Konstruktion und Verbesserung von Förderbändern aus beschichtetem Stahl.

By Hongliang Liang | Leserplattform | November 1, 2025

18 Minuten zum Lesen

Abbildung 1: Beschädigung des Mantels sowie Verschiebung und Verwicklung der Drähte
KI-Übersicht

Beschichtete Stahlriemen, die bei Permanentmagnetmotoren in Stiftbauweise eingesetzt werden, konzentrieren die Drehmomentreduzierung auf kleine Antriebsscheiben. Ihre Polyurethan-Ummantelung verschleißt jedoch schnell und weist einen instabilen, steigenden Reibungskoeffizienten auf, der zu Übertraktion führt. Die Verwendung von seilbasierten D/d-Standards ist für CSBs ungeeignet, und 80-mm-Scheiben beschleunigen den Riemenverschleiß und ermöglichen gleichzeitig gefährliche Übertraktion. Dies reduziert die Lebensdauer auf drei bis fünf Jahre und erhöht die Austauschkosten. Unfallanalysen bringen eine ungleichmäßige Umlenkvorrichtung, übermäßige Traktion, plötzliche statische Reibung und Gegengewichtsversagen mit Verletzungen von Fahrgästen in Verbindung. Zu den technischen Abhilfemaßnahmen gehören die Überarbeitung von Normen, die Verwendung größerer Scheibendurchmesser je nach Drehzahlklasse, symmetrische Umlenkvorrichtungen, regelmäßige Reparatursätze für verschlissene Bereiche sowie Brems- oder ABS-Maßnahmen zur Minderung der Übertraktion.

Eine technische Diskussion

von Hongliang Liang

Schlüsselwörter: Stahlbandbeschichtet (CSB), Permanentmagnetmotor (PM), Überlastung, Verschleißzone, Durchmesser der Antriebsscheibe

Abstract

Die Größe eines Permanentmagnetmotors (PM-Motor) wird durch sein maximales Drehmoment bestimmt; Drehmoment = Antriebskraft × Radius. Um das Drehmoment und damit die Herstellungskosten zu minimieren, sollte der Radius der Antriebsscheibe so klein wie möglich sein. Traditionell orientiert sich der Durchmesser der Antriebsscheibe am Standard für Stahlseile, der mindestens das 40-fache des Seildurchmessers (d) vorschreibt. Antriebsriemen – typischerweise bestehend aus einem Polyurethankörper mit Stahlzugdrähten – werden jedoch ursprünglich in maschinenraumlosen Aufzügen (MRL) eingesetzt. Sie werden als beschichtete Stahlriemen (CSB) bezeichnet. Obwohl die Stahldrähte in CSBs intakt bleiben, sind ihre Außenmäntel nicht verschleißfest, was zu Ausfällen führen kann, die nicht mit den Stahldrähten selbst zusammenhängen. Daher ist der traditionelle Standard für Stahlseile ungeeignet, um den Durchmesser der Antriebsscheibe für CSB-Aufzüge zu bestimmen. CSBs weisen einen breiten und instabilen Reibungskoeffizienten auf, der mit der Zeit zunimmt. Dieser Anstieg der Reibung kann zu Überlastung führen, selbst bei Verwendung einer 80-mm-Antriebsscheibe. Der geringe Scheibendurchmesser führt jedoch zu schnellem Verschleiß der Riemen und verkürzt deren Lebensdauer erheblich – typischerweise auf etwa fünf Jahre bei Aufzügen mit einer Förderhöhe von über 30 m und einer Geschwindigkeit von über 1.0 m/s. Der Widerspruch zwischen Verschleiß und Überlastung erfordert eine Überprüfung und Überarbeitung der aktuellen Normen und Standards für Seilrollen. Zur Bewältigung dieser Herausforderungen müssen fortschrittliche Technologien entwickelt und Reparaturmethoden für Seilrollen priorisiert werden.

1. Hintergrund

Im Juni 2024 teilte Herr Zhang Lexiang, Generalsekretär des Chinesischen Aufzugs- und Fahrtreppenverbands, einen LinkedIn-Beitrag, in dem er Bedenken hinsichtlich der Herausforderungen für CSB-Aufzugssysteme äußerte. Er bezog sich dabei auf einen schweren Vorfall vom 26. August 2023 in Changsha, bei dem ein Fahrgast durch einen Aufzug geschleudert wurde, und fragte sich, ob dies einen Wendepunkt für die Hersteller von CSB-Aufzügen darstellen würde.

