Manuelles Lösen von Bremsen in MRLs und ihre Herausforderungen

Eine kritische Sicherheitsaufgabe

von Lakshmanan Raja

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Das manuelle Lösen von Bremsen gilt als die sicherheitskritischste Aufgabe, da die Bremsen während des normalen Betriebs von Aufzügen erst dann zum Öffnen aktiviert werden, wenn die Sicherheitskreise sichergestellt sind^* und Türstromkreise^# geschlossen sind und der Motor mit Strom versorgt wird. Wenn wir also die Bremse direkt lösen, setzen wir viele Sicherheitskontrollen außer Kraft und übernehmen eine große Verantwortung. Dies sollte der letzte Ausweg des Aufzugspersonals in Notrettungssituationen sein. Zu Notsituationen kommt es, wenn Fahrgäste aufgrund eines Stromausfalls in einem Aufzug eingeschlossen sind, weil im Gebäude keine Notstromversorgung vorhanden ist oder dieser nicht funktioniert. Passagiere können auch aufgrund von Steuerungsfehlern wie Antriebsfehlern, Motorfehlern oder anderen Fehlern der Bewegungssteuerung eingeklemmt werden, deren Fehlerbehebung und Reparatur mehr Zeit in Anspruch nimmt. In solchen Situationen ist die Rettung der Passagiere durch manuelles Lösen der Bremse die einzige Möglichkeit. Zu Testzwecken ist auch das manuelle Lösen der Bremse erforderlich. Da dieser Vorgang zum Lösen der Bremse mit einem hohen Risiko verbunden ist, sollten die für diese Aufgabe verwendeten Funktionen gut konzipiert, installiert und gewartet werden. Leider werden diese manuellen Bremslösevorrichtungen nicht oft verwendet und meist übersehen. Dieser Artikel beleuchtet diese Geräte und ihre Funktionen und hebt die zu berücksichtigenden Herausforderungen hervor. 

Es gibt einige Ausnahmen.

^#Gemäß A17.1, 2016-2.12.3.1. Der Türstromkreis kann durch einen anderen Steuerstromkreis umgangen werden. Beispiele: Kabinennivellierungs- oder LKW-Zoneneinteilungsvorrichtung (2.26.1.6), Schachtzugangsschalter (2.12.7), durch die Verwendung von Schacht-/Kabinentür-Bypass-Schaltern (2.16.1.5) oder während der Funktion zum vorzeitigen Öffnen der Tür.

^*Gemäß A17.1, 2016-2.7.6.5.2 (h) – Der Betriebsschalter für die Landungsinspektion muss Folgendes überbrücken: Schalter für Kabinensicherheitsmechanismus, Schalter für Kabinenpuffer, Endstoppschalter und Schalter für Kabinen- und Gegengewichtsregler.

Aufzüge mit Maschinenräumen

Bei Aufzügen mit Motormaschinenräumen kann das Aufzugspersonal in der Nähe der Antriebsmaschine stehen, die Bremse mit dem mitgelieferten Bremslösewerkzeug manuell lösen, die Kabinengeschwindigkeit beobachten und die Kabinenbewegung während Rettungs- und Testvorgängen steuern. Aufgrund des Ungleichgewichts zwischen Kabine und Gegengewicht führt das Lösen der Bremse dazu, dass die Kabine entweder nach oben oder nach unten beschleunigt. Ein autorisierter Aufzugsmechaniker muss die Bremse wiederholt lösen und betätigen, um die Bewegung der Kabine zu kontrollieren und sie innerhalb der Entriegelungszone anzuhalten. 

In der Branche ist es üblich, das Tragseil zu markieren, um die Bodenhöhe zu ermitteln. Die Person, die die Rettungsaktion durchführt, wird das Fahrzeug unter Beachtung dieser Markierung etwa auf Bodenniveau anhalten. Danach kann er in die entsprechende Etage gehen, um die Aufzugstür zu öffnen, damit der eingeschlossene Passagier die Aufzugskabine sicher verlassen kann. 

Daher muss die Person, die die Bremse öffnet, sehr aufmerksam und geschickt sein, um die Bremse im richtigen Intervall zu öffnen und zu schließen. Wird die Bremse längere Zeit offen gehalten, erreicht das Auto eine gefährliche Geschwindigkeit^@Dies kann zu schweren Verletzungen der im Fahrzeug befindlichen Person führen, da das Fahrzeug beim erneuten Betätigen der Bremse plötzlich anhält.

