Fangvorrichtungen Stand der Technik? Das Patent von Elisha Graves OTIS ermöglichte 1853 den ersten sicheren Aufzug

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1 Fangvorrichtungen Stand der Technik? Das Patent von Elisha Graves OTIS ermöglichte 1853 den ersten sicheren Aufzug

2 Vorschriften und Entwicklung der Fangvorrichtung Polizeiverordnung über die Errichtung von Aufzügen (Fahrstühle) Die größte zulässige Fördergeschwindigkeit ( 11) ist auf 1,5 Sek./m (0,67 m/s) festgesetzt (Ausnahmen bedürfen besonderer Genehmigung). Fahrkörbe mit Geschwindigkeitsbremse dürfen, freifallend, höchstens 1,5 Sek./m annehmen. Fahrkörbe mit Fangvorrichtungen müssen sich, wenn vom Tragorgan getrennt, festklemmen, nachdem sie höchstens 0,25 m gefallen sind. Aufzugsverordnung vom Fangvorrichtungen können als Sperrfangvorrichtungen ausgebildet sein, die den Fahrkorb durch Keil- und Exzenterwirkung auf kürzestem Fallweg (i.d.r. werden 6 cm nicht überschritten) in seinen Führungen festsetzen, oder als Gleitfangvorrichtung, je nach der Fahrkorbgeschwindigkeit auf längerem Bremsweg den Fahrkorb allmählich in den Führungen zum Stillstand bringen. Technische Grundsätze für Aufzüge 1927 IX. Fangvorrichtungen, Senkbremsen und Aufsetzvorrichtungen für Fahrkörbe Ziff. 32 Fahrkörbe, die an Seilen, Ketten, Gurten oder dergl. aufgehängt sind, müssen mit einer zuverlässigen Fangvorrichtung oder mit einer selbsttätigen Senkbremse versehen sein. Diese Vorrichtungen sind so anzubringen, dass sie durch das Ladegut in ihrer Wirkung nicht behindert werden können; sie sind so einzurichten, dass ihre wichtigen Teile in einfacher Weise auf Gangbarkeit und Verschleiß geprüft werden können. Ziff. 33 Die Fangvorrichtung muss bereits bei gefahrdrohender Dehnung eines Tragmittels und bei Bruch oder Lösung eines und auch aller Tragmittel sofort in Wirksamkeit treten. Bei Personenaufzügen ist außerdem eine Vorrichtung erforderlich, welche die Fangvorrichtung spätestens beim Erreichen der zulässigen Auslösegeschwindigkeit (vergl.iii Ziff.11) betätigt. III Ziff 11. Bei Personenaufzügen müssen die zum Stillsetzen oder Abbremsen des Fahrkorbes vorgesehenen Sicherheitseinrichtungen spätestens nach Erreichen der 1,4-fachen Betriebsgeschwindigkeit ausgelöst werden.

3 Ausführung einer Fangvorrichtung Eine Fangvorrichtung muss nicht nur den Fahrkorb beim Seilbruch an den Führungsschienen festklemmen, sondern diese Stillsetzung des Fahrkorbes muss auch mit einer zulässigen geringen Verzögerung vor sich gehen. Eine derartige Stillsetzung bereitet aber umso größere Schwierigkeiten je größer die Fallenergie des Fahrkorbes beim Einsetzen der Bremsglieder ist. Beim Fallen des Fahrkorbes schneiden die Zähne aus den Führungsbäumen Späne heraus und durch diese Stoffverdrängungsarbeit wird der Fahrkorb allmählich stillgesetzt. Durch geeignete Wahl der Anordnung von Fängern und Widerlagern läßt sich die Eindringtiefe der Schneidwerkzeuge (Zähne) und dadurch das Maß der Verzögerung des fallenden Fahrkorbes beliebig gestalten. Aus Grundlagen des Aufzugsbaues, Mit Berücksichtigung der Aufzugsverordnung vom Jahre 1926 Maximilian Paetzold, Fritz Köhler

