Aufzugssicherheitsgestänge: Funktion, Typen und Regleranschluss

Ein Sicherheitsgestänge für Aufzüge ist die mechanische Verbindung, die das Auslösesignal des Begrenzers an die Fangvorrichtungsbacken überträgt und so eine Rotationsübergeschwindigkeitserkennung in eine lineare Klemmkraft umwandelt, die den Fahrkorb auf den Führungsschienen stoppt. Ohne ein ordnungsgemäß kalibriertes Gestänge kann ein Regler eine Übergeschwindigkeit genau erkennen und den Aufzug trotzdem nicht stoppen, da der Auslösemechanismus, der Betätigungshebel und die Aktuatorbaugruppe diese Erkennung innerhalb eines Sekundenbruchteils physikalisch in eine Bremswirkung umsetzen.

Warum Sicherheitsverknüpfungen im Sicherheitsmechanismus von Aufzügen wichtig sind

Sicherheitssysteme für Aufzüge basieren auf einer Kette von Komponenten und nicht auf einem einzelnen Gerät, und das Gestänge ist der schwächste Punkt, wenn es abgenutzt, falsch ausgerichtet oder falsch eingestellt ist. Der Regler misst die Fahrzeuggeschwindigkeit mithilfe eines rotierenden Fliehgewichts, der Regler selbst kann das Fahrzeug jedoch nicht anhalten. Es kann nur einen Schalter auslösen und einen Seilgriff lösen. Alles, was danach kommt, hängt davon ab, dass das Gestänge die Kraft genau auf die Fangkeile unter dem Fahrzeugrahmen überträgt.

Inspektionsdaten aus der Industrie zeigen immer wieder, dass ein Großteil der Fehler bei der Prüfung von Fangvorrichtungen auf Verbindungsprobleme wie übermäßiges Spiel in den Drehzapfen, korrodierte Stangenenden oder falsche Hebelarmlängen zurückzuführen sind und nicht auf Fehler bei der Reglerkalibrierung. Aus diesem Grund verlangen Aufzugsnormen wie ASME A17.1 und EN 81-20 jährliche Auslösetests der Sicherheitsvorrichtungen, bei denen insbesondere der Verfahrweg des Gestänges und die Eingriffskraft überprüft werden, nicht nur die Auslösegeschwindigkeit des Reglers.

Fehlerpunkt	Konsequenz
Gelenkbolzenbuchsen verschlissen	Verzögertes oder teilweises Einrasten der Backen der Fangvorrichtung
Fehlausgerichteter Betätigungshebel	Ungleichmäßige Klemmkraft zwischen den beiden schienenseitigen Keilen
Korrodierte Verbindungsstange	Erhöhte Reibung, langsamere Reaktionszeit unter Auslösebedingungen
Lockere Einstellmuttern	Der Hub des Gestänges liegt unter dem Eingriffsabstand des Keils

Wie der Auslösemechanismus die Aktion der Fangvorrichtung auslöst

Der Auslösemechanismus sitzt am Regler und fungiert als Auslösepunkt für die gesamte Verbindungskette. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen voreingestellten Schwellenwert überschreitet, typischerweise 115 Prozent der Nenngeschwindigkeit bei sofortiger Fangvorrichtung oder einen bestimmten Übergeschwindigkeitswert bei progressiven Typen, schwingen die Fliehgewichte des Begrenzers weit genug nach außen, um einen Auslösefinger oder eine Nocke in Eingriff zu bringen.

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Übergeschwindigkeitserkennung
Die Fliehgewichte des Reglers drehen sich schneller als normal und schwingen über den kalibrierten Auslösepunkt hinaus nach außen.
2
Seilgriff-Eingriff
Der Auslösemechanismus gibt das Begrenzerseil frei oder klemmt es fest, das physisch mit der Kabine verbunden ist.
3
Verbindungszug
Die Spannung des Begrenzerseils zieht den Betätigungshebel, der am Fahrkorbrahmen oder Fangvorrichtungsbalken montiert ist.
4
Wedge-Engagement
Die Aktuatorbaugruppe treibt die Fangkeile gegen die Führungsschienen und arretiert so die Kabine.

Die Rolle des Betätigungshebels

Der Betätigungshebel ist der mechanische Arm, der den linearen Zug des Begrenzerseils in eine Drehbewegung am Gehäuse der Fangvorrichtung umwandelt. Seine Länge und Drehposition bestimmen direkt, wie viel Weg die Fangvorrichtungskeilen bei einer bestimmten Seilbewegung erhalten. Aus diesem Grund wird die Hebelgeometrie genau in der Einstellungsdokumentation des Aufzugsherstellers angegeben und nicht der Schätzung vor Ort überlassen.

Ein Hebel, der im Vergleich zu seiner Konstruktionsspezifikation zu kurz ist, führt dazu, dass die Keile zu wenig ausfahren, sodass sie möglicherweise nur teilweise an der Schiene anliegen. Ein Hebel mit übermäßigem Spiel an seiner Drehlagerbuchse führt zu einer Verzögerung zwischen dem Auslösen des Reglers und dem Kontakt des Keils, was wichtig ist, da das Einrücken der Fangvorrichtung bei einem echten Übergeschwindigkeitsereignis in Sekundenbruchteilen gemessen wird.