^@Dies kann bei der Traktionsmaschine vermieden werden, die eine Permanentmagnet-Synchronmaschine (PMSM) mit dynamischer Bremsfunktion verwendet.

MRL-Aufzug 

Die Einführung des MRL-Aufzugs im Jahr 1996 und die Aufnahme solcher Regelungen in die Ergänzungsausgabe ASME A17.1S-2005 brachten Vorteile und Herausforderungen mit sich. Die große Herausforderung bei der MRL besteht darin, dass sich die Traktionsmaschine im Schacht befindet: Es ist schwierig, die Geschwindigkeit, Richtung, ungefähre Geschwindigkeit und die Ankunft der Maschine im Tür-Entriegelungsbereich der Maschine während der Rettungsaktion genau zu beobachten. Daher enthielt der Kodex alle Anforderungen für einen MRL.

Code-Anforderungen

Ich habe die A17.1-2016-Regeln in Bezug auf MRLs, insbesondere zur manuellen Bremsfreigabe und zu Rettungsvorgängen (mit meiner Interpretation), in Tabelle 1 aufgeführt. Genaue Informationen finden Leser im A17.1-Codebuch und im entsprechenden Handbuch .

Regeln	Interpretation durch den Autor
2.7.6.2	Ermöglicht die Anordnung der Maschinen- und Kontrollräume innerhalb oder außerhalb des Schachts.
2.7.6.3.1	Ermöglicht die Unterbringung der elektrischen Antriebsmaschine im Maschinenraum oder Maschinenraum.
2.7.6.4	Da sich die Maschine und die Bremsen innerhalb des Aufzugsschachts befinden dürfen, schreiben Regel 2.7.6.4 und Regel 2.7.6.4.1 bis 2.7.6.4.3 die Anforderung an die zur Durchführung der Prüfung erforderlichen Mittel vor, die die Bewegung des Fahrkorbs erfordern Das Lösen der Bremsen ist außerhalb des Schachts vorzusehen. Es ermöglicht dem Aufzugspersonal auch, diese Mittel zur Passagierrettung zu nutzen.
2.7.6.4.1	Während das Aufzugspersonal die erforderlichen Tests oder Rettungsaktionen von einem Ort außerhalb des Aufzugsschachts aus durchführt, an dem eine direkte Beobachtung der Aufzugsantriebsscheibe oder -seile nicht möglich ist, schreibt Regel 2.7.6.4.1 vor, dass Anzeigegeräte oder gleichwertige Vorrichtungen bereitgestellt werden müssen, um Informationen wie die zu übermitteln Bewegungsrichtung der Aufzugskabine, Geschwindigkeit der Aufzugskabine und Ankunft der Aufzugskabine in der Entriegelungszone. Diese Anzeigegeräte müssen bei einem normalen Stromausfall mindestens 4 Stunden lang funktionieren. Wenn zu diesem Zweck Batterien verwendet werden, sollte deren Leistung überwacht werden. Das Fahrzeug darf nach einem normalen Stopp an der Haltestelle nicht wieder gestartet werden, wenn die Batterieleistung nicht ausreicht.
2.7.6.4.2	Ermöglicht die Unterbringung der für Prüfungen erforderlichen Mittel innerhalb einer Inspektions- und Prüftafel, die den Anforderungen in 2.7.6.5.2 entspricht. um unbefugten Zugriff zu verhindern. Gemäß 2.7.6.5.2 sind Inspektions- und Prüftafeln geschlossen und verschlossen zu halten. Der Schlüssel muss die Sicherheit der Gruppe 1 sein, die den Zugang oder Betrieb von Geräten abdeckt, die dem Aufzugspersonal vorbehalten sind. Inspektions- und Prüftafeln müssen Anzeigegeräte gemäß 2.7.6.4.1 enthalten.