Er wies außerdem darauf hin, dass CSB-Aufzüge seit dem Jahr 2000 aufgrund ihrer Energieeffizienz und kompakten Bauweise beworben werden, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden. Neuere Modelle mit verkleinerten 80-mm-Traktionsscheiben und 10-A-Wechselrichtern weisen jedoch erhebliche Zuverlässigkeitsprobleme auf. Berichten zufolge beträgt die Lebensdauer von CSB-Seilen oft weniger als fünf Jahre – deutlich kürzer als angegeben. Die Kosten für den Austausch von CSB-Seilen sind 8- bis 10-mal höher als die für herkömmliche Stahlseile. Um diesen Bedenken zu begegnen, verpflichtet die chinesische Staatliche Marktregulierungsbehörde (SAMR) Aufzugshersteller nun, eine Lebensdauer von 15 Jahren (oder 3 Millionen Zyklen) für CSB-Seilzüge zu garantieren und bei vorzeitigem Ausfall kostenlosen Austausch zu gewährleisten. CSB-Aufzüge sind zudem für Hochgeschwindigkeitsprojekte ungeeignet, da übermäßige Traktionskräfte zu gefährlichen Verzögerungen führen und bei Notstopps die Gefahr von Verletzungen der Fahrgäste bergen können. Die Herausforderungen nehmen in Gebäuden mit einer Höhe von über 30 m oder Geschwindigkeiten über 1.6 m/s deutlich zu.

Trotz dieser Probleme ist Zhang überzeugt, dass CSB-Aufzüge durch robuste Systemkonstruktionen verbessert werden können. Der derzeitige Branchenfokus auf Kostensenkung gefährdet jedoch die langfristige Sicherheit und Zuverlässigkeit und birgt potenzielle Gefahren für Aufzugsunternehmen und andere Beteiligte.

2. Technische Diskussionen

In einem kürzlich geführten Gespräch zwischen dem Autor dieses Artikels und Zhang erörterten beide Experten die technischen Herausforderungen von CSB-Aufzügen und identifizierten dabei mehrere Konstruktions- und Betriebsprobleme. Der Autor dieses Artikels eröffnete das Gespräch mit der Bitte an Zhang, ihm den offiziellen Bericht über die kurze Lebensdauer von CSB-Aufzügen, ergänzt durch Fotos (Abbildungen 1 bis 5), für einen geplanten Artikel zukommen zu lassen. Zhang bestätigte das bekannte Problem der begrenzten Lebensdauer von CSB-Aufzügen, die oft nur drei bis fünf Jahre beträgt, und wies auf weitere Probleme wie Lärm, Vibrationen, Lagerschäden und die nicht optimale Ausrichtung von Antriebsscheibe und Weichen hin, was Verschleiß und Belastung verstärkt.

Der Autor dieses Artikels stimmte Zhangs Beobachtungen zu und führte weitere Punkte an, wie beispielsweise das unzureichende D/d-Verhältnis von 40 und die Traktionsscheibendurchmesser von 80 mm bis 120 mm. Er verglich die Ineffizienz des Systems mit einem „kleinen Hund, der einen Pferdewagen zieht“ und führte den schnellen Verschleiß auf die geringe Kontaktfläche und die hohen Drehzahlen zurück. Der Autor betonte die asymmetrische Belastung der Riemen, die einen einzelnen Riemen überlastet, sowie die potenziellen Auswirkungen ungleichmäßiger Spannungen an den Riemenkanten. Zhang lieferte weitere Erkenntnisse und erklärte, dass Probleme wie Lärm, Vibrationen, Lagerschäden und häufige Verwicklungen der Riemenscheiben zu schwerwiegenden Folgen wie dem Absturz von Gegengewichten und Fahrgastkabinen führen können. Er wies auf die Komplexität der Bewältigung dieser Herausforderungen hin, insbesondere im Zusammenhang mit übermäßiger Traktion. Laut Zhang verwenden einige Unternehmen wie Firma B Teflon™-Beschichtungen, um die hohe Traktion zu reduzieren, während Ausgleichsketten nur von Firma A für Gebäude mit mehr als 16 Stockwerken eingesetzt werden.

