DE19521519A1 - Verfahren zum Überprüfen einer Nachholeinrichtung eines hydraulischen Aufzugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen einer Nach­ holeinrichtung eines mit einer Hydraulikversorgung ausgebilde­ ten Aufzugs, welche Hydraulikversorgung einem Heber eines Fahr­ korbs über eine Druckleitung mittels einer Pumpe Hydraulikfluid zuführt, wobei ein in der Druckleitung herrschender Druck durch ein Druckmeßgerät meßbar ist und wobei die Druckleitung durch einen Absperrschieber absperrbar ist.

In der "TUVIS TRA 200" sind die unterschiedlichen Anforderungen für Aufzüge, speziell Personenaufzüge, Lastenaufzüge oder Gü­ teraufzüge, angegeben. Diese Anforderungen betreffen unter an­ derem die verschiedenen bekannten Antriebsarten für Aufzüge, wie Treibscheibe, Seiltrommel, Hydraulik oder dergleichen.

Ein hydraulischer Antrieb ist durch eine Hydraulikversorgung realisiert, die zumindest eine Pumpe, eine Druckleitung, ein der Druckleitung zugeordnetes Druckmeßgerät und einen in der Druckleitung angeordneten Absperrschieber aufweist. Die Druck­ leitung ist mit einem Heber für einen Fahrkorb verbunden, so daß beispielsweise zur Aufwärtsfahrt des Fahrkorbs dem Heber über die Druckleitung von der Pumpe Hydraulikfluid unter Druck zugeführt wird.

Weitere Bauteile eines solchen hydraulischen Aufzugs sind bei­ spielsweise eine Rohrbruchsicherung, verschiedene Ventile zur Realisierung von Aufwärts- und/oder Abwärtsfahrt des Fahrkorbs mit einer oder mehreren Fahrstufen, ein Druckbegrenzungsventil, ein Rückschlagventil, eine Bypassleitung, beispielsweise zum Notablassen des Hydraulikfluids, und insbesondere eine Nachho­ leinrichtung.

In der "TÜVIS TRA 102" ist die Prüfung von Aufzugsanlagen be­ schrieben, wobei unter Absatz 2.2.3.4 die Abnahmeprüfung und unter Absatz 3.2.5 die Hauptprüfung für Aufzüge mit hydrauli­ schem Antrieb beschrieben sind.

Zur Überprüfung der Nachholeinrichtung ist angegeben, daß diese "bei ordnungsgemäß eingestelltem Druckbegrenzungsventil und mit Nutzlast beladenem Fahrkorb" erfolgt. Unter diesen Vorausset­ zungen wird beurteilt, ob bei einem Absinken des mit Nennlast (maximaler Zuladung) beladenen Fahrkorbs aus einer Bündigstel­ lung mit einem Stockwerkszugang die Nachholeinrichtung den Fahrkorb selbsttätig wieder bündig fährt.

Die beschriebene Überprüfung weist mehrere Nachteile auf.

So muß der Fahrkorb auf jeden Fall mit Nennlast beladen werden. Dies können bei hydraulischen Aufzügen mit großer Tragkraft Ge­ wichte von mehreren Tonnen sein. Dadurch wird die Überprüfung der Nachholeinrichtung aufwendig. Weiterhin können beim Trans­ port der entsprechenden Gewichte Menschen verletzt werden oder Teile der Aufzugsanlage beschädigt werden.

Im Hinblick auf den beschriebenen Stand der Technik liegt dem Anmeldungsgegenstand die Aufgabe zugrunde, bei beliebiger Zula­ dung des Fahrkorbs in einfacher Weise eine quantitative Aussage über verschiedene bei einem hydraulischen Aufzug auftretende Drücke und die Funktion einer Nachholeinrichtung zu ermögli­ chen.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren dadurch gelöst, daß bei Aufwärtsfahrt des leeren, teilbeladenen oder vollbeladenen Fahrkorbs der Systemdruck P_sys und bei Aufwärts­ fahrt und bei geschlossenem Absperrschieber ein Grenzdruck P_G ermittelt werden, wobei zur Sicherstellung der Funktion der Nachholeinrichtung folgende Ungleichung erfüllt sein muß:

P_G k_NL (P_sys + P_NL).

Folglich ist es beispielsweise gemäß der Erfindung möglich, in vorteilhafter Weise bei beliebiger Zuladung und insbesondere bei leerem Fahrkorb die Nachholeinrichtung zu überprüfen. Die Überprüfung erfolgt dadurch, daß der Systemdruck P_sys bei­ spielsweise durch eine kurze Aufwärts- und/oder Abwärtsfahrt mittels des Druckmeßgerätes bestimmt wird. P_sys wird durch Kräfte erzeugt. Solche Kräfte sind beispielsweise die Gewichts­ kräfte von Fahrkorbmasse, Hängekabel, Ölsäule, Heberkolben usw.