2.7.6.4.3	Mittel zum Bewegen der Kabine von außerhalb des Aufzugsschachts müssen den folgenden Anforderungen entsprechen: Sie dürfen nicht von der Verfügbarkeit normaler Stromversorgung abhängig sein und dürfen nur für Aufzugspersonal zugänglich sein. Es soll ermöglichen, dass sich das Fahrzeug nur mit kontinuierlicher Kraftanstrengung bewegen lässt. Wenn die Kabine manuell bewegt wird, darf die Kraft, die erforderlich ist, um die Kabine in Richtung des Lastungleichgewichts zu bewegen, 400 N (90 lbf) nicht überschreiten. Wenn das verwendete Mittel entfernbar ist, muss es außerhalb des Schachts aufbewahrt werden und der Zugang zu dem Mittel muss mit einem Schlüssel der Sicherheitsgruppe 1 erfolgen. Es muss entsprechend gekennzeichnet sein, um die Maschine anzugeben, für die es bestimmt ist. Wenn die zum Bewegen des Fahrzeugs erforderliche manuelle Kraft 400 N (90 lbf) übersteigt, muss eine elektrische Betätigungsvorrichtung vorhanden sein, die das Bewegen des Fahrzeugs ermöglicht. Diese elektrische Betätigungseinrichtung muss einen konstanten Druck auf die Betätigungseinrichtungen erfordern, um die Kabine zu bewegen, und wenn sie aktiviert ist, muss der Betrieb der Kabine durch alle anderen Betätigungseinrichtungen verhindert werden. Der Ausfall einer einzelnen Konstantdruck-Betriebsvorrichtung darf nicht dazu führen, dass sich der Aufzug bewegt oder fortsetzt. Wenn für diesen elektrischen Betrieb Batterien verwendet werden, muss ein Überwachungssystem vorhanden sein. Für den Fall, dass das Überwachungssystem während des normalen Betriebs des Fahrkorbs anzeigt, dass die Leistung nicht ausreicht, um den Fahrkorb zu bewegen, darf der Fahrkorb nach einem normalen Stopp an einer Haltestelle nicht wieder gestartet werden.
2.24.8.4	Das manuelle Lösen der Fahrmaschinenbremse ist zulässig. Die Fahrzeugbewegung sollte jedoch schrittweise und kontrollierbar erfolgen. Die manuelle Entriegelungsvorrichtung muss so konstruiert sein, dass sie nur mit kontinuierlichem Kraftaufwand von Hand betätigt werden kann. Es sind Vorkehrungen getroffen, um eine unbeabsichtigte Betätigung dieser Geräte zu verhindern. Ohne manuellen Kraftaufwand muss die Bremse wieder mit ihrer vollständig eingestellten Kapazität anziehen. Wenn die manuelle Freigabevorrichtung verwendet wird, darf der Übergeschwindigkeitsschutz bei aufsteigender Kabine oder eine Schutzvorrichtung gegen unbeabsichtigte Bewegung der Kabine vorübergehend deaktiviert werden.
2.26.8.1	Die Bremsen der Antriebsmaschine dürfen nicht elektrisch gelöst werden, bis der Motor der Antriebsmaschine mit Strom versorgt wird, es sei denn, dies ist in Abschnitt 2.7.6.4.3 zulässig.

Die meisten in der Aufzugsindustrie verwendeten manuellen Bremslösevorrichtungen basieren entweder auf mechanischer oder elektrischer Technologie. Beide haben Vorteile und Herausforderungen. 

Mechanische Mittel

Diese Art der manuellen Bremsfreigabeanordnung umfasst einen schwenkbaren Hebel, der an der Inspektions- und Prüftafel angebracht ist und über ein Bremsfreigabekabel (Bowdenzug) mit der Bremse der Antriebsmaschine im Schacht verbunden ist. Das Lösekabel besteht aus einem dünnen mehrsträngigen Stahldrahtseil, das durch ein flexibles, rohrartiges Gehäuse geführt wird, das dem bei einem Fahrrad zum Lösen der Bremse ähnelt. Das Gehäuse besteht aus einer Innenauskleidung/einem Schlauch zur Reduzierung der Reibung, einer nicht komprimierbaren Schicht aus Stahldraht, die in einer spiralförmigen Struktur wie eine Feder gewickelt ist, und einem schützenden Außenmantel, wie in Abbildung 1 dargestellt. 

