der Zugträger 5 und somit des Tragmittels 1 gewonnen werden.

In Figur 3 a ist eine Wheatstonesche Messbrücke 12 gezeigt. Vier elektrische Widerstände 14 sind dabei derart miteinander verschaltet, dass die Brückenspannung 15 null beträgt, wenn alle vier elektrischen Widerstände 14 gleich gross sind.

In Figur 3b ist eine Messbrücke 12 dargestellt, in welcher jeweils zwei elektrische Widerstände 14 parallel verschaltet sind und eine Gruppe bilden. Insgesamt vier solcher Gruppen bilden die Messbrücke 12, bei welcher wiederum die Brückenspannung 15 als Mass für die Gleichheit der elektrischen Widerstände 14 herangezogen werden kann. In Figur 3c ist eine Messbrücke 12 gezeigt, in welcher acht elektrische Widerstände 14 verschaltet sind. Hier kann an mehreren Orten eine Brückenspannung 15 bestimmt werden. Wiederum kann die Brückenspannung 15 als Mass für die Gleichheit der elektrischen Widerstände 14 herangezogen werden.

Die hier gezeigten Messbrücken sind Beispiele für eine geeignete Messbrücke zur Ermittlung eines Zustandes eines Tragmittels. Es versteht sich von selbst, dass auch andersartige Messbrücken zur Erzielung desselben technischen Effektes verwendet werden können. Beispielsweise kann auch eine Dreiviertel- oder eine Halbmessbrücke verwendet werden. Somit kann je nach Ausgestaltung der Aufzugsanlage bzw. des Tragmittels eine geeignete Messbrücke ausgewählt werden.