Evolution des Gegengewichts

Von John Inglis | Weiterbildung | 1. Februar 2023

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Evolution des Gegengewichts
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Gegengewichte entwickelten sich von einfachen, gegossenen, holzgeführten Füllkörpern zu komplexen, rahmenbasierten Konstruktionen für Tanks, Platten und Mehrlinienanlagen und passten sich so den sich wandelnden technologischen, sicherheitstechnischen und baulichen Gegebenheiten an. Die Konstruktionen zielten darauf ab, die Effizienz zu steigern, Wellen- und Maschinenbelastungen zu reduzieren, den Energieverbrauch zu senken, das Anhalten zu kontrollieren und die Handhabung zu vereinfachen. Die Führungsmethoden reichten von Holzführungen und T-Schienen bis hin zu Rollen und versenkten Seilbefestigungen. Ausfälle von Trommelmaschinen, Seilenden, Erdbeben, Schienenknicken und Tankverformungen führten zu Verboten, Sicherheitsausrüstung, Puffern, Rückprallsicherungen und Wegsensoren. Seilführung, Kompensationsverbindungen und Zuggewichte lösten die baulichen Einschränkungen. Die jüngste Integration von Bremsen und Linearmotoren in Gegengewichte macht herkömmliche Maschinen überflüssig, wirft aber Bedenken hinsichtlich Zugänglichkeit, Effizienz und freiem Fall auf. Die Materialwahl zielt auf ein ausgewogenes Verhältnis von Gewicht, Platzbedarf und Kosten ab.

Eine Geschichte der oft vergessenen Komponente und ihrer Anpassungen an die Technologie im Laufe der Zeit

von John Inglis

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Lernziele

Nachdem Sie diesen Artikel gelesen haben, sollten Sie Folgendes erfahren haben:

  • Frühe Konstruktionen von Gegengewichten
  • Gegengewichtstypen, einschließlich Crashgewichte, Stangengewichte und Prüfgewichte
  • Typische Führungen für Gegengewichte
  • Vor- und Nachteile von Plattengegengewichten 
  • Gewichtsvergleich für Gegengewichtsmaterial

Abstract

In diesem Artikel wird die Entwicklung des Gegengewichts seit den Anfängen betrachtet, als der Mensch seine Arbeit erleichtern wollte. Es wurden viele Konstruktionen von Gegengewichten verwendet und angepasst, um Änderungen in der Technologie gerecht zu werden. Das Gegengewicht ist in der Regel die vergessene Komponente im gesamten Hubpaket. Wir hoffen, dass dieser [Artikel] diese Entwicklung für zukünftige Generationen informieren und aufzeichnen kann.

Gegengewichtsdesigns wurden variiert, um den folgenden Bedingungen gerecht zu werden: 

  • Verbesserte Effizienz 
  • Belastung der Maschinenwelle reduzieren 
  • Reduzieren Sie den Stromverbrauch 
  • Reduzieren Sie die Differenzbelastung 
  • Stoppgenauigkeit verbessern 
  • Reduzieren Sie die Größe der Seile an der Maschine
  • Reduzieren Sie Traktionsprobleme
  • Reduzieren Sie die Auswirkungen auf den Grubenboden
  • Reduzieren Sie die Pufferung bei hohen Geschwindigkeiten 
  • Verbessern Sie die Handhabung
  • Verkürzen Sie die Installationszeit  
  • Stellen Sie eine Möglichkeit bereit, das Gewicht an das fertige Auto anzupassen 

Typische Führungsanordnungen für Gegengewichte

  • Drahtführung oben und unten am Schaft befestigt 
  • Holzkiste mit rundem oder eckigem Gewicht 
  • Holzführungs- und Stützholz, das bei vielen alten Installationen und für aktuelle Tageseinheiten in einer explosionsgefährdeten Umgebung verwendet wird  
  • Rundstahl Voll- oder Rohrführungsschuhe aus Metall oder Kunststoff mit Metallgehäuse  
  • T-Stück Stahl mit gebördelter Metallrolle  
  • Kanal  
  • Winkeleisen mit verschiedenen Rollenanordnungen 
  • Eine Reihe von Rollen oder Führungsblöcken, die an der Schachtwand befestigt sind und mit einem Stück Führungsschiene auf jeder Seite des Gegengewichts zusammenarbeiten. Die Führungseinheiten an der Schachtwand sind nahe genug angeordnet, dass immer mindestens zwei Sätze auf jeder Seite des Gegengewichts im Eingriff sind. 
  • T-Stahlschienen in verschiedenen Größen und Gewichten; Die Führungsschuhe bestehen normalerweise aus Metall oder aus Metall mit Kunststoffeinsätzen für langsame Aufzüge und Rollen für Aufzüge mit höherer Geschwindigkeit.

