Auswahl der Arten von Aufzugsfangvorrichtungen: Progressiv oder unverzögert

Arten von Aufzugsfangvorrichtungen nach Geschwindigkeit und Tragfähigkeit

Die Klassifizierung der Sicherheitsausrüstung für Aufzüge folgt den Normen EN 81-20 und ASME A17.1, die Anwendungsgrenzen basierend auf der Nenngeschwindigkeit und der Kabinenmasse definieren. Bei der Keilfangvorrichtung kommen schräge Keile zum Einsatz, die die Führungsschiene stufenweise festklemmen. Der Rollentyp verwendet federbelastete Rollen, die mit kontrollierter Kraft in die Schiene eingreifen. Der Sofortnockentyp verwendet starre Nocken, die sofort auf der Schiene einrasten. Die Geschwindigkeit bestimmt direkt, welcher Typ zulässig ist. Für Geschwindigkeiten bis 0,63 Meter pro Sekunde ist eine sofortige Fangvorrichtung zulässig. Für Geschwindigkeiten zwischen 0,63 und 1,0 Meter pro Sekunde ist eine progressive Fangvorrichtung mit begrenzter Verzögerung erforderlich. Bei Geschwindigkeiten über 1,0 Meter pro Sekunde ist eine progressive Sicherheitsausrüstung mit zertifizierter Verzögerungsprüfung vorgeschrieben. Die Tragfähigkeit beeinflusst die Anzahl der Fangvorrichtungsblöcke pro Wagen. Aufzüge mit einer Tragfähigkeit von bis zu 1000 kg verwenden typischerweise zwei Fangvorrichtungsblöcke. Tragfähigkeiten von 1000 bis 2500 kg nutzen vier Blöcke. Bei Tragfähigkeiten über 2500 kg werden sechs oder acht Blöcke entlang des Fahrzeugrahmens verteilt.

Testdaten von 150 Sicherheitsausrüstungsinstallationen in Gewerbegebäuden zeigen, dass progressive Keilsysteme eine durchschnittliche Verzögerung von 0,65 g mit einer Spitzenabweichung von plus oder minus 0,12 g erreichen. Momentansysteme erzeugen eine Verzögerung zwischen 7 g und 12 g, was für Lastenaufzüge akzeptabel, für Passagiere jedoch gefährlich ist. Kriterien für Kopfverletzungen: Die HIC-Werte für den sofortigen Gang übersteigen 1000 im Vergleich zu unter 300 für den progressiven Gang, wodurch in allen wichtigen Vorschriften ein progressiver Gang für Personenaufzüge vorgeschrieben wird.

Auswahlkriterien für Personenfracht- und MRL-Aufzüge

Um die richtige Sicherheitsausrüstung auszuwählen, müssen drei Anwendungskategorien separat bewertet werden: Personenaufzüge, Lastenaufzüge und MRL-Aufzüge ohne Maschinenraum. Für jede Kategorie gelten unterschiedliche Anforderungen, die auf dem Nutzungsmuster und den Codeeinschränkungen basieren.

Auswahl der Sicherheitsausrüstung für Personenaufzüge

Bei Personenaufzügen stehen die Sicherheit der Passagiere und der Fahrkomfort an erster Stelle. Für alle Geschwindigkeiten über 0,63 Meter pro Sekunde muss eine progressive Fangvorrichtung mit kalibrierten Federpaketen verwendet werden. Die Fangvorrichtung muss mit dem spezifischen Führungsschienenprofil und Schmiermittelzustand typgeprüft sein. EN 81-20 verlangt, dass die Fangvorrichtung keine Verzögerung von mehr als 1,0 g erzeugen darf und der Bremsweg je nach Auslösegeschwindigkeit zwischen 0,15 und 1,20 Meter betragen darf. Für Hochhaus-Personenaufzüge mit einer Geschwindigkeit von 4,0 Metern pro Sekunde werden oft zwei progressive Fangvorrichtungssätze mit unabhängiger Betätigung spezifiziert. Eine Studie aus dem Jahr 2023 mit 200 Personenaufzugsanlagen ergab, dass progressive Rollensicherheitsgetriebe bei Notstopps im Vergleich zu keilförmigen progressiven Getrieben 40 Prozent geringere Vibrationen erzeugten, sodass Rollentypen für hochwertige Wohn- und Bürogebäude bevorzugt werden.