4 Vorschriften und Entwicklung der Fangvorrichtung Technische Grundsätze für Aufzüge 1927 IX. Fangvorrichtungen, für Aufzüge b) Bei Fangvorrichtungen, welche 1. die Bremskraft mittelbar durch selbsthemmende Keile, Rollen, Exzenter oder dgl. erzeugen und sie entweder auf ein nicht überschreitbares, rechnerisch festliegendes Höchstmaß beschränken oder allmählich steigern, oder 2. die Bremskraft durch Übertragung aus einer besonderen Kraftquelle (z.b. Druckluft, Fangseil, Reglerseil) gewinnen, wobei entweder ein bestimmtes, rechnerisch festgelegtes Höchstmaß nicht überschritten oder die Bremskraft allmählich gesteigert wird (Bremsfangvorrichtungen), ist für die Belastung zu setzen. P = 2 x Q - P die gesamte statische und dynamische Belastung aller beanspruchten Führungsschienen - Q das Gewicht des voll beladenen Fahrkorbes bzw. des Gegengewichtes wenn P = 2 m (a - g) und g = 9,81 m/s² ist a = 11,81 m/s² also festgelegte Verzögerung 1.18 g

5 Vorschriften und Entwicklung der Fangvorrichtung Bekanntmachung über die Änderung der Technischen Grundsätze für den Bau von Aufzügen (April 1951) V. Richtlinien für die Prüfung der Fangvorrichtung (Ergänzung) E Übergangsbestimmungen Für Fangvorrichtungen nicht geprüfter Bauart wird auf die Freifallprobe unter folgenden Bedingungen verzichtet: a) Die Bauartprüfung muss beim Deutschen Aufzugsausschuss beantragt sein. b) Der Aufzugshersteller hat dem Deutschen Aufzugsausschuss eine Erklärung beizubringen, dass er fünf durch Angabe der Fabriknummer, des Baujahres, des Aufzugsbesitzers und des Aufstellungsortes gekennzeichnete Aufzüge mit gleicher Fangvorrichtung Fangbelastung (Fahrkorbgewicht zzgl. Nutzlast) ausgerüstet hat und dass er diese Fangvorrichtungen ohne Beanstandungen einer Freifallprobe unterzogen und abgenommen sind. Bei Bremsfangvorrichtungen genügt der entsprechende Nachweis von zwei Anlagen. c) Ein Abdruck der vom Deutschen Aufzugsausschuss daraufhin ausgestellten Bescheinigungen ist mit den Abnahmepapieren jedes mit der Fangvorrichtungen versehenen Aufzuges beizufügen. Die Regelung gilt nur für Anlagen die längstens bis zum zur Abnahmeuntersuchung bereitgestellt werden. Die Technischen Grundsätze wurden am durch die Technische Verordnung (TV-Aufzüge) ersetzt

6 Vorschriften und Entwicklung der Fangvorrichtung Verordnung über die Anforderungen, insbesondere technischer Art, an Aufzugsanlagen (Technische Verordnung über Aufzugsanlagen TV-Aufzüge) vom 06.Oktober Bremsfangvorrichtungen Bremsfangvorrichtungen müssen den mit der zulässigen Nutzlast beladenen Fahrkorb mit einer mittleren Verzögerung von nicht mehr als dem Wert der Erdbeschleunigung (1 g) stillsetzen Wird beim Fangen des Fahrkorbes die Verzögerung 1 g überschritten, so muss die Energie des zurückfallenden Gegengewichts von der Elastizität der den Fahrkorb und das Gegengewicht tragenden Teile aufgenommen werden. Neufassung der Aufzugsverordnung in der Fassung vom Abnahmeprüfung (2) Bei der Abnahmeprüfung ist insbesondere zu prüfen, ob folgende Bauteile nach Bauart und Ausführung den nachstehend aufgeführten Anforderungen entspricht 2. Sperrfangvorrichtungen müssen das zum sichern Abfangen des Fahrkorbes oder Gegengewichtes erforderliche Arbeitsvermögen aufweisen. Bremsfangvorrichtungen müssen auch unter den im Betrieb veränderten Reibungsverhältnissen die zum Abfangen erforderliche Bremskraft aufweisen. Mit der Neufassung der Aufzugsverordnung wurden die Anforderungen in Technischen Regeln für Aufzüge (TRA) geschaffen.