Der Systemdruck P_sys ist der Nenndruck des Systems bei unbela­ denem Fahrkorb. Dieser Druck stellt sich ein, wenn die obenge­ nannten Massen auf die Hydraulik einwirken. Da die Reibung und hier besonders die Reibung der Zylindermanschette diesen Druck beeinflußt, ist es sinnvoll, diesen Druck dynamisch zu erfas­ sen. Dazu wird ein Fahrtzyklus (auf/ab) mit leerem Fahrkorb ge­ fahren und P_sys errechnet sich dann gemäß P_sys = (P_auf + P_ab)/². Dadurch wird die Reibung eliminiert, da sie einmal zusätzlich zum Druck wirkt (bei P_auf) und das anderemal diesen verringert (bei P_ab). P_auf und/oder P_ab ergeben sich als Mittelwerte des gemessenen P_dyn bei der Aufwärts- beziehungsweise Abwärtsfahrt. Die Anzahl der gemittelten Meßwerte ist unkritisch und kann in­ nerhalb weiter Grenzen variiert werden. Kurze Druckspitzen sollten möglichst nicht berücksichtigt werden. Soll der System­ druck bei mit (Teil-)Last beladenem Fahrkorb ermittelt werden, so reduziert sich der Druck um diesen von der (Teil-) Last er­ zeugten Druck P_TL. Somit gilt:

P_sys = (P_auf + P_ab) / 2 - P_TL.

Die statischen/dynamischen Verluste des Systems ergeben sich durch mechanische Reibung zwischen Fahrkorb und Führungen, Rei­ bung an Kolbendichtungen, an Kolbenführungen, Reibung der He­ berkolben, Durchflußwiderstände in Ventilen und Druckleitung und dergleichen. Weiterhin können die Verluste last- und visko­ seabhängig sein. Das angesprochene System umfaßt insbesondere Heber und Hydraulikversorgung.

In der obengenannten Ungleichung ergibt sich ein Dynamikfaktor k_NL als Quotient von P_auf und (P_sys + P_NL). Der Dynamikfaktor k_NL kann insbesondere während eines Fahrtzyklus des Fahrkorbs be­ stimmt werden. Weiterhin kann k_NL durch Interpolation aus k^TL = P_auf / (P_sys + P_TL) bestimmt werden, mit P_TL als durch eine (Teil-)Last TL im Hydrauliksystem erzeugten statischen Druck. Dieser statische Druck kann alle Wert zwischen 0 für un­ beladenen Fahrkorb und P_NL für mit Nennlast beladenen Fahrkorb annehmen. Bei unbeladenem Fahrkorb ist k^TL durch k¹ = P_auf / P_sys zu ersetzen. Weiterhin gibt es verschiedene Mo­ delle, anhand derer k_NL für die Aufzugsanlage zu berechnen ist.

Der insgesamt von der Hydraulikversorgung aufzubringende Druck ergibt sich aus den statischen Drücken, wie dem Systemdruck, der von den dem Fahrkorb zugeordneten Massen erzeugt wird, und wie dem Lastdruck, der durch Gewichtkräfte von einer Last (L) gleich einer beliebigen Teillast (TL) des Fahrkorbs oder durch die Nennlast (NL) des Fahrkorbs bestimmt ist. Zusätzlich müssen die dynamischen Verluste aufgebracht werden, die sich aus den inneren Verlusten, wie den laminaren und turbulenten Strömungs­ verlusten und der Festkörperreibung des Systems ergeben. Diese dynamische Komponente wird durch den Faktor k^TL oder k¹ abge­ deckt, der zumindest teilweise lastabhängig ist. Diese Lastab­ hängigkeit läßt sich während einer Fahrt, insbesondere eines Fahrtzyklus, leicht ermitteln, da durch eine Aufwärtsfahrt die wirkende Masse um die Masse der ständig anwachsenden Ölsäule und die wirksame Masse des Hängekabels, die bekannt sind, be­ ziehungsweise aus entsprechend Dichte und Volumen errechnet werden können, zunimmt. Somit läßt sich k^TL in einen lastunab­ hängigen Teil, der zum Beispiel durch quer zur Fahrtrichtung wirkende Festkörperreibung von Führungen an Schienen, und einen lastabhängigen Teil zum Beispiel durch die inneren Verluste un­ terteilen. Es besteht damit die Möglichkeit, durch Variation der lastabhängigen Komponente für jeden Lastzustand einen ent­ sprechenden k-Dynamikfaktor zu errechnen.

Üblicherweise wirkt die größte Last im Bereich der obersten La­ destelle, da hier die größten Massen von Ölsäule und Hängekabel im System wirksam werden.

Weiterhin gilt, daß P_NL und P_TL in bekannter Weise nach der physikalischen Formel p = F/A berechenbar ist, wobei F der wirksamen Gewichtskraft der Zuladung und A einer Fläche ent­ spricht, auf die die Kraft einwirkt. Diese Fläche entspricht beispielsweise dem wirksamen Querschnitt des Heberkolbens.

