Leitfaden für Aufzugssicherheitsgeräte: Funktionsweise von Geschwindigkeitsbegrenzern, Fangvorrichtungen und Puffern

Ein 3.000 kg schwerer Lastenaufzug rast drei Stockwerke über der Grube zu schnell und die Kabine hat weniger als eine halbe Sekunde Zeit, bevor sie von irgendetwas physisch gestoppt werden muss. Das erste Gerät, das aktiv wird, ist der Geschwindigkeitsbegrenzer, der entscheiden muss, ob eine Zündung erfolgt. Diese Entscheidung und die Kette von Vorrichtungen, die sie in Gang setzt, sind die praktische Bedeutung eines Aufzugsicherheitssystems.

Bei einem Sicherheitssystem für Aufzüge handelt es sich um eine Reihe von geschwindigkeitserfassenden, bremsenden und energieabsorbierenden Komponenten, die abnormale Bewegungen erkennen und die Kabine innerhalb eines definierten Bremswegs anhalten. Bei einem Seilaufzug bedeutet dies normalerweise den Geschwindigkeitsbegrenzer, die Fangvorrichtung, die Sicherheitsgestängevorrichtung, den Ölpuffer und in einigen Konfigurationen eine Seilbremse.

Für Beschaffungsingenieure und Aufzugshersteller ist die praktische Frage nicht, welches Gerät sie kaufen, sondern wie diese Geräte in Geschwindigkeit, Auslösekraft und Hub zueinander passen. In den folgenden Abschnitten werden jedes Glied in der Kette, die Parameter, die die Auswahl steuern, und die Konformitätsprüfungen erläutert, die über Erfolg oder Misserfolg einer Installation entscheiden.

Jede Aufzugssicherheitseinrichtung hat eine definierte Rolle

Jede Aufzugssicherheitsvorrichtung hat eine einzige definierte Rolle in der Kette und das System funktioniert nur, wenn sie in der richtigen Reihenfolge ausgelöst wird.

Die fünfteilige Kette ist bei den meisten Seilaufzügen Standard. Jede Komponente ist einzeln typgeprüft, die zertifizierte Sicherheitsfunktion wird jedoch erst durch die Kombination gewährleistet.

1. Geschwindigkeitsbegrenzer: Erfasst die Fahrzeuggeschwindigkeit und leitet die Fahrt ein.
2. Sicherheitsverbindungsgerät: überträgt den Reglerbefehl an die Fangvorrichtung.
3. Fangvorrichtung: Klemmt die Führungsschienen, um das Auto anzuhalten.
4. Seilbremse: Greift die Tragseile und schützt so vor unkontrollierten Bewegungen.
5. Ölpuffer: Absorbiert Restenergie am Grubenboden.

Ein Begrenzer, der beim falschen Schwellenwert auslöst, oder ein Gestänge mit zu großem mechanischem Spiel verhindern, dass die Fangvorrichtung innerhalb des zulässigen Verfahrweges einrastet.

Geschwindigkeitsbegrenzer: Das Gerät, das entscheidet, wann angehalten werden muss

Der Geschwindigkeitsbegrenzer ist das Erkennungsgerät in der Kette: Er löst die Sicherheitssequenz des Aufzugs bei einem voreingestellten Übergeschwindigkeitsschwellenwert aus, normalerweise 115 % der Nenngeschwindigkeit.

Der Regler misst die Fahrzeuggeschwindigkeit über ein Rillenrad und ein am Fahrzeug befestigtes Seil. Im Inneren des rotierenden Körpers sitzt ein Zentrifugalmechanismus. Wenn die Geschwindigkeit den voreingestellten Schwellenwert überschreitet, gibt der Mechanismus die Sperrklinke frei und aktiviert zwei separate Ausgänge: einen elektrischen Schalter, der die Stromversorgung des Antriebs unterbricht, und einen mechanischen Hebel, der die Sicherheitsverbindungsvorrichtung zieht.

Bei den meisten modernen Designs erfolgt zuerst die elektrische Auslösung. Wenn das Fahrzeug aus mechanischen Gründen weiter beschleunigt, geht das Gerät in die vollständige mechanische Überbrückung über.

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Sicherheitsausrüstung: Progressives vs. sofortiges Stoppverhalten

Verwenden Sie progressive Sicherheitsvorrichtungen für Personen- und Lastenaufzüge mit höherer Geschwindigkeit und sofortige Sicherheitsvorrichtungen für langsamere Villen- oder Lastenaufzüge.

Progressive Fangvorrichtungen sind in den meisten Vorschriften für Nenngeschwindigkeiten über 1,75 m/s ausgelegt. Es verwendet federbelastete Rollen oder Keilelemente, die eine allmählich zunehmende Klemmkraft aufbringen und so eine kontrollierte Verzögerung über 200 bis 600 mm Verfahrweg bewirken. Der Bremsweg wird aus der kinetischen Energie des Fahrzeugs und den zulässigen Verzögerungsgrenzen berechnet.

Die Sofort-Fangvorrichtung verriegelt nahezu augenblicklich. Ein Keil gräbt sich in die Führungsschiene und der Wagen stoppt bei 50 bis 100 mm. Dadurch entsteht eine viel stärkere Verzögerung, die nur für Anwendungen mit niedriger Geschwindigkeit, wie z. B. Hausaufzüge und Villenaufzüge, akzeptabel ist.

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Eine detailliertere technische Übersicht über Funktionsprinzipien und Wartungsanforderungen finden Sie in unserer Leitfaden zur Aufzugs-Sicherheitsausrüstung .

Ölpuffer: Das letzte Gerät auf dem Weg der Energieabsorption

Der Ölpuffer, auch hydraulischer Puffer genannt, ist die letzte Sicherheitsvorrichtung des Aufzugs, die die verbleibende kinetische Energie der Kabine am Schachtboden aufnimmt.