Die Leserplattform spiegelt die Expertise und Meinung des Autors wider und nicht die des Verlags.

Als Reaktion darauf äußerte der Autor Skepsis, ob „Untertraktion“ statt „Übertraktion“ das Problem sei, räumte aber ein, von Zhang neue Erkenntnisse gewonnen zu haben. Zhang erläuterte seine Expertise, die er 1999 bei der Zertifizierung von CSB-Aufzügen erworben hatte, und stellte klar, dass das Hauptproblem in der Beschädigung der Ummantelung der beschichteten Stahlbänder und nicht in den Stahldrähten selbst liege. Er betonte die Wichtigkeit sachlicher Genauigkeit und verwies auf umfangreiche Forschungsergebnisse des nationalen Aufzugsprüfzentrums, um potenzieller Kritik einiger Aufzugshersteller entgegenzuwirken.

Die Diskussion schloss mit den Ausführungen des Autors zu den Grenzen individueller Bemühungen, technische Theorien ohne fundierte experimentelle Daten zu beweisen. Er bedauerte den aktuellen Trend in der wissenschaftlichen Literatur, theoretische Konstrukte über Fakten der realen Welt zu stellen, und unterstrich die Notwendigkeit praktischer, evidenzbasierter Lösungen für CSB (Computer-Sustainable Behavioral Behavior).

3. Zusammenfassung des Untersuchungs- und technischen Bewertungsberichts[1].

3.1 Details zum Aufzug

  • Tragfähigkeit: 800 kg; Nenngeschwindigkeit: 1.75 m/s
  • Seilverhältnis: 2:1; Aufhängung: 3 OFF 30 mm x 3 mm (breit x dick).
  • Etagen/Haltestellen: 27 Etagen/27 Haltestellen (-1. OG, 1. OG bis 26. OG, 1. OG ist das Erdgeschoss)
  • Standard-Vergütungskette: Ja (wurde aber kürzlich abgeschafft)
  • Abstand zwischen den Mittelpunkten der Führungsschienen des Wagens und den Mittelpunkten der Weichen unter dem Wagen: 200 mm
  • Von Shenzhen Quality and Safety
    Inspektionsinstitut 25.12.2023

3.2 Allgemeine Regelung (GA)

3.2.1 Eigenschaften des PM-Motors

T = BLR²πRA = 2BA(πR²L) = 2BAV, wobei T das Gesamtdrehmoment, B die magnetische Feldstärke, L die Leiterlänge im Magnetfeld, R der äquivalente Radius des Motors und V das Motorvolumen (Abschnitt X Länge L) ist. Da das Drehmoment proportional zum Quadrat des Radius ist, ist es unerlässlich, bei der Konstruktion von MRL-Aufzügen mit einem (flachen) Permanentmagnetmotor zu beginnen.

Bei Permanentmagnetmotoren in Stiftform muss der Durchmesser D so klein wie möglich sein. Daher verwenden einige Hersteller von Maschinenraumaufzügen Riemen anstelle von Seilen für den Antrieb der Kabine und des Gegengewichts. Werden Maschinenraumaufzüge (MRA) mit MRL-Aufzügen (Abbildung 1) zur Kostenminimierung eingesetzt, ist besonderes Augenmerk auf die „kleinen Maschinenräume“ in mittelhohen Gebäuden zu legen. Die Maschine eines MRL-Aufzugs einfach aus dem Schacht in den Maschinenraum zu verlegen, um einen MRA-Aufzug zu realisieren (Abbildung 2), ist insbesondere bei Hochhäusern nicht praktikabel.

4. Analyse des Unfalls

4.1 Erste Ereignisse

Es ist ersichtlich, dass der Aufzug vom 24. Stock bis zum vierten Stock ordnungsgemäß funktionierte.

4.2 Not-Aus

Der Aufzug fuhr vom vierten und dritten Stockwerk weiter nach unten ins erste Stockwerk; deshalb „ging der Knopf für das erste Stockwerk im Aufzugskabine aus“. Da der Aufzug im ersten Stockwerk jedoch nicht hielt, öffneten sich die Türen nicht. Er fuhr dann leise rückwärts nach oben. Schließlich kam der Aufzug zwischen dem vierten und dritten Stockwerk abrupt zum Stehen, 1,465 mm über der Schwelle der Tür zum dritten Stockwerk.