Weiterhin wird zur Überprüfung der Nachholeinrichtung der Druck in der Druckleitung bei geschlossenem Absperrschieber so lange erhöht, bis der ermittelte Grenzdruck P_G die oben angegebene Ungleichung erfüllt. Dabei kann der Druck bis zum Öffnen des Druckbegrenzungsventils erhöht werden, siehe auch "TÜVIS TRA 102", Abs. 2.2.3.4.3, wodurch ein maximaler Grenzdruck ermit­ telbar ist.

Die Druckerhöhung in der Druckleitung erfolgt bei geschlossenem Absperrschieber beispielsweise dadurch, daß in der sogenannten Feinfahrtstufe gegen diesen geschlossenen Absperrschieber "gefahren" wird.

Alternativ kann diese Druckerhöhung durch ein Fahren an einen Kolbenanschlag erreicht werden. Das gesamte System wird damit dem maximalen Prüfdruck ausgesetzt und kann somit auf eventuell auftretende Leckagen untersucht werden.

Aus dem vorangehenden und wie im folgenden weiter ausgeführt, läßt sich der k-Dynamikfaktor für einen leeren Fahrkorb beson­ ders leicht ermitteln. Dazu wird während einer Aufwärtsfahrt der Druckverlauf erfaßt und daraus P_auf wie oben beschrieben ermittelt. Anschließend wird während der Abwärtsfahrt ebenfalls der Druckverlauf ermittelt und der entsprechende P_ab ermittelt.

Wie bereits gesagt, gilt k¹ = P_auf / P_sys, wobei P_sys = (P_auf + P_ab)/ 2 ist.

Da in k¹ die lastunabhängigen Anteile der Verluste voll wirksam sind, gilt:
k¹ < k_NL.

Dies führt wiederum zu der Aussage, daß die Nachholeinrichtung sicher funktioniert, wenn:

P_G k¹ (P_sys + P_NL).

An dieser Stelle sei angemerkt, daß zur Vereinfachung der Über­ prüfung der Nachholeinrichtung mittels der oben angegebenen Un­ gleichung P_NL und P_TL als Funktion von Nennlast (NL) und Teil­ last (TL) vorbestimmt und in einem Speicher einer Auswerteein­ heit abgespeichert sein können. Folglich müssen in diesem Fall nur P_dyn (entspricht P_auf, P_ab) und P_G ermittelt werden. Diese Werte werden in die Auswerteeinheit zusammen mit Werten für NL, TL eingegeben, k_NL errechnet und anhand der oben angegebenen Ungleichung erfolgt der Vergleich.

Das oben beschriebene Verfahren ist direkt anwendbar bei direk­ ten Druckkolben- oder Teleskopkolbenaufzügen mit wenigstens ei­ nem Heber. Analog kann das beschriebene Verfahren bei indirek­ ten Kolben oder bei Zugkolben durchgeführt werden.

Zur Messung der zu ermittelnden Drücke kann das nach der TRA 200 vorgesehene Prüfmanometer (Druckmeßgerät) der Hydraulikver­ sorgung oder ein Drucksensor verwendet werden, der zusätzlich oder anstelle des Prüfmanometers an einer entsprechenden Stelle der Druckleitung angeschlossen wird. Ein Ausgang dieses Sensors kann über geeignete Meßverstärker und einen A/D-Wandler einem Computer als Auswerteeinheit zugeführt und von diesem durch entsprechende Programme verarbeitet werden. In diesem Computer können, wie oben beschrieben, die weiteren Drücke P_NL, P_TL als Funktion von NL und TL und RL abgespeichert sein.

Generell sei an dieser Stelle noch angemerkt, daß zur Realisa­ tion der obengenannten Feinfahrstufe beispielsweise ein pol­ umschaltbarer Elektromotor als Pumpenmotor der Pumpe zugeordnet sein kann. Ebenso kann die Feinfahrtstufe durch Drosselung ei­ nes Pumpenförderstroms, durch einen verstellbaren Schieber, ei­ ne Zusatzpumpe, oder beispielsweise einen Mengenregler im Hauptölstrom realisiert werden. Als Pumpe wird in der Regel we­ gen ihrer Betriebssicherheit eine Verdrängerpumpe eingesetzt. Die verschiedenen Ventile der Hydraulikversorgung, beispiels­ weise zur Steuerung der Aufwärts- und Abwärtsfahrt, sind in be­ kannter Weise in einem Steuerblock zusammengefaßt. Dabei können zur Realisation entsprechender Fahrstufen große und kleine so­ wohl Hebe- als auch Senkventile vorgesehen sein.

Um den Dynamikfaktor und den Systemdruck zu bestimmen, wird ein Fahrtzyklus zumindest im oberen Schachtbereich gefahren. Der während dessen sich ergebende Arbeitsdruck wird gemessen und aufgezeichnet. Beispielsweise kann der leere Fahrkorb von der untersten zur obersten Ladestelle und zurück gefahren werden.

