Schwelmer Symposium 2012 Beurteilungskriterien ... - Henning GmbH
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<strong>Beurteilungskriterien</strong> für Seilaufzugantriebe<br />
<strong>Schwelmer</strong> <strong>Symposium</strong> <strong>2012</strong><br />
Ludwig Semmler Dipl. Ing. (FH)<br />
Geneickenerstrasse 190<br />
41238 Mönchengladbach<br />
Tel.: 00 49 21 66 13 94 22<br />
Fax.: 00 49 21 66 13 94 33<br />
Mobil: 00 49 160 7 42 36 31<br />
Mail: ludwig.semmler@ziehl-abegg.de
<strong>Beurteilungskriterien</strong> für Seilaufzugantriebe<br />
Seilaufzugantriebe haben die Funktion, Achslast zu übernehmen<br />
und Drehmoment zu übertragen.<br />
Aus diesen Forderungen ergeben sich Betrachtungen, die für die<br />
Auswahl der Antriebe entscheidend sind.<br />
2<br />
<strong>Beurteilungskriterien</strong> für Seilaufzugantriebe<br />
Ludwig Semmler | 18.06.12
<strong>Beurteilungskriterien</strong> für Seilaufzugantriebe<br />
1. Flächenpressung zwischen Seil und Treibscheibe<br />
2. Drehmoment<br />
3. Achslast<br />
4. Beschleunigung<br />
5. Temperatur<br />
6. Abtriebswelle für die Treibscheibe<br />
7. Qualitätsmerkmale Getriebe<br />
8. Kriterien bei Frequenzumrichter<br />
9. Berechnungsunterlagen<br />
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<strong>Beurteilungskriterien</strong> für Seilaufzugantriebe<br />
Ludwig Semmler | 18.06.12
1. Flächenpressung zwischen Seil + Treibscheibe<br />
Es wird die Berechnungsvorschrift aus der TRA 003 Stand 1981 verwendet.<br />
Der Wert der Flächenpressung wird in der DIN EN 81 nicht mehr gefordert.<br />
Für die Berechnung der Flächenpressung werden folgenden Daten zugrunde<br />
gelegt:<br />
F = Fahrkorbgewichtskraft [N]<br />
Q = Nutzlastgewichtskraft [N]<br />
s = Anzahl der Seile<br />
d = Durchmesser der Seile [mm]<br />
D = Durchmesser der Treibscheibe [mm]<br />
α = Unterschnittwinkel [°]<br />
γ = Keilrillenwinkel [°]<br />
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<strong>Beurteilungskriterien</strong> für Seilaufzugantriebe<br />
Ludwig Semmler | 18.06.12
1. Flächenpressung zwischen Seil + Treibscheibe<br />
Keilrille<br />
k<br />
Sitzrille<br />
<br />
F<br />
z<br />
Q S<br />
d D<br />
<br />
1<br />
sin<br />
<br />
2<br />
<br />
2N<br />
/<br />
mm<br />
2<br />
k<br />
<br />
F<br />
z<br />
Q S<br />
d D<br />
<br />
<br />
8<br />
<br />
<br />
<br />
cos<br />
2<br />
sin<br />
<br />
<br />
9N<br />
/<br />
mm<br />
2<br />
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<strong>Beurteilungskriterien</strong> für Seilaufzugantriebe<br />
Ludwig Semmler | 18.06.12
2. Drehmoment<br />
Drehmomente sind für die maximalen Belastungsfälle zu ermitteln:<br />
Leer ab oder voll auf<br />
Antriebe sind nicht nur mit einem statistischen Mittelwert zu dimensionieren.<br />
Der Nachweis ist über die Berechnung zu erbringen.<br />
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<strong>Beurteilungskriterien</strong> für Seilaufzugantriebe<br />
Ludwig Semmler | 18.06.12
2. Drehmoment<br />
Bsp.: Q=1000Kg, G=50%, 1m/s, 1 : 1, Treibscheibe 320mm<br />
- Lastabtriebsdrehmoment ca. 995 Nm<br />
- Zulässiges Lastabtriebsdrehmoment 1200 Nm<br />
- Nennabtriebsdrehmoment 1120 Nm<br />
- Statistisches oder effektives Drehmoment ca. 760 Nm<br />
Das statistische Drehmoment ist ein quadratisch berechneter Mittelwert aus vier<br />
Fahrten:<br />
Leer auf, leer ab, eine Person auf, eine Person ab.<br />
Das statistische Drehmoment stellt somit eine mittlere Belastung des Antriebs<br />
dar und nicht die maximale Belastung.<br />
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<strong>Beurteilungskriterien</strong> für Seilaufzugantriebe<br />
Ludwig Semmler | 18.06.12
3. Achslast<br />
Insbesondere bei Modernisierung ist es erforderlich, dass der Antrieb über<br />
genügend Reserve verfügt.<br />
Zu einem späteren Zeitpunkt kann es notwendig sein die Kabine neu auszukleiden<br />
oder neue Türantriebe zu montieren.<br />
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<strong>Beurteilungskriterien</strong> für Seilaufzugantriebe<br />
Ludwig Semmler | 18.06.12
4. Beschleunigung<br />
Als Richtwert für die Beschleunigung kann der halbe Wert der Geschwindigkeit<br />
angenommen werden.<br />
Bsp.:<br />
v=1m/s entspricht a=0,5m/s²<br />
v=2m/s entspricht a=1m/s²<br />
Die Beschleunigungen müssen nicht nur zur Geschwindigkeit passen, sondern<br />
auch zum Nutzer des Aufzugs.<br />
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<strong>Beurteilungskriterien</strong> für Seilaufzugantriebe<br />
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5. Temperatur<br />