4.3 Nach oben geschleuderte Passagiere

„Die Fahrgäste wurden nach oben geschleudert.“ Dies geschieht typischerweise, wenn die Aufzugskabine über die maximale Höhe hinausfährt (oder wenn die Gegengewichts-Sicherheitseinrichtung aktiviert wird; dieser Aufzug verfügt jedoch nicht über eine solche Einrichtung). Dadurch schlägt das Gegengewicht gegen die Puffer und verhindert, dass die Kabine weiter nach oben fährt. In diesem Fall wurden die Fahrgäste nach oben geschleudert, weil die Zugkraft auf die Kabine durch das Versagen des Gegengewichts plötzlich wegfiel und so den Rückstoß verursachte (Abbildung 4).

4.4 Abschluss des Unfalls

Abbildung 16 und 17 zeigen, dass die stark abgenutzten Stellen an den Riemen die Kontaktflächen zwischen Riemen und Antriebsscheibe sind, wenn sich die Aufzugskabine im ersten Stock (Hauptgeschoss) befindet. Da das Hauptgeschoss am stärksten frequentiert ist, wirken die Kontaktflächen der Beschleunigung beim Aufwärtsfahren und der Verzögerung beim Abwärtsfahren häufig entgegen. Dieser Bereich ist die anfälligste Stelle jedes Riemens. Abbildung 5 liefert weitere Hinweise darauf, dass sich die beschädigte Stelle im 23. Stock befindet, als die Kabine zwischen dem dritten und vierten Stock hielt.

Der Aufzug hat eine Tragfähigkeit von 800 kg (10 Personen). Drei Fahrgäste befanden sich in der Kabine, wodurch das Gesamtgewicht (CTW) höher war als das Gewicht der Kabine plus das Gewicht der Fahrgäste. Als sich die Kabine der ersten Etage näherte, verringerte sich die Reibung zwischen Antriebsscheibe und Riemen plötzlich oder verschwand ganz, sodass die Kabine nicht mehr ausreichend gehalten werden konnte. Die Kabine wurde vom Gesamtgewicht nach oben gezogen, während die Maschine weiter nach unten fuhr. Dabei entstand starke Gleitreibung zwischen Riemenoberfläche und Antriebsscheibe, verbunden mit einer hohen Hitzeentwicklung, die zu schweren Verbrennungen der Riemenoberfläche führte (Abbildung 8).

Als die Kabine das dritte Stockwerk passierte und die Geschwindigkeit der Aufzugskabine beim Aufwärtsfahren die vom Regler festgelegte Höchstgeschwindigkeit (größer als 1.15 x 1.75 m/s = 2.0125 m/s) überschritt, wurde der Sicherheitsschalter des Reglers ausgelöst (Abbildung 6), wodurch die Bremsen der Aufzugsmaschine aktiviert wurden (Abbildung 14a).

Folglich kam die Abwärtsrotation der Antriebsscheibe zum Erliegen. Aufgrund der verringerten Relativgeschwindigkeit zwischen Antriebsscheibe und Riemen (Abbildung 14b) stieg der Reibungskoeffizient in diesem Moment sprunghaft vom Gleitreibungskoeffizienten, der unter Fahrbedingungen unter 0.176 liegt (wie auf Seite 26 des Originalberichts [1] angegeben), auf den äquivalenten Reibungskoeffizienten von 0.48 im Ruhezustand (statischer Reibungskoeffizient). Dadurch kehrte sich die Gleitreibung (Abbildung 14c) schnell wieder in statische Reibung um (Abbildung 14d).