Bei Aufwärtsfahrt steigt der Druckverlauf allmählich an, weil sich die Masse der anwachsenden Ölsäule und die des Hängekabels zur Fahrkorbmasse addieren. Wird die gleiche Messung bei Ab­ wärtsfahrt durchgeführt, stellt sich ein umgekehrter Druckver­ lauf ein. Die beiden ermittelten Druckverläufe sind jedoch nicht deckungsgleich, da die auftretenden Reibungskräfte je­ weils in der anderen Richtung wirken. Es ergibt sich eine Hy­ steresekurve mit einem ansteigenden Ast H_auf und einem abstei­ genden Ast H_ab, wobei der Abstand zwischen den Ästen ein Maß für die Verluste im System ist. Da die dem Druck zu jedem Zeit­ punkt korrespondierende Last bekannt ist bzw. sich aus den An­ lagedaten errechnen läßt, kann der lastabhängige Teil der Ver­ luste von dem lastunabhängigen separiert werden und es läßt sich somit für jeden Lastzustand ein k errechnen.

So kann für jeden beliebigen Punkt des Diagramms der Druck P_auf und P_ab abgelesen werden. Daraus läßt sich für diesen Zeitpunkt P_sys = (P_auf + P_ab) /2 und k = P_auf /P_sys errechnen.

In der Praxis stellt es sich als vorteilhaft heraus, wenn als Meßwert nicht ein einziger Meßpunkt benutzt wird, sondern der Mittelwert über eine bestimmte Anzahl von Meßwerten für die Drücke ermittelt wird. Dadurch läßt sich die Genauigkeit der Druckbestimmung erhöhen und eventuell auftretende Druckspitzen werden unterdrückt.

Das bisher beschriebene Verfahren kann insbesondere auch zur Ermittlung des Fahrverhaltens des Fahrkorbs verwendet werden, indem während der Ab- und/oder Aufwärtsfahrt, neben der Ermitt­ lung der Drücke, die Beschleunigung des Fahrkorbs ermittelt wird. Dazu kann beispielsweise der in dem deutschen Gebrauchs­ muster G 90 15 495 beschriebene Meßwertaufnehmer verwendet wer­ den. Dieser ist als mobile Einheit ausgebildet, die direkt im oder am Fahrkorb lösbar befestigt werden kann. Die gemessenen Beschleunigungswerte sind ebenfalls mittels der Auswerteeinheit abrufbar und auswertbar.

Mittels des Meßwertaufnehmers der G 90 15 495 kann ein gesamter Beschleunigungsverlauf während einer Prüffahrt ermittelt und gegebenenfalls aufgezeichnet werden. Durch Vergleich des eben­ falls ermittelten Verlaufs von P_dyn sind in vorteilhafter Weise die Dämpfung der Hydraulikversorgung sowie mögliche Störungsur­ sachen des Aufzugssystems bestimmbar. Beispielsweise läßt sich aus der entsprechenden Beschleunigungskurve durch Vergleich mit der zeitgleich aufgezeichneten Druckkurve die Dämpfung des Sy­ stems beurteilen. Außerdem läßt sich leicht anhand der Kurven entscheiden, ob Schwingungen und Stöße im Fahrkorb vom hydrau­ lischen System oder von der Mechanik (Führungsschienen für den Fahrkorb nicht geschmiert, Heber sitzt stramm oder dergleichen) herrühren. Dies läßt sich beispielsweise anhand der vorhandenen oder fehlenden Korrelation zwischen Änderungen in der Beschleu­ nigungskurve und Änderungen in der Druckkurve herleiten.

Da die Fahrzyklen eines Aufzugs zwischen zwei festgelegten Po­ sitionen mit hoher Reproduzierbarkeit wiederholt werden können, kann die Ermittlung der Drücke und der Beschleunigung nachein­ ander durchgeführt werden.

Im folgenden wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Er­ findung anhand der Figuren näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung einer Aufzugsanlage;

Fig. 2 eine Darstellung einer Hydraulikversorgung für einen Aufzug, und

Fig. 3 einen Graphen zur Darstellung einer Druck­ hysterese bei Aufwärts- und Abwärtsfahrt eines Fahrkorbs.

In Fig. 1 ist ein hydraulischer Aufzug 2 mit zentraler Anord­ nung eines Teleskopzylinders als Heber 4 dargestellt. Dieser weist zumindest zwei Teleskopschüsse 28 und 29 auf. Ein Zylin­ der 27 ist in einer Grube 26 am unteren Ende eines Fahrstuhl­ schachtes angeordnet. Die Teleskopschüsse 28 und 29 sind teil­ weise ausgefahren und stützen von unten einen Fahrkorb 5 des Aufzugs 2 ab.