Die Temperatur ist abhängig von der Belastung des Antriebs und damit von der<br />
zulässigen Einschaltdauer des Antriebs. Die Temperatur gibt einen guten Hinweis,<br />
wie weit die Maschine an der thermischen Grenze läuft, bzw. wie groß die<br />
Reserven sind.<br />
Die zulässige Motorinnentemperatur ist abhängig von den eingesetzten<br />
Materialien (Lack, Magnete) entweder 130°C oder 160°C.<br />
T max = 70°C für häufig genutzten Anlagen. Nutzungskategorie 4 oder 5 nach<br />
VDI 4707.<br />
T max = 80°C für regelmäßig genutzte Anlagen. Nutzungskategorie 2 oder 3 nach<br />
VDI 4707.<br />
T max = 100°C für selten genutzte Anlagen. Nutzungskategorie 1 nach VDI 4707.<br />
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5. Temperatur<br />
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Ludwig Semmler | 18.06.12
5. Temperatur<br />
Die Einschaltdauer der Antriebe beeinflusst im wesentlichen die Temperatur<br />
der Antriebe. Dies ist insbesondere bei getriebelosen Antrieben wichtig, da<br />
derartige Antriebe über eine hohe Leistungsdichte verfügen.<br />
180 Fahrten / h mit 40% ED ist für viele hochfrequentierte Aufzüge ausreichend.<br />
180 Fahrten / h = 3 Fahrten / Minute = 1 Fahrt / 20 Sekunden<br />
40% von 20 Sekunden = 8 Sekunden.<br />
8 Sekunden fahren, 12 Sekunden stehen.<br />
Im Einzelfall ist eine höhere Einschaltdauer zu wählen, z. B.:<br />
50%, 60% oder 70%.<br />
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<strong>Beurteilungskriterien</strong> für Seilaufzugantriebe<br />
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6. Abtriebswelle für die Treibscheibe<br />
Eine konische Welle für die Treibscheibe ist zu empfehlen. Treibscheiben mit<br />
zylindrischer Welle lassen sich nur schwer montieren, bzw. demontieren. Meist<br />
ist dann ein hydraulischer Abzieher nötig. Die Treibscheibe mit einem<br />
Gasbrenner zu erwärmen kann zur Zerstörung der Maschine führen.<br />
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6. Abtriebswelle für die Treibscheibe<br />
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<strong>Beurteilungskriterien</strong> für Seilaufzugantriebe<br />
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7. Qualitätsmerkmale Getriebe<br />
• Einteilige Graugussgehäuse verwenden.<br />
• Kein Außenlager, oder richtige Montage.<br />
• Synthetiköl verwenden.<br />
• Bremsüberwachungsschalter,<br />
zumindest als Verschleißüberwachung<br />
erforderlich.<br />
• Drehzahl für Schneckengetriebe<br />
unter ca. 1300 U/min empfehlenswert,<br />
da weniger Wärme und ein<br />
niedrigerer Geräuschpegel entsteht.<br />
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<strong>Beurteilungskriterien</strong> für Seilaufzugantriebe<br />
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8. Kriterien bei Frequenzumrichter<br />
• Frequenzumrichter mit integriertem Filter, Drossel und Schützen. Damit ist es<br />
leichter die EMV - Vorschriften einzuhalten. Die entstehende Verlustwärme wird<br />
direkt im Frequenzumrichter abgeführt.<br />
• Wird der Frequenzumrichter in die Steuerung eingebaut, dann ist für eine ausreichende<br />
Belüftung des Schaltschranks zu sorgen. Der Frequenzumrichter<br />
und die Steuerung müssen hinsichtlich der EMV zusammen betrachtet werden.<br />
• Höhere Taktfrequenzen führen zu höheren thermischen Belastungen und verkürzen<br />
damit die Lebensdauer. Höhere Taktfrequenzen führen jedoch auch zu<br />
niedrigeren Geräuschen.<br />
Als Kompromiss kann die Taktfrequenz von der Temperatur abhängig gemacht,<br />
oder der zulässige Nennstrom beschränkt werden.<br />
• Der Nennstrom des Frequenzumrichter ist für eine Einschaltdauer von 60%<br />
ausgelegt. Die zulässigen Taktfrequenzen liegen zwischen 8kHz – 16kHz.<br />
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<strong>Beurteilungskriterien</strong> für Seilaufzugantriebe<br />
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8. Kriterien bei Frequenzumrichter<br />
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<strong>Beurteilungskriterien</strong> für Seilaufzugantriebe<br />
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9. Berechnungsunterlagen<br />
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9. Berechnungsunterlagen<br />
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9. Berechnungsunterlagen<br />
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9. Berechnungsunterlagen<br />
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Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit<br />
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