Darüber hinaus wird es Anzeigegeräte geben, die die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs, die Geschwindigkeit und die Anwesenheit des Fahrzeugs im Türöffnungsbereich anzeigen. Diese Anzeigegeräte müssen bei Ausfall der normalen Stromversorgung mindestens 4 Stunden lang funktionieren. Dies wird für Rettungseinsätze bei Stromausfall benötigt. Wenn zu diesem Zweck Batterien verwendet werden, muss deren Leistung überwacht werden und das Fahrzeug darf nach einem normalen Stopp an der Haltestelle nicht wieder gestartet werden, wenn festgestellt wird, dass die Batterieleistung nicht ausreicht. 

Beim Rettungseinsatz gleitet das innere Drahtseil des Kabels über die Verrohrung des Leitungsrohrs, wenn der Hebel von außerhalb des Schachts bewegt wird, und zieht den Bremslöser an der Traktionsmaschine und öffnet so die Bremse. Auf diese Weise wird mechanische Energie über den flexiblen Pfad übertragen. Allerdings ist die Flexibilität nicht reibungslos, und das ist auch der Fall is Reibung, die davon abhängt, wie das Kabel verlegt wird. Eine ähnliche MRL-Anordnung mit mechanischen Mitteln zum Lösen der Bremse ist in Abbildung 2 dargestellt. 

Wird das Kabel mit vielen Biegungen verlegt, verringert sich die Effizienz der Energieübertragung. Es wird durch die Capstan-Gleichung bestimmt: e^μθ=Verhältnis zwischen den Zugkräften am Kabel vor und nach der Biegung

Dabei ist µ der Reibungskoeffizient und θ der Winkel im Bogenmaß, den die Biegung einschließt. Bei mehreren Biegungen werden deren Winkel addiert. Abbildung 3 und die anschließende Analyse zeigen, wie dieser Zusammenhang hergeleitet wird. 

Betrachtet man die Situation, in der die Bremse manuell durch Bewegen des Hebels an der Inspektions- und Prüftafel geöffnet wird, entsteht eine Zugkraft auf das Seil im Inneren des Bremslösekabels, das gerade dabei ist, sich nach links zu bewegen. Der Biegeabschnitt (Bogen MN) des Kabels wird für unsere Analyse zur Untersuchung herangezogen. Lassen: 

• T₂ sei die Spannung an der Hebelseite
• T₁ sei die Spannung auf der Bremsseite
• θ sei der Winkel, den der Bogen MN einschließt

Betrachten Sie nun ein kleines Segment PQ innerhalb des Bogens MN des Biegeabschnitts, das im Gleichgewichtszustand einen Winkel Δθ einschließt, und sei: 

• T + ΔT sei die Spannung auf der Hebelseite
• Es liegt an der Spannung auf der Bremsseite
• ΔN ist die auf dieses kleine Segment wirkende Normalkraft
• µΔN sei die Reibungskraft und
• Da das Segment PQ einen Winkel Δθ einschließt und gleichmäßig zwischen ∠A und ∠C aufgeteilt ist: ∠A=∠C= Δθ/2
• Betrachten Sie die beiden Dreiecke OPB und OGA in Abbildung 3A.
• ∠G=90°   
• ∠P=90°, da P am Schnittpunkt einer Tangente mit Radius liegt.
• ∠O hat in beiden Dreiecken den gleichen Wert, da es sich um einen entgegengesetzten Winkel handelt.
• Zwei Winkel in beiden Dreiecken haben den gleichen Wert. Daher ist der dritte Winkel ∠B= ∠A.  
• Auf die gleiche Weise gilt ∠C= ∠D.
• Somit ist ∠A=∠B= ∠C=∠D= Δθ/2

Nun wird die Kraft horizontal aufgelöst und zu Null summiert, da das Seil gerade dabei ist, sich zu bewegen und das System im Gleichgewicht ist.

Auf die gleiche Weise werden die Kräfte vertikal aufgelöst und auf Null summiert:

Ersetzen wir nun den Wert von ΔN, den wir aus Gleichung 2 ermittelt haben, in Gleichung 1: 

Division aller Terme durch Δθ:

Den Zähler und den Nenner des zweiten Termes durch die Zahl 2 dividieren: 

Wenn wir den zweiten Term umordnen, erhalten wir: 

Wenn wir es jetzt zulassen Δθ gegen Null gehen, dann: 

Es ergibt sich folgende Differentialgleichung:

Wir haben die Beziehung dT/T=µdθ für das betrachtete kleine Segment PQ des Kabels erhalten. 