Der Puffer wird in der Grube unterhalb der Kabine und des Gegengewichts installiert. Wenn das Auto mit Übergeschwindigkeit die Grube erreicht, dringt der Pufferkolben in die Flüssigkeitskammer ein und drückt Öl durch eine kalibrierte Öffnung. Die Öffnungsgeometrie steuert die Verzögerungsrate und wandelt die kinetische Energie des Fahrzeugs in Wärme um.

Der Pufferhub ist der entscheidende Auswahlparameter. Gängige Schlagklassen sind 100 mm, 150 mm, 175 mm, 200 mm und 250 mm, die jeweils einer bestimmten Schlaggeschwindigkeitskapazität entsprechen. Die Kapazität hingegen wird durch die Gesamtmasse – Nennlast plus Wagenleergewicht – definiert, die der Puffer aufnehmen muss.

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Seilbremse und Verbindungseinrichtung: Zwei Komponenten, die die Kette komplettieren

Die Seilbremse und das Sicherheitsgestänge decken unkontrollierte Fahrkorbbewegungen ab und übertragen den Reglerbefehl – zwei Funktionen, die bei der Auswahl leicht übersehen werden.

Eine Seilbremse, auch Aufzugseilgreifer oder Seilklemme genannt, greift anstelle der Führungsschienen an den Tragseilen. Es wird in maschinenraumlosen Aufzugssystemen zum Schutz vor unbeabsichtigter Bewegung der Kabine bei geöffneten Türen eingesetzt, allgemein als UCMP bezeichnet.

Die Sicherheitsverbindungsvorrichtung ist das mechanische Element, das den Auslöser des Begrenzers mit der Fangvorrichtung verbindet. Beim Auslösen des Begrenzers zieht das Gestänge den Betätigungshebel an der Fangvorrichtung, wodurch die Klemmelemente freigegeben werden. Es gibt mehrere Gestängemodelle mit unterschiedlichen Hebelverhältnissen und Löserichtungen.

• Reglerauslösehub: Überprüfen Sie den verfügbaren mechanischen Hub im Gestänge.
• Freigaberichtung: Passen Sie das Gestänge an die Zugrichtung des Begrenzers an.
• UCMP-Schutz: Stellen Sie sicher, dass die Seilbremse innerhalb des zulässigen Türzonenabstands reagiert.
• Montagelänge: Stellen Sie sicher, dass das Gestänge zum Abstand des Fahrzeugrahmens zum Fangvorrichtungsabstand passt.

So wählen Sie Aufzugssicherheitsgeräte für Ihr Projekt aus und überprüfen sie

Beginnen Sie mit Nenndrehzahl, Nennlast und Wellenanordnung und überprüfen Sie dann die Gerätekette anhand der geltenden Vorschriften – EN 81-20/50, ASME A17.1 oder GB/T 7588.

Der Auswahlprozess wird durch fünf Inputs gesteuert:

1. Nenngeschwindigkeit: Bestimmt den Typ der Fangvorrichtung und den Schwellenwert des Begrenzers.
2. Nennlast und Fahrzeugmasse: Definiert die Pufferkapazität.
3. Schachttiefe: begrenzt den verfügbaren Pufferhub.
4. Aufzugstyp: Personen-, Fracht-, Villa- oder maschinenraumloser Aufzug.
5. Anwendbarer Code: legt die Typprüfungs- und Kennzeichnungsanforderungen fest.

Shanghai Liftech Elevator Accessories Co., Ltd., das unter der Marke Liftech tätig ist, liefert die in der unten stehenden Auswahlmatrix gezeigten Serien Begrenzer, Fanggeräte, Ölpuffer und Seilbremsen.

Bevor Sie einen Lieferanten genehmigen, überprüfen Sie die Gerätekette anhand der EN 81-20/50-Konformitätsleitfaden und bestätigen Sie die Baumusterprüfbescheinigungen.

FAQ: Fragen zu Sicherheitsvorrichtungen für Aufzüge

Was ist der Hauptunterschied zwischen einer Fangvorrichtung und einer Seilbremse?

Die Fangvorrichtung klemmt die Führungsschienen, während die Seilbremse die Tragseile klemmt. Die Auslösung der Fangvorrichtung erfolgt in der Regel durch den Geschwindigkeitsbegrenzer, während in maschinenraumlosen Systemen eine Seilbremse zum Schutz vor unbeabsichtigter Kabinenbewegung eingesetzt wird.

Bei welcher Geschwindigkeit löst der Geschwindigkeitsbegrenzer aus?

Die meisten Vorschriften erfordern eine elektrische Auslösung bei 115 % der Nenngeschwindigkeit. Die mechanische Auslösung erfolgt je nach Nenngeschwindigkeit und geltender Norm bei 120 bis 140 %.

Wann sollte ich eine progressive statt einer sofortigen Sicherheitsausrüstung wählen?

Wählen Sie „progressiv“ für Nenngeschwindigkeiten über etwa 1 m/s und insbesondere über 1,75 m/s, wenn eine kontrollierte Verzögerung erforderlich ist. Wählen Sie „Unverzögert“ für Anwendungen mit niedriger Geschwindigkeit unter 0,63 m/s, wie z. B. Aufzüge für Villen und Privathäuser.

Wie kann ich überprüfen, ob ein Sicherheitsgerät konform ist?

Überprüfen Sie die Baumusterprüfbescheinigung, die Gerätekennzeichnung, die Auslösegeschwindigkeit des Begrenzers, die Nenngeschwindigkeit und den Bremsweg der Fangvorrichtung sowie den Pufferhub und die Kapazität anhand der Projektdaten.