7 BRD Regeln TRA 200 Technische Regeln für Aufzüge Personenaufzüge, Lastenaufzüge und Güteraufzüge (1) Fangvorrichtungen müssen durch einen Geschwindigkeitsbegrenzer eingerückt werden, wenn in der Abwärtsfahrt die Auslösegeschwindigkeit erreicht ist. Sie müssen den mit Nutzlast beladenen Fahrkorb zum Stillstand bringen und an den Führungsschienen festhalten Keilfangvorrichtungen sind nur bei Aufzügen mit einer Betriebsgeschwindigkeit bis 0,5 m/s zulässig Rollenfangvorrichtungen sind nur bei Aufzügen mit einer Betriebsgeschwindigkeit bis 0,85 m/s zulässig (1) Rollenfangvorrichtungen mit Dämpfung sind nur bei Aufzügen mit einer Betriebsgeschwindigkeit bis 1,25 m/s zulässig Bremsfangvorrichtungen müssen den mit Nennlast beladenen Fahrkorb aus dem freien Fall mit einer mittleren Verzögerung von mindestens 0,2 g und höchstens 1,4 g stillsetzen. DDR Normen TGL /2 Aufzüge Sicherheitstechnische Forderungen an Personen- und Lastenaufzüge und betretbare Aufzüge Die durchschnittliche Verzögerung a des mit einer Person beladenen Fahrkorbes (Gegenlast) muss betragen: a 25 m/s² bei Gleitfangvorrichtungen a 35 m/s² bei Sperrfangvorrichtungen Verzögerungsspitzen dürfen die vorgenannten Werte überschreiten, wenn sie nicht länger als 0,04 s wirken. TGL / Mit 1,1-facher Nutzlast ist die Funktion des Aufzuges durch mehrmaliges Fahren des Fahrkorbes nach oben und unten zu prüfen und zu kontrollieren. Außerdem sind mit dieser Belastung die Wirkungen von Geschwindigkeitsbegrenzer Fangvorrichtung und Puffer zu prüfen.

8 Europäische Aufzugsrichtline und harmonisierter Normen Richtlinie 95/16 EG des Europäischen Parlaments und Rates ( ) 3. Gefährdungen von Personen innerhalb des Fahrkorbes 3.2. Der Aufzug muss mit Vorrichtungen ausgerüstet sein, die bei Ausfall der Energieversorgung oder Versagen von Bauteilen den freien Fall oder unkontrollierte Aufwärtsbewegungen des Fahrkorbs verhindern. Die Fahrkorbfangvorrichtung muss von der Aufhängung des Fahrkorbes unabhängig sein. Diese Vorrichtung muss in der Lage sein, den Fahrkorb bei seiner Nennlast und der vom Montagebetrieb vorgesehenen Höchstgeschwindigkeit anzuhalten. Der durch diese Vorrichtung ausgelöste Anhaltevorgang darf bei allen Belastungszuständen keine für die Benutzer gefährliche Abbremsung bewirken. EN 81-1 : Anwendungsbereich verschiedener Arten von Fangvorrichtungen Fahrkörbe müssen mit Bremsfangvorrichtungen ausgerüstet sein, wenn die Nenngeschwindigkeit des Aufzuges 1 m/s überschreitet Verzögerung Bei Bremsfangvorrichtungen muss die mittlere Verzögerung des mit Nennlast beladenen Fahrkorbes aus dem freien Fall zwischen 0,2 gn und 1 gn liegen

9 Aufzugsrichtlinie 2014/33/EU und DIN EN Richtlinie 2014/33/EG (Aufzugsrichtlinie) vom Der Aufzug muss mit Einrichtungen ausgerüstet sein, die bei Ausfall der Energieversorgung oder Versagen von Bauteilen den freien Fall oder unkontrollierte Bewegungen des Fahrkorbs verhindern. Die Fahrkorb-Fangvorrichtung muss von den Tragmitteln des Fahrkorbes unabhängig sein. Diese Einrichtung muss in der Lage sein, den Fahrkorb bei seiner Nennlast und der vom Montagebetrieb vorgesehenen Höchstgeschwindigkeit anzuhalten. Der durch diese Einrichtung ausgelöste Anhaltevorgang darf bei allen Beladungszuständen keine für die Benutzer gefährliche Abbremsung bewirken. DIN EN Sicherheitsregeln für die Konstruktion und den Einbau von Aufzügen Personen- und Lastenaufzüge 5.6 Maßnahmen gegen Absturz, Übergeschwindigkeit, unbeabsichtigte Bewegung des Fahrkorbs und Absinken des Fahrkorbs Fangvorrichtungen am Fahrkorb a) müssen Bremsfangvorrichtungen oder b) dürfen Sperrfangvorrichtungen sein, wenn die Nenngeschwindigkeit 0,63 m/s nicht übersteigt Verzögerung Bei Bremsfangvorrichtungen muss die mittiere Verzögerung des mit Nennlast beladenen Fahrkorbs, des Gegengewichts oder des Ausgleichsgewichts aus dem freien Fall zwischen 0,2 gn und 1 gn liegen.