Führungsschuhe als Teil des Ober- und Untergewichts

Die sehr frühen Gegengewichte liefen auf Holzführungen; Das Führungsholz war ein strapazierfähiges Holz wie Talgholz. Dieses System ermöglichte sehr primitive Führungsschuhe wie Schlitze im unteren und oberen Gewicht. Es gab keine Führungsschuheinstellung. Schon in den Anfängen der Metallführungsschienen wurde die Methode angewandt, Ober- und Untergewicht als feste Führungen zu verwenden.

Führungsschuhe mit Eisbrechern

Gegengewichte in hohen Türmen, die der sehr kalten Umgebung ausgesetzt waren, mussten mit „Eisbrechern“ oder Abstreifern ausgestattet werden, um die Schienen sauber zu halten.

Arten von Gegengewichten

Sturzgewicht

Die Skizzen zeigen eine sehr frühe Methode, um die Auswirkungen auf die Grubensohle bei einem Versagen der Aufhängung zu reduzieren. Dies galt für kleinere Aufzüge, bei denen sich das Gegengewicht über dem besetzten Raum befand. Sein Hauptnachteil war, dass es sich um eine „Ein-Hit-Lösung“ handelte, bei der alle Füllgewichte kaputt gingen, die ersetzt werden mussten. Das Brechen der Füllgewichte verringerte die Trägheit im System und reduzierte so die Auswirkungen auf den Grubenboden. Die linke Skizze zeigt die normale Anordnung, die rechte-Handskizze zeigt die gebrochenen Gewichte und die reduzierte Höhe des Füllstapels. Die Konstruktion der Füllstücke musste sicherstellen, dass die Füllstücke unter normalem Gegengewicht-Puffereingriff nicht brachen und dennoch Zwischenräume zwischen den Füllstücken hatten, um den maximalen Platz für die gebrochenen Füllstücke zu ermöglichen, um den maximalen Platz einzunehmen, wodurch die maximale Reduzierung des Füllstapels verursacht wurde.

Stangengewichte

Diese Art der Gewichtskonstruktion war in den Anfängen der Trommel- und Seilaufzüge sehr beliebt. Aufgrund seiner Flexibilität und seines geringeren Fertigungsaufwands wurde es bei kleineren Unternehmen über einen längeren Zeitraum eingesetzt. Die größeren Hersteller mit Baustahlwerken stellten auf das Rahmengewicht um, insbesondere als die Aufzugsgeschwindigkeiten zunahmen.

Prüfung von Gewichten und Seilverankerungen

In den Anfängen der Stangen-Gegengewichte wurden verschiedene Aufsatzgewichte (manchmal Königsgewichte genannt) aus Gusseisen hergestellt. In vielen Fällen wurden diese Gewichte wie in der Skizze dargestellt mit dem Firmennamen versehen. 

Bei einem Ingenieurvortrag aus dem Jahr 1924 wurde ein Verfahren zum Gießen von keilförmigen Löchern in dieses Obergewicht zur direkten Verankerung von Seilen beschrieben. Dies muss eine der frühesten Anwendungen von Keilbuchsen in der Aufzugsindustrie gewesen sein. 

Diese Einführung von Seilverankerung und Top-Gewichten wurde auch einem Test für die Festigkeit von Seilendverschlüssen und der Verbindung von Top- und Bottom-Guss mit den zu verwendenden Standardstangen unterzogen. Einer der Tests, die an einem Gewicht eines Personenaufzugs durchgeführt wurden, hielt einer Belastung von 30,000 kg stand. 

Gerahmtes Gewicht 

Nachdem viele Länder Stangengewichte für Hochgeschwindigkeitsaufzüge und Aufzüge in Erdbebengebieten verboten hatten, war die beliebteste Bauweise das Rahmengewicht. In den Tagen vor dem Lichtbogenschweißen wurden diese Rahmen aus U-Eisen und zusammengenieteten Plattenkonstruktionen hergestellt. Die Montage dieser Gegengewichte im Feld war viel einfacher als die Stangenkonstruktion und viel sicherer für den Bauarbeiter. Das Stangengewicht war sehr schwierig, die Füllstoffe auf die Stangen zu laden und die Stabilität des teilweise aufgebauten Stapels aufrechtzuerhalten, der im Gegensatz zum gerahmten Gewicht keine oberen Führungsschuhe hatte, bis das obere Gewicht angebracht war.