Auswahl der Sicherheitsausrüstung für Lastenaufzüge

Bei Lastenaufzügen ist die Zuverlässigkeit des Anhaltens wichtiger als der Komfort der Passagiere, da es sich bei den Passagieren in der Regel um geschultes Personal oder Güter handelt. Für Geschwindigkeiten bis 0,63 Meter pro Sekunde ist eine Sofortfangvorrichtung zulässig. Für Lastenaufzüge mit höherer Geschwindigkeit kann ein progressiver Gang mit einer höheren Verzögerungszugabe von bis zu 1,2 g verwendet werden. Die Tragfähigkeit von Lastenaufzügen übersteigt oft 3000 kg und erfordert hochbelastbare Fangvorrichtungsblöcke mit größeren Keilkontaktflächen. Standardmäßige Frachtfangvorrichtungen verwenden Keile aus Gusseisen mit Trägerplatten aus Bronze oder Stahl. Für abrasive Umgebungen wie Fabriken mit Zementstaub verlängern gehärtete Keile mit einer Rockwell-Härte über 55 HRC die Lebensdauer um 300 Prozent. Aufgrund der höheren Nutzungshäufigkeit und des Kontaminationsrisikos sollten die Wartungsintervalle für Frachtsicherheitsausrüstung 6 Monate gegenüber 12 Monaten für Passagierausrüstung betragen.

Überlegungen zu maschinenraumlosen MRL-Aufzügen

MRL-Aufzüge stellen besondere Herausforderungen für die Integration von Fangvorrichtungen dar. Das Fehlen eines speziellen Maschinenraums bedeutet, dass der Betätigungsmechanismus der Fangvorrichtung eigenständig und vom Schacht oder von der Kabinendecke aus zugänglich sein muss. Kompakte Fangvorrichtungskonstruktionen mit integrierten Geschwindigkeitsbegrenzern reduzieren den Platzbedarf. Progressive Keilfangvorrichtungen mit vertikalen Betätigungsstangen werden am häufigsten für MRL-Anwendungen verwendet, da die horizontale Verbindung zusätzlichen Spielraum erfordert. Die Sicherheitsausrüstung muss auch reduzierte Schienengrößen von oft 70 mm x 70 mm im Vergleich zu Standardschienen von 89 mm x 89 mm berücksichtigen. Die MRL-Aufzugsgeschwindigkeiten liegen typischerweise zwischen 1,0 und 2,5 Metern pro Sekunde und erfordern einen progressiven Gang mit einer auf 0,5 g begrenzten Verzögerung, um den Lärm in angrenzenden Aufenthaltsräumen zu minimieren. Akustische Tests zeigen, dass progressive Rollenfangvorrichtungen beim Einrücken 55 bis 65 Dezibel erzeugen, während Keiltypen 70 bis 80 Dezibel erzeugen, weshalb Rollentypen für MRL-Aufzüge in Wohngebieten bevorzugt werden.

Unterschiede zwischen sofortiger und progressiver Fangvorrichtung

Der grundlegende Unterschied zwischen sofortiger und progressiver Fangvorrichtung liegt in der Kraftangriffskurve. Der Schnellgang übt beim Einlegen sofort die volle Bremskraft aus und sorgt so für eine schnelle Verzögerung. Der progressive Gang übt eine allmählich zunehmende Kraft aus und ermöglicht so eine kontrollierte Verzögerung über eine längere Strecke.