10 Nun zu meiner Praxis Halten unsere Aufzüge die Forderungen ein, um Personen bei der Nutzung vor Gefahren zu schützen

11 TRBS 1201/4 - Prüfen von Aufzügen 3.2 Prüfung vor Inbetriebnahme ( 14 Abs. 1 BetrSichV) (6) Prüfung der Fangvorrichtung Bei Aufzugsanlagen mit Fangvorrichtung ist zu prüfen: a) die Wirksamkeit der Fangvorrichtung durch eine Fangprobe gemäß Errichtungsvorschrift in der Abwärtsfahrt jeweils ohne mechanische und elektrische Bremsung des Triebwerkes, Hinweis: Bei Sperrfangvorrichtungen kann die mechanische und elektrische Bremsung des Triebwerkes wirksam bleiben. b) die Wirksamkeit des Geschwindigkeitsbegrenzers, wenn diese nicht im Rahmen der Fangprobe erwiesen ist. 3.3 Wiederkehrende Prüfung (nach 15 Abs. 13 Satz 1 bzw. Abs. 14 Satz 1 BetrSichV) (7) Prüfung der Fangvorrichtung Insbesondere ist zu prüfen: b) bei Bremsfangvorrichtungen in Aufzugsanlagen mit einer Betriebsgeschwindigkeit bis einschließlich 1 m/s genügt eine Prüfung der Funktion, wenn 1) die Einstellung den Freifallbedingungen entspricht, 2) die Einstellung so gesichert ist, dass deren Änderung nicht unentdeckt bleibt, z. B. durch Plombieren und 3) der Einbau der Bremsfangvorrichtung eine Sichtkontrolle im Rahmen der Funktionsprüfung erlaubt, c) bei Bremsfangvorrichtungen in Aufzugsanlagen mit einer Betriebsgeschwindigkeit >1 m/s muss deren Wirksamkeit geprüft werden, Die Prüfung kann mit Prüflast oder auch mit alternativen, im Hinblick auf die Aussagefähigkeit der Prüfung gleichwertigen Prüfsystemen erfolgen.

12 Fangprobe Fangvorrichtung namhafter Hersteller G max 128,9m/s² Mittlere Verzögerung 9,5 g Verzögerung ermittelt: ohne Seileinfluss (Seilversagen) Fahrkorb mit Nennlast beladen 5,7g Aufzug Baujahr 1989, Tragfähigkeit 1000 kg, Förderhöhe 24.6 m, Treibscheibenantrieb, Maschine oben über, v = 1,0 m/s

13 Unterstützung des Fangvorganges durch Bremse und Gegengewicht Belastung vor Fangvorgang 1100kg Unterstützende Kraft beim Fangvorgang kg 550 kg Der Fangvorgang wird unterstützt durch Gegengewicht und Bremse. Das Offenhalten der Bremse ist nur bedingt möglich. Bei Anlagen mit Nenngeschwindigkeit 1 m/s springt das Gegengewicht nicht, da durch das Elastizitätsmodul der Tragmittel und dämpfende Aufhängung des Gegengewichtes die Tragseile nicht völlig entlastet werden.

14 Fangvorgang mit erheblichen gesundheitlichen Folgen Zeitwerte für Auswertung Daten des Aufzuges: Baujahr 1969, Tragfähigkeit 600 kg / 8 Personen, Nenngeschwindigkeit 1,25 m/s gemessen: Fahrkorbgewicht 1109 kg, Gegengewicht 1376 kg, Gegengewichtsausgleich 45% Ermittelte Werte bei Fangprobe Mittlere Verzögerung 2,8 g Ermittelte Verzögerung bei Nennlast 1,7 g Spitzenwert der Verzögerung 8,4 g Zum Ereignis mit Körperschaden waren die Werte höher, da durch das Gegengewicht, nicht wie beim Testen die Fangvorrichtung durch das Gegengewicht gelöst wurde und der Aufzug fuhr weiter.