Tankgewicht

Tankgewichte wurden als Kostensenkung eingeführt; Außerdem waren Gussteile während des Zweiten Weltkriegs schwer zu bekommen. Die einfachste Beschreibung eines Tankgewichts ist, dass es wie ein gerahmtes Gewicht ist, bei dem jede Seite mit einer Stahlplatte bedeckt ist, wodurch es zu einer Kiste oder einem Tank wird. Die Idee war, den Tank mit Stanzabfällen zu füllen; Dies ermöglichte eine Last-Minute-Anpassung der Waage, nachdem die Wagenverkleidungen fertiggestellt waren. In den frühen Stadien der Anwendung trat ein großes Problem auf: Die Tanks begannen, sich in der Dicke auszudehnen, da sich die Stanzteile durch das harte Stoppen des Aufzugs und, was noch wichtiger ist, durch das Eingreifen des Gegengewichtspuffers zusammenballen. Es gab mehrere Fälle, in denen sich die Tankseite herauswölbte und die Schweißnaht brach. Dieser Effekt wurde dadurch verursacht, dass der Inhalt so stark zusammengedrückt wurde, dass sich die Seitenwände des Tanks ausbeulten. 

Die Erhöhung der Tankdicke reduziert das Laufspiel zwischen Tank und Kabine und in einigen Fällen zwischen Tank und Schachtwand. 

Die Größe des Tanks musste erheblich größer sein als jene Gegengewichte mit gusseisernen Füllstoffen, da die Effizienz der Füllung des Tankinnenraums von der Größe und Form der Schrottstanzungen abhing. Rost war ein weiteres unerwartetes Problem. Die Menge an Rost bzw. die Geschwindigkeit, mit der sich der Rost entwickelt, war abhängig vom gestanzten Material und dem Öl/Schneidschmiermittel, das verwendet wurde, um die Lebensdauer der Stempel zu erhöhen. 

Platten-Gegengewichte

Die Verwendung eines einteiligen Gegengewichts hat sowohl Vor- als auch Nachteile, die berücksichtigt werden sollten, bevor man sich für diese Form der Gegengewichtskonstruktion entscheidet. 

Vorteile von Plattengewichten

  • Es ist eine kompakte Einheit, die in eine geeignete Form für die Anwendung gebracht werden kann, z. B. lang und dünn, kurz und dick oder geformt. 
  • Es kann auf Modellhebebühnen verwendet werden, bei denen die spezifischen Gewichte des Fahrzeugs bekannt sind und eine Anpassung des Gewichts nicht erforderlich ist.
  • Es verbiegt sich in Erdbebensituationen nicht wie mehrere Gewichte in der Stabkonstruktion. 

Nachteile von Plattengewichten

Es ist nicht einfach, zusätzliche Gewichte hinzuzufügen oder wegzunehmen, außer am Boden der Gewichtsbaugruppe. Es ist sehr schwer zu handhaben. Beim Einfahren in den Schacht kann es leicht Türrahmen oder Türschwellen beschädigen.

Reduzierung des Stromverbrauchs

Während des Krieges in Australien wurde das Gegengewicht vieler Aufzüge auf das Fahrzeuggewicht plus 40 % der Last reduziert, anstatt auf das Fahrzeuggewicht plus 50 %, was üblich war. Dies wurde entwickelt, um den Stromverbrauch zu reduzieren, basierend auf der Tatsache, dass Aufzüge sehr selten die maximale Last tragen. Teilweise war dies aufgrund des Traktionsverhältnisses zwischen Kabine und Gegengewicht nicht möglich. 

Freiraum für Gegengewicht

Es wird immer wieder darüber gestritten, wie viel Schachtplatz für Aufzüge zur Verfügung steht; der bauherr möchte die maximal vermietbare fläche und der aufzugsunternehmer benötigt entsprechende fahrabstände. Der Abstand zwischen Kabine und Gegengewicht kann bei vielen Aufzügen mit niedriger Geschwindigkeit nur 25 mm betragen, aber bei Aufzügen mit hoher Geschwindigkeit muss dieser vergrößert werden, um den Flattereffekt zu verringern, wenn Gegengewicht und Kabine vorbeifahren. In einigen Fällen sollte ein Abstand von 100 mm in Verbindung mit einem aerodynamisch geformten Gegengewichtsdesign den Luftstrom verbessern und Turbulenzen reduzieren.