Innerhalb des Fahrstuhlschachts sind zwei vertikale Führungs­ schienen 23 dargestellt, entlang denen der Fahrkorb 5 mittels an ihm angeordneter Führungen 24 bewegbar ist.

Zur Vereinfachung der Darstellung des Aufzugs 2 sind verschie­ denen Stockwerken zugeordnete, durch den Fahrkorb 5 anfahrbare Stockwerkszugänge nicht dargestellt. Ebenso wurde auf die Dar­ stellung von Sensoren verzichtet, mittels denen ein positions­ genaues Anfahren der Stockwerkszugänge gesteuert wird, wodurch eine Bündigstellung zwischen Fahrkorb und Zugang ermöglicht wird.

Der Heber 4 ist mit einer Hydraulikversorgung 3 versehen, die über eine Druckleitung 6 dem Heber 4 eine Hydraulikflüssigkeit zum Anheben des Fahrkorbs 5 zuführt. In analoger Weise wird über Druckleitung 6 Hydraulikflüssigkeit abgeführt, wenn der Fahrkorb 5 mittels des Heber 4 abgesenkt wird.

Das Zuführen, beziehungsweise Abführen von Hydraulikflüssigkeit wird durch einen Steuerblock 13 und eine Pumpen/Motor-Einheit 16 der Hydraulikversorgung 3 gesteuert. Diese sind, wie auch ein im oder am Fahrkorb 5 angeordneter Beschleunigungssensor 25 mittels elektrischer Leitungen 3b mit einer Auswerteeinheit 14 verbindbar. Die Auswerteeinheit wird zumindest dazu eingesetzt, den innerhalb der Druckleitung 6 gemessenen Druck und die Meß­ werte des Beschleunigungssensor 25 auszulesen. Die Einheit weist in der Regel einen Zeitgeber zur Bereitstellung einer ei­ genen Zeitbasis und einen Speicher zur Speicherung der Druck­ meßwerte und der Meßwerte des Beschleunigungssensors sowie zur Speicherung von Programmen auf. Diese Programme dienen bei­ spielsweise als Auswerteprogramme zur Überprüfung einer Nachho­ leinrichtung des hydraulischen Aufzugs und zur Überprüfung des­ sen Fahrverhaltens.

An dieser Stelle sei angemerkt, daß die Auswerteeinheit sowohl permanent dem Aufzug 2 zugeordnet sein kann, als auch ein bei­ spielsweise tragbarer Computer sein kann, der nur bei Durchfüh­ rung der obengenannten Überprüfungen eingesetzt wird. Dies gilt analog für den Beschleunigungssensor 25.

In Fig. 2 ist die Hydraulikversorgung 3 nach Figur l detail­ lierter dargestellt.

Der in Fig. 1 dargestellte Steuerblock 13 enthält in an sich bekannter Weise eine Anzahl von Ventilen 10, 11, 17, 19, 20, entsprechende Verbindungen zwischen diesen Ventilen und bei­ spielsweise ein Manometer 15 als Druckmeßgerät 8. Separat zum Steuerblock 13 sind in einer diesen und Zylinder 27 des Hebers 4 verbindenden Druckleitung 6 ein Absperrschieber 9 und eine Rohrbruchsicherung 12 angeordnet. Weiterhin kann am Steuerblock 13 oder an Druckleitungen 6 ein weiterer Anschluß 22 für bei­ spielsweise einen Drucksensor vorgesehen sein.

Die Funktion, Ausbildung und das Zusammenwirken der verschiede­ nen Ventile und der Rohrbruchsicherung 12 sind an sich bekannt, so daß an dieser Stelle nur kurz darauf eingegangen wird.

Die Rohrbruchsicherung 12 dient beispielsweise dazu, bei einer zu großen Durchflußmenge in der Hydraulikversorgung ein Absin­ ken des Fahrkorbs zu verhindern. Ein Bypass-Ventil 10 der Hy­ draulikversorgung dient insbesondere als Notablaß des Hydrau­ likfluids aus der Druckleitung 6 zurück in einen Ölbehälter 21 oder zur Prüfung der Rohrbruchsicherung. Zur Steuerung der Auf­ wärts- und Abwärtsfahrt sind im Steuerblock ein Senkventil 11 und ein Hebe- oder Anfahrventil 20 angeordnet. Weiterhin ist zur Vermeidung eines zu hohen Drucks in der Hydraulikversorgung ein Druckbegrenzungsventil 19 vorgesehen.

Zur Steuerung beispielsweise der Aufwärtsfahrt des Fahrkorbs wird Pumpe 7 durch einen zugehörigen Motor 18 betätigt, wodurch Hydraulikfluid aus dem Ölbehälter 21 über ein Rückschlagventil 17 in die Druckleitung 6 und damit zum Heber 4 gepumpt wird. Das Anfahrventil 20 dient zur Regelung der Hydraulikfluidmenge, die der Druckleitung 6 zugeführt wird. Analog wird bei Abwärts­ fahrt des Fahrkorbs Hydraulikfluid über Senkventil 11 aus der Druckleitung 6 dem Ölbehälter 21 wieder zugeführt.