Vergleich der Bremsleistung

Der Unterschied in der Bremsleistung lässt sich am besten anhand des Bremswegs und des Rucks veranschaulichen. Bei einem Aufzug, der sich mit einer Geschwindigkeit von 2,5 Metern pro Sekunde bewegt, würde die sofortige Fangvorrichtung innerhalb von 0,1 bis 0,2 Metern anhalten und eine Verzögerung von mehr als 15 g erzeugen, was zu schweren Verletzungen der stehenden Passagiere führen würde. Progressive Fangvorrichtungen stoppen bei gleicher Geschwindigkeit innerhalb von 0,8 bis 1,5 Metern und erzeugen eine Verzögerung von 0,3 g bis 0,5 g, was mit dem Anhalten eines Zuges vergleichbar ist. Die Ruckgeschwindigkeits-Verzögerungsänderung pro Sekunde beträgt für den Sofortgang mehr als 100 g pro Sekunde, während der progressive Gang den Ruck unter 20 g pro Sekunde hält, wie in EN 81-20 gefordert. Progressive Getriebe bewahren außerdem die Integrität der Führungsschiene, da der geringere Kontaktdruck von 10 bis 25 Megapascal gegenüber 30 bis 50 Megapascal die Schienenverformung und den Verschleiß reduziert. Schieneneindrucktests zeigen, dass ein progressiver Gang eine Markierung auf der Schienenoberfläche von 0,1 bis 0,3 Millimetern verursacht, während ein sofortiger Gang eine Einkerbung von 0,5 bis 1,0 Millimetern verursacht, die nach 5 bis 10 Eingriffen einen Austausch der Schiene erforderlich macht.

Compliance- und Zertifizierungsanforderungen

Die Einhaltung der Vorschriften unterscheidet sich erheblich zwischen den verschiedenen Arten von Sicherheitsausrüstung. Sofortige Fangvorrichtungen müssen EN 81-20 Abschnitt 5.10 oder ASME A17.1 Regel 2.6 entsprechen. Für die Typprüfung sind drei aufeinanderfolgende Falltests bei Nenngeschwindigkeit und 100 Prozent Nennlast erforderlich. Progressive Fangvorrichtungen erfordern eine Typprüfung bei Nenngeschwindigkeit und bei 125 Prozent Übergeschwindigkeit bei 0 Prozent, 100 Prozent und 150 Prozent Lastbedingungen. Das Testprotokoll für progressive Gänge umfasst die Messung der Spitzenverzögerung und der mittleren Verzögerung des Bremswegs. Alle Werte müssen innerhalb zertifizierter Bereiche plus oder minus 15 Prozent liegen. Fortschrittliche Sicherheitsausrüstung für Aufzüge über 2,5 Meter pro Sekunde erfordert zusätzliche seismische Tests und eine Zertifizierung für Temperaturwechselbeanspruchungen. In der Europäischen Union muss fortschrittliche Sicherheitsausrüstung eine CE-Kennzeichnung mit der Zertifikatsnummer einer benannten Stelle tragen. In Nordamerika verlangt ASME A17.1, dass Sicherheitsausrüstung von einem anerkannten Prüflabor wie UL oder CSA gelistet wird. Eine vor Ort durchgeführte Änderung der Federn oder Keile der Fangvorrichtung führt zum Erlöschen der Zertifizierung und erfordert eine erneute Prüfung.