Gewichtsvergleich für Gegengewichtsmaterialien 

Seit vielen Jahren verwenden Unternehmen unterschiedliche Materialien, um den Hauptanteil des Gewichts einer Gegengewichtsanordnung bereitzustellen. Die Auswahl dieser Materialien basierte auf Preis, Verfügbarkeit, Transportkosten und Mitteln zur Anpassung des Gleichgewichts bei der Fertigstellung des Kabineninnenraums. Obiges und der verfügbare Platz müssen berücksichtigt werden, da das Material mit geringerer Dichte erheblich mehr Platz für das entsprechende Gewicht einnimmt. Das am häufigsten verwendete Material war Gusseisen; andere Materialien waren Stahl, Blei, Beton und Kombinationen davon. 

Multi Line von Füllstoffen

Bei sehr großen Aufzügen wurden die Gegengewichtsfüller zu schwer zu handhaben; Dies erforderte, dass Gegengewichtsrahmen so konstruiert werden mussten, dass sie mehrere Reihen von Füllgewichten aufnehmen konnten. Diese Praxis ermöglichte es den Herstellern auch, ihre kleineren Gewichte in den mehrreihigen Baugruppen zu verwenden, anstatt spezielle große Gewichte herzustellen, die nicht sehr oft verwendet wurden. 

Sand im Tank 

Es gab Fälle, in denen Gegengewichte mit Sand gefüllt wurden, um das richtige oder erforderliche Gleichgewicht zu erreichen. Diese Praxis war aufgrund von zwei Hauptproblemen nur von kurzer Dauer: Der Sand trat durch kleine Löcher aus und das Gewicht des Sandes änderte sich aufgrund der Aufnahme von Feuchtigkeit in den Sand oder des Austrocknens des Sandes. 

Gegengewichte für Trommelmaschinen 

Warum wurde bei Trommelaufzügen das Gegengewicht entfernt? Die schweren Unfälle im Zusammenhang mit Gegengewichten und Trommelmaschinen waren das Ergebnis der Einstellung oder des Ausfalls der Endschalter, obwohl die meisten davon zu einem Teil der Maschine gemacht wurden, um positive Maßnahmen zu gewährleisten. 

In einigen Fällen überdrehte sich die Maschine und zog das Gegengewicht in den Maschinenraum. Die Position des Maschinenträgers kann verhindern, dass das Gegengewicht in den Maschinenraum gezogen wird, bringt das Gegengewicht jedoch gleichzeitig zu einem abrupten Stopp. Dieser plötzliche Stopp war die Ursache dafür, dass viele Seile brachen oder die Abschlüsse versagten, wodurch das Gegengewicht frei in die Grube fallen konnte. 

Das Blockieren der Kabine im Schacht bei einer Abwärtsfahrt hat dazu geführt, dass die Seile schlaff geworden sind und die Maschine durch Öffnen des Schlaffseilschalters gestoppt wurde. Diese Situation war nicht narrensicher; Es gab Fälle, in denen Aufzugsmechaniker die Steuerungen manuell bedienten und das Seil von der Trommel abwickelten und das Seil dann in der falschen Richtung wieder auf die Trommel aufwickelten.

Bevor die Gegengewichte bei Hebebühnen mit Trommelantrieb verboten wurden, wurden zwei Gegengewichte in denselben Führungen montiert. Das untere Gewicht war für das Auto, und die Seile gingen durch das obere Gewicht. Das Top-Gewicht wurde aus zwei Gründen angebracht: um die Belastung der Trommelmaschine zu reduzieren und um zu vermeiden, dass größere oder zusätzliche Seile erforderlich sind.

Einzelne Pickup-Gegengewichte sind ausgefallen, wodurch das Gegengewicht frei in die Grube fallen konnte. Obwohl zwischen Maschine und Gegengewicht zwei Seile lagen, erfolgte die Befestigung über eine Ausgleichsstange, die nur einen Verbindungspunkt zum Gegengewicht hatte.