Es sei angemerkt, daß der dargestellte Hydraulikschaltkreis nur eine Prinzipdarstellung ist. Beispielsweise kann der Hydraulik­ schaltkreis außerdem Durchflußmesser, verschiedene Filter, Vor­ steuerungen für die Ventile und zusätzlich Ventile für Fein­ fahrstufen beim Auf- und Abwärtsfahren enthalten. Außerdem kann anstatt des oben beschriebenen Bypass-Ventiles auch ein Senk­ ventil dessen Funktion übernehmen.

Bezüglich der durch die Erfindung überprüfbaren Nachholeinrich­ tung sei darauf hingewiesen, daß diese aus mehreren Bauteilen des Aufzugs 2 gebildet ist. Beispielsweise muß einerseits die Bündigstellung von Fahrkorb und Stockwerkszugang mittels eines entsprechenden Sensors festgestellt werden. Erfaßt der Sensor ein Absenken des Fahrkorbs aus der Bündigstellung, muß zusätz­ liches Hydraulikfluid in den Heber gepumpt werden, bis die Bün­ digstellung wieder erreicht ist. Dies erfolgt in der Regel mit­ tels Pumpe 7 und Motor 18 unter Zuhilfenahme beispielsweise ei­ nes Feinfahrventils. Folglich wird die Nachholeinrichtung aus Feinfahrventil, Sensor und einer zugehörigen Steuereinrichtung gebildet.

Im folgenden wird das Verfahren zur Überprüfung der Nachholein­ richtung unter Bezugnahme auf Fig. 2 und 3 beschrieben.

Folgende Drücke in der Hydraulikversorgung beziehungsweise im Heber sind zu beachten:

• - der bei Schließen des Absperrschiebers 9 maximal auftretende, durch Druckbegrenzungsventil 19 be­ stimmte Druck P_G;
• - der im Heber 4, beziehungsweise in der Druck­ leitung 6 bei Aufwärts- und/oder Abwärtsfahrt meßbare Druck P_dyn, der während der Aufwärtsfahrt durch einen wirksamen dynamischen Druck P_auf und während der Abwärtsfahrt durch einen wirksamen dynamischen Druck P_ab gebildet ist;
• - der Systemdruck P_sys, der dem statischen Druck des leeren Fahrkorbs entspricht und sich errechnen läßt aus Gewichtskraft der wirksamen Fahrkorbmassen (zuzüglich aller zugehörigen Massen wie Kolben, Hängekabel oder dergleichen) zur wirksamen Kolbenfläche oder aus P_sys = (P_auf + P_ab /2) bei leerem Fahrkorb bzw. aus P_sys = (P_auf + P_ab) /2 - P_tL bei mit Teillast beladenen Fahrkorb;
• - der durch Nennlast NL erzeugte Druck P_NL;
• - der durch Teillast TL erzeugte Druck P_TL als Quotient von Gewichtskraft der Teillast zur wirksamen Kolben­ fläche, und
• - der berechnete dynamische Druck p⁵_dyn.

Weiterhin treten folgende Dynamikfaktoren auf:

• - der Dynamikfaktor k¹ des leeren Fahrkorbs, der die Dynamik entsprechend zu k¹ = P_auf / P_sys bei leerem Fahrkorb wiedergibt;
• - der Dynamikfaktor k_NL des mit Nennlast beladenen Fahrkorbs, der die Dynamik entsprechend zu k_NL = P_auf / (P_sys + P_NL) bei mit Nennlast belade­ nem Fahrkorb wiedergibt, und
• - der Dynamikfaktor k^TL des mit beliebiger Last bela­ denen Fahrkorbs, der die Dynamik entsprechend zu k^TL = P_auf / (P_sys + P_TL) bei mit beliebiger Last be­ ladenen Fahrkorb wiedergibt.

Der Druck P¹_dyn berechnet sich bei Aufwärtsfahrt mit unbelade­ nem Fahrkorb aus P_sys × k¹. Der obere Index 1 kennzeichnet die Leerfahrt des Fahrkorbs, wobei P_sys sich beispielsweise aus dem Leergewicht des Fahrkorbs, dem Gewicht der Hydraulikfluidsäule im Heber und aus dem Eigengewicht des Hebers ergibt. Mit k¹ sind alle Verluste im System abgedeckt, die sich beispielsweise durch Reibung der Führungen an den Führungsschienen, Reibung der Teleskopschüsse an Hebermanschetten und inneren Verlusten im System ergeben.

Bei beladenem Fahrkorb errechnet sich der P^TL _dyn nach (P_sys + P_TL) k^TL. Der Index TL kennzeichnet dabei den beladenen Zustand des Fahrkorbs. Der Druck P_TL entspricht dem durch die (Teil-)Last hervorgerufene statischen Druck im System.