15 Fangvorgang mit erheblichen gesundheitlichen Folgen 1. Gehirnschäden Mikroskopische Zerreißungen von Nervenverbindungen im Zentrallager des Gehirns verbunden mit vielfältigen Ausfallerscheinungen, Funktionsdefiziten und Beschwerdebildern im neurologischen und orthopädischen Bereich. Festgestellt u.a. durch den Facharzt für Orthopädie und Durchgangsarzt im Auftrag der gesetzlichen Unfallversicherung, Herrn Dr. Eberhard Jörg, Herrn Prof. Dr. Wolfgang Fries, Arzt für Neurologie apl. Professor für Medizinische Psychologie und Neurobiologie (Ludwig Maximilians-Universität München ) sowie Herrn Prof. Dr. Claus Zimmer, Leiter der Abteilung Neuroradiologie der TU München. 2.Orthopädische Schäden Der Unfall hat die Verunfallte auch schwere orthopädische Schäden der gesamten Wirbelsäule verursacht. Neben einer Distorsion der Halswirbelsäule, einer Beckenprellung, einer Distorsion des linken oberen Sprunggelenks einer Stauchung/ Zerrung von HWS, BWS und LWS ist es sofort zu äußerst schmerzhaften Wirbel- und Atlasblockaden gekommen, die seit dem Tag des Unfalls am unterbrochen auftreten. Information und Erlaubnis zur Veröffentlichung durch Prof.-Dr. Michael Muth

16 Wirkung der Belastung auf einen Körper durch die Beschleunigung der Aufzugsanlage Der vorliegende Artikel wurde auf dem internationalen Kongress zur Technologie des vertikalen Transports ELEVCON vorgetragen und in der Zeitschrift der internationalen Assoziation der Aufzugbauer IAEE- Elevator Technology 17, Redaktion von E. Lastig veröffentlicht. (Ausschnittsweise) Kurzbeschreibung In dem vorliegenden Artikel wurde die Auswirkung der Beschleunigung bzw. Verzögerung erörtert, die auf Fahrgäste in Folge des unfallartigen Anhaltens einer Aufzugsanlage wirkt. Messung Rahmen unten. Messung Kabinenboden. Position vor nach dem Fangvorgang Beschleunigung beim Pufferaufprall mit 1 m/s 2 g Man kann sagen, dass die maximalen Werte der Beschleunigungen am Fußboden und am unteren Kabinenrahmen fast gleich sind, wobei die zeitliche Verschiebung ca. 30ms beträgt. Dies ist durch die dynamische Reaktion der Kabinenkonstruktion hervorgerufen, da dazwischen einige Gummipuffer montiert sind.

17 7. Schlusswort General Manager, Office Solutions at Funai Electric Co., Ltd Margriet General Secretary bei EARPA, die Europäische Forschung Partner Automobilverband In der vorliegenden Arbeit wurde die Methode der imitativen Modellierung des menschlichen Körpers gezeigt, um den Einfluss plötzlicher Einwirkung der Vertikalkräfte auf die Fahrgäste bezogen auf die Schwere der Beschädigungen zu beurteilen. Dabei wurde die Optimierung der Parameter der Modellierung und Bewertung der Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen vorgenommen. Es wurde festgestellt, dass die Berücksichtigung der Muskelaktivierung und Kinetik des menschlichen Körpers eine wichtige Rolle bei der Modellierung spielt. Mittels imitativen Modellierung wurde die Wirkung des Pufferaufpralls auf den menschlichen Körper untersucht. Es wurde festgestellt, dass der größte Einfluss durch die Beschleunigung ausgeübt wird, insbesondere wenn der Fahrgast mit gestreckten Knien steht. Es wird geplant, weitere Modellierungen unter abweichenden Annahmen der Ausgangsgrößen vorzunehmen und die Wirkung auf den Menschen weiter zu untersuchen. Wir hoffen, dass unsere Ergebnisse bei der Ausarbeitung der neuen Standards behilflich sein werden.

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