Aus den Führungsschienen kommende Gegengewichte

Es gibt mehrere Gründe dafür, dass Gegengewichte aus den Führungsschienen herauskommen; Erstens können Erdbeben dazu führen, dass der Abstand zwischen den Führungen so weit vergrößert wird, dass die Führungsschuhe außer Eingriff geraten. 

Die Trennung der Führungsschiene kann durch Versagen oder Lockern von Schienenhalterungen verursacht werden, von denen viele geschlitzte Befestigungslöcher zum Einstellen während der Installation haben. 

In einigen Fällen sind die Halterungen unabhängig voneinander und die Gebäudekonstruktion versagt zwischen zwei Halterungen auf derselben Ebene. 

Ein weiterer Grund dafür, dass Gegengewichte aus den Führungsschienen herauskommen, ist ein Knicken der Schienen, weil die Schienen zu nahe an der Unterseite des Maschinenraumbodens landen und eine Kompression aufbaut, die eine Belastung auf der Oberseite der Schienen verursacht. Diese Belastung hat die Schienen in dem Ausmaß geknickt, dass der Abstand zwischen den Schienen zugenommen hat. 

Führungsschuh- oder Rolleneingriff ist sehr wichtig, besonders bei kleinen Schienengrößen. In dem Bemühen, einen geeigneten Abstand zwischen dem Sicherheitsbügel des Führungsschuhs oder des Rollenschuhs und den Schienenhalteklammern aufrechtzuerhalten, haben einige Konstrukteure den Fehler gemacht, den Umfang des Eingriffs an den kleineren Führungsschienen zu verringern. 

Bei Erdbeben kann das Gegengewicht aus seinen Führungen springen; Bei einem Aufzug, der mit hoher Geschwindigkeit fährt, kann dies eine große Katastrophe sein. Um sich davor zu schützen, stoppt ein Verschiebungsdetektor, wie er in der Skizze gezeigt wird, den Aufzug, wenn der Sensorring am Gegengewicht den Sensordraht berührt.

Rückprall des Gegengewichts (Anti-Rebound-Gerät)

In den letzten Jahren gab es viel Besorgnis über die Kräfte, die entstehen, wenn die Sicherheitsausrüstung bei Hochhausaufzügen arbeitet und ein beträchtliches Gegengewichtsprallen verursacht. Designer arbeiten derzeit daran, eine Lösung für dieses schwerwiegende Problem zu finden, hauptsächlich mit Installationen ohne Sperrkompensation. 

Unter dem Gegengewicht montierte Puffer 

Das Hinzufügen von Ölpuffern an der Unterseite der Gegengewichte gab dem Gegengewicht zusätzliches Gewicht; dies wiederum verringerte das Gewicht der zu verwendenden Füllstoffe um das Gewicht der Pufferanordnung. Die Schwerkraft bewirkte, dass der Puffer zurückgesetzt wurde, als das Gegengewicht vom Boxenstopp nach oben bewegt wurde.

Fangvorrichtung an Gegengewichten

Das Hinzufügen von Sicherheitsausrüstung zu Gegengewichten ist häufig erforderlich, um den folgenden Notfällen gerecht zu werden: um außer Kontrolle geratene Autos zu verhindern und um einen freien Fall des Gegengewichts im Falle eines Aufhängungsversagens zu verhindern. Abhängig von der Kontraktgeschwindigkeit kann die Fangvorrichtung unverzögert, gleitend oder ölgelagert sein. 

Eine Keilklemmfangvorrichtung an einem Gegengewicht verursacht ein großes Problem hinsichtlich des Zurücksetzens der Ausrüstung, nachdem sie in Betrieb war. Eine Methode zur Überwindung dieses Problems besteht darin, die Seiltrommel mit einem Seil zu versehen, das von jeder Seite abgeht; Das heißt, ein Seil auf der Oberseite der Trommel, das die Fangvorrichtung auf die Schienen zieht, und das andere Seil auf der Unterseite, das sich gleichzeitig auf die Trommel windet. Um die Fangvorrichtung zu lösen, kann der Mechaniker die Grube betreten und an dem Seil ziehen, das mit dem Boden der Trommel verbunden ist. Dadurch wird die Fangvorrichtung abgewickelt und gleichzeitig das obere Betätigungsseil zurückgesetzt. Diese Anordnung kann gelöst werden, wenn die Aufhängung ausgefallen ist, aber wenn sie vollständig gelöst wird, senkt sich das Gegengewicht mit übermäßiger Geschwindigkeit, wodurch der Begrenzer aktiviert und die Fangvorrichtung zurückgesetzt wird. 