Das plötzliche Auftreten von Haftreibung (mit einem Reibungskoeffizienten von 0.784, von Zhang als „Übertraktion“ bezeichnet) bestätigt, dass der Reibungskoeffizient des CSB instabil ist; je länger er in Betrieb ist, desto höher ist er. Gleichzeitig wurde der ursprünglich abwärts fahrende CTW von einer enormen Kraft nach oben gezogen. Diese plötzliche Kraft führte dazu, dass der abwärts fahrende CTW auseinanderbrach. Grund für den Zerfall des CTW ist, dass dieser Aufzugstyp für eine maximale Tragfähigkeit von 408 kg und eine maximale Nenngeschwindigkeit von 0.7 m/s ausgelegt war. Dadurch überstieg das Gewicht der Kabine zusammen mit dem der drei Fahrgäste plötzlich das Restgewicht des CTW. Die Kabine stürzte abwärts. Gleichzeitig verriegelte die mechanische Sperrklinke des Reglers in Abwärtsrichtung (Abbildung 7), und die Sicherheitsvorrichtung wurde aktiviert, wodurch die Kabine zwischen dem dritten und vierten Stockwerk zum Stehen kam.

Abbildung 11: Steuerung im Maschinenraum

Laut ChatGPT ist der Reibungskoeffizient zwischen der Antriebsscheibe eines Aufzugs (oft aus Gusseisen oder Stahl) und den Stahlseilen ein entscheidender Faktor für die Konstruktion und den Betrieb von Aufzugsanlagen. Typischerweise liegt der Reibungskoeffizient (μ) zwischen der Antriebsscheibe und den Stahlseilen in folgendem Bereich:

  • Trockener Zustand: 0.10 bis 0.30
  • Schmierzustand: 0.05 bis 0.20*

Ein Impuls kann auch als die Änderung des Impulses eines Objekts unter Einwirkung einer resultierenden Kraft betrachtet werden. Bei konstanter Masse lässt sich der Impuls einfacher ausdrücken: J = F × Δt = m v₂ - m v₁, wobei F die resultierende Kraft, Δt das Zeitintervall zwischen Beginn und Ende des Impulses, m die Masse des Objekts, v₂ die Endgeschwindigkeit des Objekts am Ende des Zeitintervalls und v₁ die Anfangsgeschwindigkeit des Objekts zu Beginn des Zeitintervalls ist.

Die Fahrgäste wurden durch den Rückstoßeffekt nach oben geschleudert, der durch das plötzliche Verschwinden der nach oben gerichteten Zugkraft auf den Wagen infolge des Zerfalls und Auseinanderbrechens des Gegengewichts verursacht wurde.

4.4.1. Der Reibungskoeffizient von CSB

Der Reibungskoeffizient zwischen Stahlseilen und eisernen Antriebsscheiben liegt typischerweise zwischen 0.15 und 0.3 und ist sehr stabil. Daher wird bei der vertikalen Förderung Metall-Metall-Reibung als Zugkraft genutzt. Der Reibungskoeffizient zwischen beschichteten Stahlbändern ist jedoch nicht nur sehr breit gefächert (0.176–0.784), sondern steigt mit zunehmender Betriebsdauer auch an – was die Gefahr von Überlastung erhöht.

4.4.2 Der effektive Drehzahlbereich der PM-Motoren

Die Grundformel für die Drehzahl eines Wechselstrommotors lautet: Drehzahl (U/min) = 120 * F / P. F ist die Netzfrequenz in Hertz (Hz), und P ist die Polzahl des Motors. Die Polzahl kann je nach Bauart zwischen zwei und 18 oder mehr liegen. Sie bestimmt die Drehzahl- und Drehmomentcharakteristik eines Motors. Mehr Pole bedeuten eine niedrigere Drehzahl, aber ein höheres Drehmoment, während weniger Pole eine höhere Drehzahl, aber ein niedrigeres Drehmoment zur Folge haben. Für diesen Permanentmagnetmotor in Stiftform muss die Polzahl zwei betragen, um eine höhere Drehzahl zu erreichen.

Im Gegensatz zu Wechselstrom-Induktionsmotoren haben Permanentmagnetmotoren keine Nenndrehzahl; da jedoch in europäischen Ländern und vielen Teilen Asiens, Afrikas und Australiens 50 Hz verwendet werden und dies der Standard für viele großindustrielle und kommerzielle Anwendungen ist, kann die Drehzahl eines Permanentmagnetmotors bei 50-Hz-Wechselstromversorgung als Nenn- oder Referenzdrehzahl angesehen werden: In diesem Fall: Drehzahl (U/min) = 120 × 50 (Hz) / 2 = 3000 U/min.