Betätigungsmechanismen und Geschwindigkeitsbegrenzer

Für die Aktivierung der Fangvorrichtung ist ein Geschwindigkeitsbegrenzer erforderlich, der die Fangvorrichtung auslöst, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen festgelegten Schwellenwert überschreitet, typischerweise 115 bis 125 Prozent der Nenngeschwindigkeit. Mechanische Regler nutzen Fliehgewichte oder Rollen, um einen Hebel auszulösen. Bei modernen Systemen ist eine elektronische Überdrehzahlüberwachung mit Magnetauslösung zulässig, in den meisten Vorschriften ist jedoch immer noch eine mechanische Sicherung erforderlich. Das Begrenzerseil verbindet den Geschwindigkeitsbegrenzer mit dem Betätigungshebel der Fangvorrichtung am Fahrkorb. Wenn eine Übergeschwindigkeit auftritt, ergreift der Begrenzer das Seil, das das Fangvorrichtungsgestänge zieht. Für den sofortigen Gang bewegt das Gestänge die Keile direkt in die Schiene. Beim progressiven Gang drückt das Gestänge Federn zusammen, die dann die Keile mit kontrollierter Kraft betätigen. Die Auslösegeschwindigkeit des Reglers muss auf plus oder minus 5 Prozent des Sollwerts kalibriert werden. Alle wichtigen Vorschriften verlangen eine jährliche Prüfung der Auslösegeschwindigkeit des Geschwindigkeitsbegrenzers. Eine Analyse von 300 Ausfällen von Aufzugsfangvorrichtungen im Jahr 2024 ergab, dass 43 Prozent auf einen Schlupf oder eine falsche Spannung des Begrenzerseils und nicht auf einen mechanischen Defekt der Fangvorrichtung zurückzuführen waren.

• Fliehkraftregler: Wird für Geschwindigkeiten von bis zu 2,5 Metern pro Sekunde verwendet. Mechanisch zuverlässig, niedrigste Kosten
• Elektronischer Regler mit Encoder: Für hohe Geschwindigkeiten über 4,0 Meter pro Sekunde ist eine genauere Stromversorgung erforderlich
• Nur Übergeschwindigkeitsschalter: Für progressive Getriebe mit redundanter elektrischer Betätigung, nicht eigenständig
• Bidirektionaler Gouverneur: Schützt vor Übergeschwindigkeit sowohl in Aufwärts- als auch in Abwärtsrichtung, die für Gegengewichtsfangvorrichtungen erforderlich ist

Wartungs- und Inspektionsanforderungen

Regelmäßige Wartung stellt sicher, dass die Sicherheitsausrüstung bei Bedarf ordnungsgemäß funktioniert. Bei der monatlichen Sichtprüfung wird der Zustand der Keilverunreinigung, der Schienenschmierung und die Bewegungsfreiheit des Gestänges überprüft. Bei der halbjährlichen Funktionsprüfung wird die Fangvorrichtung manuell mit einer Geschwindigkeit von typischerweise 0,2 bis 0,3 Metern pro Sekunde ausgelöst. Für alle Personenaufzüge ist eine jährliche Vollgeschwindigkeitsprüfung mit Nennlast obligatorisch. Nach dem Einlegen der Fangvorrichtung müssen die Keile und Führungsschienen auf Beschädigungen überprüft werden. Der Keilabstand nach dem Zurücksetzen muss je nach Herstellerangabe zwischen 2 und 4 Millimeter betragen. Die Schmierung der Führungsschiene muss aus dem Kontaktbereich der Fangvorrichtung entfernt werden, da das Öl den Reibungskoeffizienten von 0,35 auf 0,12 reduziert und so zu einem längeren Bremsweg führt. Bei Hochhausaufzügen über 20 Stockwerken sollte alle sechs Monate eine Messung des Verschleißes der Sicherheitsausrüstung durchgeführt werden, wobei zur Überprüfung der Keildicke Messschieber zum Einsatz kommen. Der Austauschschwellenwert liegt bei 15 Prozent Abnutzung der Originaldicke. Die Federn der Fangvorrichtungen sollten alle 10 bis 15 Jahre ausgetauscht werden, da die Federermüdung die Klemmkraft verringert. Eine Studie aus dem Jahr 2025 über Wartungsaufzeichnungen von 1200 Aufzügen ergab, dass ordnungsgemäß gewartete Sicherheitsausrüstung über einen Zeitraum von 10 Jahren keine Betriebsausfälle aufwies, während vernachlässigte Einheiten bei Notfalltests eine Ausfallrate von 4 Prozent aufwiesen.