Duplex Fangvorrichtung

Das Platzangebot in Aufzugsschächten ist in der Regel in der Draufsicht begrenzt, der Aufriss jedoch meist nicht so restriktiv. Bei großen Aufzügen, bei denen eine Fangvorrichtung am Gegengewicht angebracht werden muss, kann die standardmäßige Fangvorrichtung in den Planabmessungen zu groß sein. Hier kann eine Duplex-Fangvorrichtung angebracht werden: ein Gegengewichtsrahmen, der an jedem Ende mit zwei Sicherheitsblöcken ausgestattet ist. Diese Art von Fangvorrichtung wird zurückgesetzt, indem das Auto nach oben bewegt wird. Normalerweise haben die Fangvorrichtungsblöcke die gleiche Kapazität, aber wenn Paare ungleicher Kapazität verwendet werden, sollte die größere Kapazität an der Unterseite des Gegengewichtsrahmens angebracht werden.

Änderung des Seilverhältnisses des Gegengewichts zur Anpassung an Gebäudefundamente 

Gebäudefundamente haben dem Aufzugsinstallateur oft große Probleme bereitet. Als beispielsweise eine bestimmte Grube ausgehoben wurde, wurden große Fundamente gefunden, die nicht entfernt werden konnten. Diese Hindernisse befanden sich unterhalb des Weges des Gegengewichts, was den erforderlichen Verfahrweg verringerte. Durch Anseilen des Gegengewichts 2:1 und Verlassen des Wagens bei 1:1 war das Problem gelöst. 

Diese Lösung hat einige Nachteile, da das Gegengewicht aufgrund der 2:1-Anseilung jetzt das Doppelte des zuvor erforderlichen Gewichts betragen muss, aber nur die halbe Strecke des Autos zurücklegt. 

Ausgleichsseil oder Kettenbefestigung

Der Kettenkompensation folgte mit der zunehmenden Gebäudehöhe die Seilkompensation. Dafür mussten dann Ausgleichsseile am Gegengewicht befestigt werden. Anfangs wurden die Seile an der Unterseite des Gegengewichts befestigt, aber da dies zusätzliche Grubentiefe erforderte, wurden die Seile an der Stirnseite des Gegengewichts befestigt. Dies verringerte die Grubentiefe, vergrößerte jedoch den Abstand zwischen Kabine und Gegengewicht. Einige Hersteller haben die Ausgleichsseilbefestigungen in die Stirnfläche des Gegengewichts eingelassen. Bei der Anordnung der Führungsschuhe musste darauf geachtet werden, die Schuhbelastungen zu minimieren; je nach Gebäudehöhe ändert sich die Belastung der Schuhe durch das Gewicht der Ausgleichsseile; Dies wurde teilweise ausgeglichen, indem die Mittellinie des Schuhs näher an die Mittellinie des Seils bewegt wurde und der Versatz des Gegengewichts eine entgegenwirkende Last bereitstellen konnte.

Gegengewichte für architektonische Wirkung

Es gibt eine Anwendung in Australien, wo es ein großes Sichtloch durch die Mitte des Gegengewichts gibt. Um die Innenseite des Lochs herum befinden sich Lichter, die von einer Reihe von Batterien betrieben werden, die sich im Boden des Gewichts befinden. Am Gewicht befinden sich zwei federbelastete Kontakte zum Anschluss an ein Batterieladegerät, wenn der Aufzug auf einer Terminaletage parkt. Wegen des großen Platzes, den das Sichtloch einnimmt, ist der Umfang des Gewichts länger als normal, um das erforderliche Gewicht für das Gleichgewicht bereitzustellen.

Spannungsgewicht 

Konstrukteure können mit einer Situation konfrontiert werden, in der das Herunterfallen eines unkontrollierten Gewichts verheerende Auswirkungen haben könnte. Ein Beispiel war ein Aufzugsschacht, der sich direkt über der Hauptleitung befand, die eine Stadt mit Wasser versorgte. Ein zweites Problem war, dass im Schacht nicht genügend Platz für ein Gegengewicht mit Fangvorrichtung war. Es wurde eine Zuggewichtsmethode verwendet, bei der sich das Gewicht außerhalb der Schachtlinie am oberen Treppenabsatz befand und sich in der Grube eine feste Scheibe befand.