Die Leistung eines rotierenden Körpers lässt sich als P = T ausdrücken, und die Leistungsabgabe ist konstant, solange die Drehzahl außerhalb des effektiven Bereichs liegt (Abbildung 15). Demnach liegt der effektive Bereich (grüne Zone in Abbildung 15) eines Permanentmagnetmotors zwischen einem Tausendstel und einem Hunderttausendstel der Nenndrehzahl (bei 50 Hz). Somit beträgt die maximale effektive Drehzahl 300 U/min × 100 ‰ = 300 U/min, wenn der Permanentmagnetmotor unter Volllast mit einem Durchmesser der Antriebsscheibe von D = 80 mm arbeitet.

  • Bei einer Nenngeschwindigkeit des Lifts von 0.7 m/s und einem Seilverhältnis von 2:1 beträgt die Drehzahl = (2 x 0.7 m/s x 60 s/min) / (0.08 m x 3.14) = 334.39 U/min.
  • Bei einer Nenngeschwindigkeit des Aufzugs von 1.0 m/s und einem Seilverhältnis von 2:1 beträgt die Drehzahl 477.70 U/min, was dem 1.59-Fachen der ineffizienten Drehzahl von 300 U/min entspricht.
  • Bei einer Nenngeschwindigkeit des Aufzugs von 1.75 m/s und einem Seilverhältnis von 2:1 beträgt die Drehzahl 835.975 U/min, was dem 2.78-Fachen der ineffizienten Drehzahl von 300 U/min entspricht.

4.4.3. Die stark abgenutzte Zone der CSBs

Bei der Ankunft des Fahrkorbs im Erdgeschoss tritt die stark abgenutzte Zone entlang jedes Riemens nur an der Stelle auf, an der die Riemen die Antriebsscheibe berühren (Abbildung 16). Die unausgewogene Anordnung der Umlenkvorrichtung führt dazu, dass der erste Riemen (zum Fahrkorbschwellenbereich) ungleichmäßig belastet wird und sich daher deutlich schneller abnutzt als die anderen (Abbildung 17).

5. Fazit

Die winzige, stiftförmige PM-Maschine funktioniert ähnlich wie „ein Hund, der eine Pferdekutsche über einen 4:1-Flaschenzug zieht“, wenn man sie mit einem wurstförmigen PM-Motor vergleicht, bei dem der Durchmesser der Antriebsscheibe D = 320 mm und der Seildurchmesser d = 8 mm beträgt (D/d/= 40), aber „der Hund muss viermal so schnell laufen wie ein Pferd, um das Pferd einzuholen“.

  • Der defekte Aufzug hat eine Tragfähigkeit von 800 kg und eine Nenngeschwindigkeit von 1.75 m/s, fährt aber standardmäßig mit 1.25 m/s (Abbildung 18), was deutlich von den Angaben in der Broschüre auf der Website abweicht. Dieses CSB-Aufzugsmodell hat eine maximale Tragfähigkeit von 408 kg, eine Höchstgeschwindigkeit von 0.7 m/s, maximal acht Haltestellen und eine maximale Förderhöhe von 25 m.
  • Durch die Anordnung der Umlenkvorrichtung (Abbildungen 12 und 13) wird der erste Riemen (zum Schweller des Wagens) ungleichmäßig belastet, sodass der erste Riemen viel schneller verschleißt als die anderen (Abbildung 17).
  • Bei Verwendung der Gurte für MRA-Aufzüge sollten die Weichen am oberen Ende der Kabine angebracht werden, analog zur Weichenvorrichtung am CTW (Abbildung 20).
  • Bei einem Durchmesser der Antriebsscheibe von 80 mm sind CSB-Aufzüge nicht für Geschwindigkeiten über 1 m/s geeignet. Die Grenze liegt höchstwahrscheinlich bei 1.0 m/s.
Abbildung 19: Ersatzdiagramm des Hebelprinzips
Abbildung 20: Um eine ungleichmäßige Aufhängung zu vermeiden, befinden sich die Umlenkvorrichtungen oberhalb der Kabinenaufhängung bei MRA CSB-Aufzügen.