Die Nachholeinrichtung erfüllt ihre Funktion, wenn gilt:

P_G k_NL (P_sys + P_NL).

Dabei ist zu beachten, daß der untere Index NL für Nennlast steht.

Die Drücke P_NL und gegebenenfalls P_TL sind in einfacher Weise wie oben beschrieben zu berechnen. Die Drücke P_G und P_sys wer­ den durch Messung gemäß der Erfindung bestimmt, wobei auf die Messung der Werte bereits hingewiesen wurde.

Der Druckverlauf von P_dyn wird bei einem Fahrtzyklus nach Fig. 3 bestimmt. In Fig. 3 ist ein Graph zur Darstellung der Abhängigkeit des im Heber gemessenen Drucks von der Förderhöhe dargestellt. Vor Beginn der Messung ist der Fahrkorb in einer bestimmten Position innerhalb des Aufzugschachtes positioniert, wobei dieser Position ein Startdruck 33 entspricht. Anschlie­ ßend wird der Fahrkorb in Bewegung versetzt, wodurch der Druck in relativ kurzer Zeit beim Anfahren auf einen höheren Druck­ wert ansteigt und anschließend langsam bei Aufwärtsfahrt 31 bis zum Erreichen eines maximalen Druckwertes bei Position 34 an­ steigt. Dieser langsame Druckanstieg ergibt sich hauptsächlich aufgrund der größer werdenden Hydraulikfluidsäule im Heber.

Anschließend wird zur Ermittlung einer Druckhysterese der Fahr­ korb wieder abgesenkt, wobei sich die Abwärtsfahrt 32 in Fig. 3 ergibt. Nach Beendigung der Abwärtsfahrt und Erreichen der Ausgangsposition wird im wesentlichen wieder der anfängliche Startdruck 33 gemessen. Aufwärts- und Abwärtsfahrt 31, 32 ent­ sprechen den Hystereseästen H_auf, H_ab bzw. dem Verlauf von P_auf, P_ab.

Um den größtmöglichen Anteil P_sys und P_auf von P_dyn zu berück­ sichtigen, wird vorzugsweise im oberen Schachtbereich gefahren und in dem Diagramm nach Fig. 3 der maximale Wert für P_dyn bei Aufwärts- und Abwärtsfahrt 31, 32 bestimmt.

Das bisher geschilderte Verfahren läßt sich in folgender Weise vereinfachen.

Wie bereits angegeben, ergibt sich P¹_dyn aus P_sys × k¹ und P_{TL dyn} aus (P_sys + P_TL) × k^TL. Bei mit Last TL beladenem Fahr­ korb tritt folglich ein der Last entsprechender Druck P_TL und ein anderer dem Verlust im System entsprechender Dynamikfaktor k^TL anstelle von k¹ auf, der den Verlusten im System bei unbe­ ladenem Fahrkorb entspricht.

Dabei ist k¹ = P_auf/P_sys und k^TL = P_auf / (P_sys + P_TL). Bezüglich der Quotienten ist zu beachten, daß im Aufzugssystem immer gilt k^TL < k¹, weil bei den auftretenden Verlusten ein lastunabhän­ giger Sockelbetrag (Schienenreibung etc.) enthalten ist. Dies gilt insbesondere auch für TL = NL, das heißt, für k_NL (k_NL < k¹). Unter Verwendung von k¹ läßt sich daher ein Druck­ wert p^r _dyn = k¹ (P_sys + P_TL) berechnen. Dabei gilt nach den vor­ angehenden Ausführungen, daß P^r _dyn < P^TL _dyn gilt.

Aus der letztgenannten Gleichung läßt sich auf diese Weise ein­ fach durch Vergleich mit P_G feststellen, ob die Nachholeinrich­ tung funktioniert, das heißt, der Aufzug sicher mit Last nach­ regulierbar ist. Dies ist der Fall wenn P^r _dyn P_G erfüllt ist.

Bei der zuletzt beschriebenen Näherung, das heißt bei dem Er­ setzen von k_NL durch k oder gegebenenfalls durch k^TL bei TL < NL, entfällt eine Bestimmung von k_NL, siehe Gl. (1). Da­ durch wird das Verfahren vereinfacht.

Durch den in oder am Fahrkorb anordbaren Beschleunigungssensor 25, siehe Fig. 1, ist zeitgleich oder zeitversetzt zur voran­ gehenden Druckbestimmung das Fahrverhalten des Fahrkorbs be­ stimmbar. Allgemein sei gesagt, daß bezüglich des Fahrverhal­ tens keine signifikanten Unterschiede zwischen der Fahrt mit leerem und mit Nennlast beladenem Fahrkorb festzustellen sind. Eine Beurteilung des Fahrverhaltens mit Last bringt in sicher­ heitstechnischer Hinsicht keine weiteren Aussagen, so daß auf die Überprüfung mit Last ohne Einbuße von Prüfqualität verzich­ tet werden kann. Die aufgezeichneten Beschleunigungs- und Ver­ zögerungsdiagramme liefern eine gute Dokumentation des Ist- Zustandes der Aufzugsanlage.

