Beurteilungskriterien für Seilaufzugantriebe. Schwelmer Symposium 2012

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1 Schwelmer Symposium 2012 Ludwig Semmler Dipl. Ing. (FH) Geneickenerstrasse Mönchengladbach Tel.: Fax.: Mobil: Mail: ludwig.semmler@ziehl-abegg.de

2 Seilaufzugantriebe haben die Funktion, Achslast zu übernehmen und Drehmoment zu übertragen. Aus diesen Forderungen ergeben sich Betrachtungen, die für die Auswahl der Antriebe entscheidend sind. 2

3 1. Flächenpressung zwischen Seil und Treibscheibe 2. Drehmoment 3. Achslast 4. Beschleunigung 5. Temperatur 6. Abtriebswelle für die Treibscheibe 7. Qualitätsmerkmale Getriebe 8. Kriterien bei Frequenzumrichter 9. Berechnungsunterlagen 3

4 1. Flächenpressung zwischen Seil + Treibscheibe Es wird die Berechnungsvorschrift aus der TRA 003 Stand 1981 verwendet. Der Wert der Flächenpressung wird in der DIN EN 81 nicht mehr gefordert. Für die Berechnung der Flächenpressung werden folgenden Daten zugrunde gelegt: F = Fahrkorbgewichtskraft [N] Q = Nutzlastgewichtskraft [N] s = Anzahl der Seile d = Durchmesser der Seile [mm] D = Durchmesser der Treibscheibe [mm] α = Unterschnittwinkel [ ] γ = Keilrillenwinkel [ ] 4

5 5 1. Flächenpressung zwischen Seil + Treibscheibe Keilrille 2 / 2 2 sin 1 mm N D d z S Q F k Sitzrille 2 / 9 sin 2 cos 8 mm N D d z S Q F k

6 2. Drehmoment Drehmomente sind für die maximalen Belastungsfälle zu ermitteln: Leer ab oder voll auf Antriebe sind nicht nur mit einem statistischen Mittelwert zu dimensionieren. Der Nachweis ist über die Berechnung zu erbringen. 6

7 2. Drehmoment Bsp.: Q=1000Kg, G=50%, 1m/s, 1 : 1, Treibscheibe 320mm - Lastabtriebsdrehmoment ca. 995 Nm - Zulässiges Lastabtriebsdrehmoment 1200 Nm - Nennabtriebsdrehmoment 1120 Nm - Statistisches oder effektives Drehmoment ca. 760 Nm Das statistische Drehmoment ist ein quadratisch berechneter Mittelwert aus vier Fahrten: Leer auf, leer ab, eine Person auf, eine Person ab. Das statistische Drehmoment stellt somit eine mittlere Belastung des Antriebs dar und nicht die maximale Belastung. 7

8 3. Achslast Insbesondere bei Modernisierung ist es erforderlich, dass der Antrieb über genügend Reserve verfügt. Zu einem späteren Zeitpunkt kann es notwendig sein die Kabine neu auszukleiden oder neue Türantriebe zu montieren. 8

9 4. Beschleunigung Als Richtwert für die Beschleunigung kann der halbe Wert der Geschwindigkeit angenommen werden. Bsp.: v=1m/s entspricht a=0,5m/s² v=2m/s entspricht a=1m/s² Die Beschleunigungen müssen nicht nur zur Geschwindigkeit passen, sondern auch zum Nutzer des Aufzugs. 9

10 5. Temperatur Die Temperatur ist abhängig von der Belastung des Antriebs und damit von der zulässigen Einschaltdauer des Antriebs. Die Temperatur gibt einen guten Hinweis, wie weit die Maschine an der thermischen Grenze läuft, bzw. wie groß die Reserven sind. Die zulässige Motorinnentemperatur ist abhängig von den eingesetzten Materialien (Lack, Magnete) entweder 130 C oder 160 C. T max = 70 C für häufig genutzten Anlagen. Nutzungskategorie 4 oder 5 nach VDI T max = 80 C für regelmäßig genutzte Anlagen. Nutzungskategorie 2 oder 3 nach VDI T max = 100 C für selten genutzte Anlagen. Nutzungskategorie 1 nach VDI

11 5. Temperatur 11

12 5. Temperatur Die Einschaltdauer der Antriebe beeinflusst im wesentlichen die Temperatur der Antriebe. Dies ist insbesondere bei getriebelosen Antrieben wichtig, da derartige Antriebe über eine hohe Leistungsdichte verfügen. 180 Fahrten / h mit 40% ED ist für viele hochfrequentierte Aufzüge ausreichend. 180 Fahrten / h = 3 Fahrten / Minute = 1 Fahrt / 20 Sekunden 40% von 20 Sekunden = 8 Sekunden. 8 Sekunden fahren, 12 Sekunden stehen. Im Einzelfall ist eine höhere Einschaltdauer zu wählen, z. B.: 50%, 60% oder 70%. 12

13 6. Abtriebswelle für die Treibscheibe Eine konische Welle für die Treibscheibe ist zu empfehlen. Treibscheiben mit zylindrischer Welle lassen sich nur schwer montieren, bzw. demontieren. Meist ist dann ein hydraulischer Abzieher nötig. Die Treibscheibe mit einem Gasbrenner zu erwärmen kann zur Zerstörung der Maschine führen. 13

14 6. Abtriebswelle für die Treibscheibe 14

15 7. Qualitätsmerkmale Getriebe Einteilige Graugussgehäuse verwenden. Kein Außenlager, oder richtige Montage. Synthetiköl verwenden. Bremsüberwachungsschalter, zumindest als Verschleißüberwachung erforderlich. Drehzahl für Schneckengetriebe unter ca U/min empfehlenswert, da weniger Wärme und ein niedrigerer Geräuschpegel entsteht. 15

16 8. Kriterien bei Frequenzumrichter Frequenzumrichter mit integriertem Filter, Drossel und Schützen. Damit ist es leichter die EMV - Vorschriften einzuhalten. Die entstehende Verlustwärme wird direkt im Frequenzumrichter abgeführt. Wird der Frequenzumrichter in die Steuerung eingebaut, dann ist für eine ausreichende Belüftung des Schaltschranks zu sorgen. Der Frequenzumrichter und die Steuerung müssen hinsichtlich der EMV zusammen betrachtet werden. Höhere Taktfrequenzen führen zu höheren thermischen Belastungen und verkürzen damit die Lebensdauer. Höhere Taktfrequenzen führen jedoch auch zu niedrigeren Geräuschen. Als Kompromiss kann die Taktfrequenz von der Temperatur abhängig gemacht, oder der zulässige Nennstrom beschränkt werden. Der Nennstrom des Frequenzumrichter ist für eine Einschaltdauer von 60% ausgelegt. Die zulässigen Taktfrequenzen liegen zwischen 8kHz 16kHz. 16

17 8. Kriterien bei Frequenzumrichter 17

18 9. Berechnungsunterlagen 18

19 9. Berechnungsunterlagen 19

20 9. Berechnungsunterlagen 20

21 9. Berechnungsunterlagen 21

22 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 22

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