6. Anmerkungen des Autors

Der MRL-Aufzug ist ein Ergebnis der Innovation des Permanentmagnetmotors. Heutzutage werden Permanentmagnetmotoren anstelle von Wechselstrom-Getriebemotoren oder getriebelosen Gleichstrommotoren in MRA-Aufzügen weit verbreitet eingesetzt. CSB ist eine gute Technologie, weist aber einige Einschränkungen auf: Besonderes Augenmerk muss auf die maximale Tragfähigkeit und die Geschwindigkeit der Aufzüge gelegt werden. Daher folgen im Folgenden einige Anmerkungen des Autors:

  • Diese kleinen Permanentmagnetmotoren in Stiftform sind nicht energieeffizienter als andere Permanentmagnetmotoren in Scheibenform. Im Gegenteil: Je höher die Drehzahl über der effektiven Drehzahl liegt, desto höher ist die Energieeffizienz des Permanentmagnetmotors.
  • CSBs unterscheiden sich grundlegend von Stahlseilen, und die für Stahlseile geltenden Normen und Standards sind auf CSBs nicht anwendbar.
  • Wenn die Weichen unterhalb der Wagenplattform angeordnet sind, sollten die Gurte symmetrisch auf beiden Seiten der Wagenführungsschienen angeordnet werden (Abbildung 3).
  • Da die stark abgenutzte Zone nur an bestimmten Stellen entlang jedes CSB auftritt (Abbildungen 16 und 17), sollte von den Herstellern der CSB-Aufzüge ein Schnellreparaturset entwickelt werden, um dieses Problem regelmäßig zu beheben, ähnlich wie bei der Reparatur von Fahrzeugreifen.
  • Der Reibungskoeffizient zwischen den CSBs und der Antriebsscheibe ist sehr instabil (0.176–0.784); dies kann bei einer Notbremsung zu Übertraktion führen. Die Installation eines Antiblockiersystems (ABS) an den Bremsen der CSB-Aufzugsanlage könnte jedoch eine praktikable Lösung darstellen.
  • Aufgrund der Überlastung der Stahlseile kann die Kombination aus kleinem Antriebsscheibendurchmesser und unzureichender Anzahl an Stahlseilen die Kabine und das Gegengewicht eines Stahlseilaufzugs mit bis zu der doppelten Tragfähigkeit seiner ursprünglichen Konstruktion antreiben. Dies führt zu einem übermäßigen Druck der Stahlseile auf die Außenmäntel der Stahlseile, wodurch diese unter Umständen aus den Stahlseilen herausragen und sich verheddern können (Abbildungen 1 und 4). Daher sollten neue Normen und Standards dieses Problem ebenfalls berücksichtigen.
  • Für die obige Lösung schlägt der Autor folgende Durchmesser der Antriebsscheiben für die CSB-Aufzüge vor:
  • D80 mm für 0.7-1.0 m/s mit einer maximalen Steigung von 25 m ohne ABS;
  • D160 mm für 1.6-2.0 m/s mit einer maximalen Steigung von 60 m mit ABS;
  • D240 mm als Mindestdurchmesser für 2.5-3.5 m/s bei einer maximalen Steigung von 120 m mit ABS und Sicherheitsausrüstung sowohl am Fahrzeug als auch am CTW unabhängig.

7. Referenzen

[1] Untersuchungsbericht und technischer Bewertungsbericht zum „8.26“ Unfall mit Aufzugsversagen und Verletzung in Zhong-Fang Ruizhi Gemeinde, Bezirk Fu-Rong.

[2] PMSM-Antriebscharakteristika und Zwangskurven, uk.mathworks.com.

8. Wissen

Ich möchte Herrn Zhang Lexiang meinen ganz besonderen Dank für seine Anleitung und Unterstützung beim Verfassen dieser Arbeit aussprechen.

*Laut Jaakko Kalliomäki, einem der Autoren des auf der Elevcon 2025 vorgestellten Vortrags „Hochgeschwindigkeits-Seilzug bei Notstopps“: Im Allgemeinen kann man für den dynamischen (Gleit-)Reibungskoeffizienten Werte zwischen 0.075 und 0.2 annehmen. Da der Reibungskoeffizient jedoch häufig einer Weibull-Verteilung folgt, sind Abweichungen nach oben und unten zu erwarten. Die Werte sind zudem anwendungsspezifisch, daher müssen Materialparameter, Umgebungsbedingungen usw. sorgfältig berücksichtigt werden.

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