Konfigurationen der Aktuatorbaugruppe

Die Aktuatorbaugruppe ist die Komponente an der Fangvorrichtung selbst, die die Bewegung vom Gestänge aufnimmt und die Bremskeile antreibt. Die Konfiguration variiert je nach Fangvorrichtungstyp und Fahrzeuggewicht.

Sofortiger Fangvorrichtungsaktuator	Ermöglicht den vollständigen Eingriff des Keils fast unmittelbar nach dem Ziehen des Gestänges und wird bei Aufzügen mit niedrigerer Geschwindigkeit verwendet, typischerweise unter 45 Metern pro Minute.
Progressiver Fangvorrichtungsaktuator	Übt über einen federbelasteten Mechanismus eine allmählich zunehmende Klemmkraft aus und reduziert so den Verzögerungsstoß bei Aufzügen mit höherer Geschwindigkeit.
Synchronisierter Dual-Rail-Aktuator	Verwendet eine Querwelle, um sicherzustellen, dass beide Seiten der Fangvorrichtung gleichzeitig einrasten und so ein Kippen des Fahrzeugs beim Anhalten verhindert wird.

Wie die Sicherheitsverbindung den Begrenzer mit der Fangvorrichtung verbindet

Der physische Verbindungspfad verläuft vom Begrenzer über ein spezielles Begrenzerseil nach unten zum Fangvorrichtungsbalken, der unter der Kabinenplattform montiert ist. Dies ist eine mechanische Schleife, die völlig unabhängig vom elektrischen Steuersystem des Aufzugs ist, was beabsichtigt ist. Codes erfordern, dass der Aktivierungspfad der Fangvorrichtung auch bei völligem Stromausfall funktioniert, da Übergeschwindigkeitsereignisse oft durch genau die Fehler verursacht werden, wie z. B. Durchrutschen der Antriebsscheibe oder Bremsversagen, die auch die elektrische Steuerung stören.

Auf diesem Weg müssen drei Verbindungsstellen regelmäßig überprüft werden:

Die Klemme, die das Begrenzerseil mit dem Betätigungshebel der Fangvorrichtung verbindet, wurde auf Schlupf unter Spannung geprüft.
Die Drehgelenkbuchsen an jedem Hebelgelenk wurden auf Verschleiß überprüft, der zu Verzögerungen oder einer ungleichmäßigen Kraftverteilung führen würde.
Die Querwelle, die beide schienenseitigen Antriebe verbindet, wurde bei Probefahrten auf korrekten Gleichlauf überprüft.

Arten von Sicherheitsgestängen, die in Aufzugssicherheitssystemen verwendet werden

Das Gestängedesign variiert je nach Fangvorrichtungstyp, Geschwindigkeitsklasse des Fahrzeugs und Herstellerstandard, die meisten Systeme fallen jedoch in eine der folgenden Kategorien.

Starre Stangenverbindung	Massiver Stahlstangen-Verbindungshebel zum Aktuator, der dort eingesetzt wird, wo minimale Biegung und präzise Bewegung erforderlich sind.
Querwellengestänge	Eine rotierende Welle überspannt beide Seiten des Wagenrahmens und sorgt so für den gleichzeitigen Doppelschieneneingriff.
Federunterstützte Verbindung	Enthält ein Federelement zur gleichmäßigen Einrückkraft, wie es bei progressiven Fangvorrichtungssystemen üblich ist.
Kabelverbindung	Wird bei einigen Nachrüstinstallationen verwendet, bei denen die Stangenführung durch die vorhandene Rahmengeometrie des Fahrzeugs eingeschränkt ist.

Die Auswahl des richtigen Gestängetyps bei der Installation oder Nachrüstung hängt davon ab, ob der erforderliche Verfahrweg und die Kraftkurve des Stellantriebs mit dem vom Fahrzeughersteller angegebenen Fangvorrichtungsmodell übereinstimmen, da eine nicht übereinstimmende Gestängegeometrie eine der häufigsten Ursachen für nicht bestandene jährliche Fangvorrichtungstests ist.

Checkliste für Inspektion und Einstellung

Bei der routinemäßigen Wartung sollte vor jedem geplanten Test der Fangvorrichtung Folgendes bestätigt werden, da Verbindungsprobleme ohne direkte Messung selten sichtbar sind.

Stellen Sie sicher, dass der Hebelweg innerhalb der Toleranz mit der vom Hersteller angegebenen Hublänge übereinstimmt.
Überprüfen Sie alle Drehzapfen und Buchsen auf Verschleiß, der das zulässige Spiel überschreitet.
Stellen Sie bei einem manuellen Zugtest sicher, dass die Begrenzerseilklemme die volle Spannung ohne Verrutschen hält.
Überprüfen Sie die Synchronisierung der Querwelle, um sicherzustellen, dass beide Fangvorrichtungsbacken gleichzeitig einrasten.
Schmieren Sie die Gelenkverbindungen gemäß dem Wartungsplan des Herstellers, um korrosionsbedingte Reibung zu vermeiden.