Weiterhin können durch Vergleich der in einem Fahrzyklus aufge­ nommenen Beschleunigungs- beziehungsweise Verzögerungswerte und der aufgenommenen Druckwerte zusätzliche Aussagen über das Auf­ zugssystem getroffen werden, wie beispielsweise Dämpfung der Hydraulikversorgung oder mögliche Störungsursachen beim Auf­ zugssystem.

In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß ein bei der Prüfung bei Erstinbetriebnahme aufgezeichneter Druckverlauf bei
mit Nennlast beladenem Fahrkorb für die weitere Beurteilung von Nachholeinrichtung oder anderen Einrichtungen des Aufzugs nicht hilfreich und zum Teil mit erheblichen Fehlern behaftet ist. Bei neu installierten Aufzugsanlagen sind vielfach die Schienen noch nicht geschmiert, da die durch den "Baustaub" verursachte Verschmutzung mit öligen Schienen eine schmirgelnde Paste er­ zeugen würde. Auch die Hebermanschette ist vielfach noch we­ sentlich enger, als sie in einem eingefahrenen Zustand nach ei­ nigen Monaten oder Jahren ist. Gleiches gilt für eine bei Erstinbetriebnahme aufgezeichnete Beschleunigungskurve.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren muß auf solche alten, ge­ speicherten Kurven nicht zurückgegriffen werden, sondern die Aufzugsanlage läßt sich nach dem Ist-Zustand beurteilen. Damit lassen sich auch Aufzüge beurteilen, bei denen keine Ver­ gleichskurven mit Nennlast aufgezeichnet wurden.

Claims (9)

1. Verfahren zum Überprüfen einer Nachholeinrichtung eines mit einer hydraulischen Versorgung (3) ausgebildeten Aufzugs (2), welche einem Heber (4) eines Fahrkorbs (5) über eine Drucklei­ tung (6) mittels einer Pumpe (7) Hydraulikfluid zuführt, wobei der Druck innerhalb der Druckleitung durch ein Druckmeßgerät (8) meßbar und die Druckleitung (6) durch einen Absperrschieber (9) absperrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Fahrt des leeren, teilbeladenen oder voll belade­ nen Fahrkorbs (5) der Systemdruck (P_sys) und bei Aufwärtsfahrt und geschlossenem Absperrschieber (9) ein Grenzdruck (P_G) er­ mittelt werden und zur Sicherstellung der Funktion der Nachho­ leinrichtung (1) folgende Ungleichung erfüllt sein muß: P_G < k_NL · (P_sys + P_NL) Gl. (1),wobei P_NL ein einer Nennlast NL des Fahrkorbs (5) entsprechen­ der statischer Druck und k_NL ein Dynamikfaktor des mit Nennlast beladenen Fahrkorbs ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung des Dynamikfaktors k_NL wenigstens ein Fahrt­ zyklus, vorzugsweise im oberen Schachtbereich, gefahren wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß während des Fahrtzyklus ein Druck (P_dyn) aufgezeichnet und aus Druckanstieg und Druckhysterese der Dynamikfaktor k_NL be­ stimmt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dynamikfaktor k_NL durch Variation einer internen Last einer Ölsäule im Heber bestimmt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dynamikfaktor k_NL durch Variation der Beladung von un­ beladenem zu mit Teillast beladenem Fahrkorb bestimmt wird.

6. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Druck P_dyn der Systemdruck P_sys ermittelt wird, wo­ bei gilt: P_sys = (P_auf + P_ab) / 2 - P_TL,mit P_auf und P_ab als Druck P_dyn während Aufwärts- beziehungswei­ se Abwärtsfahrt und mit P_TL als einer Teillast TL des Fahrkorbs entsprechenden statischen Druck.

7. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprü­ che, insbesondere zur Ermittlung vom Fahrverhalten des Aufzugs (2), dadurch gekennzeichnet, daß während der Ab- und/oder Aufwärtsfahrt neben der Ermittlung der Drücke die Beschleunigung des Fahrkorbs (5) ermittelt wird.

8. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß während einer Prüffahrt ein Beschleunigungsverlauf zusätz­ lich zum Verlauf des dynamischen Drucks (P_dyn) ermittelt wird, um die Dämpfung der Hydraulikversorgung (3) sowie mögliche Stö­ rungsursachen zu bestimmen.

9. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vereinfachung der Berechnung nach Gl. (1) bei unbelade­ nem Fahrkorb ein Dynamikfaktor k¹ des leeren Fahrkorbs bestimmt wird, wobei k¹ = P_auf / P_sysgilt und mit k¹ < k_NL entsprechend zur Gl. (1) beiP_G k¹ · (P_sys + P_NL)die Funktion der Nachholeinrichtung erfüllt wird.