Gegengewichte auf indirekt hydraulischen Aufzügen

Der Hauptvorteil einer solchen Gegengewichtsanordnung besteht darin, die zum Anheben des voll beladenen Fahrkorbs erforderliche Kraft zu reduzieren. Es ist darauf zu achten, dass die Hälfte des Gewichts inkl. Stößel und Seilrolle nicht zu hoch ist (bei 1:2 Abseilen). Ein ungefährer Richtwert ist 60 % des Leergewichts des Fahrzeugs; Andernfalls wird das leere Auto nicht von selbst absteigen. 

Seilverhältnis für Hochleistungsanwendungen

2:1-, 3:1- und 4:1-Seilmaschinen ermöglichen den Einsatz kleinerer Maschinen, aber wenn das Verhältnis zunimmt, verringert sich die Lebensdauer des Seils aufgrund der Anzahl der Gegenbögen. 

Die Maschinenscheibengeschwindigkeit kann sehr hoch sein, wenn eine 4:1-Verseilung von Gegengewicht und Kabine verwendet wird.

Linearmotor und Gegengewicht

Die früheren Entwicklungen des Linearmotor-Antriebssystems platzierten den Motor auf der Aufzugskabine, was die Belastung auf die Seile und die Maschinenwelle erhöht. Als nächstes wurde es zum Gegengewicht hinzugefügt, was die Belastung von Seilen und Maschine reduzierte. 

Die neueste Version hat die Bremse zuerst in das Gegengewicht integriert und dann vorgeschlagen, dass, da Seile jetzt so zuverlässig sind, die Fangvorrichtung an der Aufzugskabine entfallen könnte, da die Bremse am Gegengewicht den Aufzug stoppen und halten könnte. 

Die Gesamtsituation mit dem im Gegengewicht eingebauten Linearmotor ist wie folgt: 

Vorteile des Linearmotors 

  • Es wird keine herkömmliche Aufzugsmaschine benötigt. 
  • Kein Maschinenraum erforderlich, nur ein Rollenraum oben im Schacht. 
  • Keine Treibscheibe, um die Lebensdauer des Seils zu verringern. 
  • Reduzierte Belastung des Gebäudes durch reduziertes Gesamtgewicht der Ausrüstung. 
  • Die Bremse am Gegengewicht kann auch anstelle der Fangvorrichtung verwendet werden. 
  • Innerhalb gewisser Grenzen ist das System umso kostengünstiger, je höher der Anstieg ist. 
  • Reduzierte Anforderungen an die Gebäudehöhe können es ermöglichen, ein weiteres Stockwerk am oberen Ende des Schachts zu bedienen, ohne die Gebäudehöhenbeschränkungen zu beeinträchtigen. 

Nachteile des Linearmotors 

  • Auch zum Gegengewicht sind nun Hängekabel mit Nennstrom zur Versorgung des Linearmotors erforderlich. 
  • Der Platzbedarf für das Gegengewicht wird erhöht. 
  • Ohne Fangvorrichtung an der Hebebühne wird der freie Fall des Fahrzeugs bei einem Aufhängungsversagen nicht verhindert.
  • Der Zugang zum Linearmotor ist nicht einfach, wenn etwas ausfällt, z. B. Strom oder ein Fehler entsteht, wenn sich das Gegengewicht in der Mitte der Welle befindet und die Kabine nicht bewegt werden kann, um auf den Linearmotor zuzugreifen 
  • Der Wirkungsgrad des Linearmotors ist gering, sollte sich aber durch Forschung und Entwicklung verbessern. 
  • Das Abstützen des Linearmotorrotors bei Hochhausaufzügen kann schwierig sein. 

Fragen zur Lernverstärkung

Verwenden Sie die unten stehenden Fragen zur Lernverstärkung, um für die Online-Einstufungsprüfung für die Weiterbildung zu lernen unter Aufzug Bücher oder auf S. 111 dieser Ausgabe.

  • Was sind einige der typischen Führungsanordnungen für Gegengewichte?
  • Welchen Bedingungen sollten die verschiedenen Gegengewichtskonstruktionen gerecht werden?
  • Was sind die Vor- und Nachteile eines im Gegengewicht eingebauten Linearmotors? 
  • Was sind einige der Gründe, warum sich Gegengewichte aus den Führungsschienen lösen?
  • Warum wurde bei Trommelaufzügen das Gegengewicht entfernt?
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