Um den vollständigen Biegeabschnitt MN zu ermitteln, integrieren wir die linke Seite der Gleichung mit der Spannung von T1 bis T2 und die rechte Seite vom Winkel 0 bis θ.  

Nach der Integration erhalten wir:

Durch die Exponentialfunktion auf beiden Seiten erhalten wir:

Das Verhältnis der Spannkraft steigt exponentiell mit dem Reibungskoeffizienten und dem Gesamtwinkel, den die Biegungen im Bremslösekabel einschließen.

Hinweis: Die abgeleitete Gleichung ist die Euler-Eytelwein-Gleichung, die nichts anderes als die Traktionsgleichung ist. Bei der Traktionsanwendung erhöhen wir den Reibungskoeffizienten µ durch die Verwendung eines anderen Rillenprofils an der Antriebsscheibe und die Haltekraft durch die Vergrößerung des Umschlingungswinkels θ. Bei der Bremslöseanwendung benötigen wir jedoch einen geringeren Reibungskoeffizienten und einen Umschlingungswinkel (Winkel zwischen den Kurven), der dem der Zuganwendung entgegengesetzt ist.

Aus Gleichung 3 verstehen wir, dass bei jeder Biegung des Bremslösekabels die aufgebrachte Eingangskraft um den Faktor reduziert wird e^μθ.

• µ ist der Reibungskoeffizient, der von den zur Herstellung des Kabels verwendeten Materialien abhängt. 

• θ ist der kumulative Winkel im Bogenmaß, der durch die Windungen entsteht. Dieser Winkel muss während der Installation vor Ort kontrolliert werden.

Kumulierter Biegewinkel	Reibungskoeffizienten
	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6
0.5π	0.7304022	0.6242277	0.5334873	0.4559373	0.3896603
π - half turn	0.5334873	0.3896603	0.2846087	0.2078788	0.1518351
1.5π	0.3896603	0.2432368	0.1518351	0.0947797	0.0591641
2π – Einzeldrehung	0.2846087	0.1518351	0.0810021	0.0432136	0.0230539
2.5π	0.2078788	0.0947797	0.0432136	0.0197027	0.0089832
3π	0.1518351	0.0591641	0.0230539	0.0089832	0.0035004
3.5π	0.1109007	0.0369319	0.012299	0.0040958	0.001364
4π – zwei Umdrehungen	0.0810021	0.0230539	0.0065613	0.0018674	0.0005315
4.5π	0.0591641	0.0143909	0.0035004	0.0008514	0.0002071
5π	0.0432136	0.0089832	0.0018674	0.0003882	8.07E-05
5.5π	0.0315633	0.0056076	0.0009962	0.000177	3.144E-05
6π – drei Umdrehungen	0.0230539	0.0035004	0.0005315	8.07E-05	1.225E-05
	Der Effizienzwert nimmt mit zunehmendem kumulativen Biegewinkel und Reibungskoeffizienten ab

Die theoretische Effizienz des Brems-Löse-Kabels für verschiedene Reibungskoeffizienten und kumulative Biegewinkel ist in der Grafik in Abbildung 4 dargestellt und die entsprechenden Datenpunkte sind in Tabelle 2 angegeben. Aus der Grafik können wir ersehen, dass die Effizienz des Bremskabels mit dem abnimmt Erhöhung des Reibungskoeffizienten und der kumulativen Biegewinkel.  

Beim manuellen Lösen der Bremse übt das Aufzugspersonal auf der Hebelseite Kraft aus. Dadurch wird das innere Drahtseil des Bremslösekabels in Richtung Hebel bewegt und die Bremse geöffnet. Sobald diese Kraft zurückgezogen wird, beginnt die Bremse zu schließen und zieht beim Schließen das innere Drahtseil zur Bremsenseite zurück. Der Spilleffekt wirkt in beiden Situationen und verhindert so die Bewegung des inneren Drahtseils. Das folgende Beispiel verdeutlicht dies deutlich.

Ejemplo: Betrachtet man Abbildung 5, hat das verwendete Bremskabel einen Reibungskoeffizienten von 0.2. Die von der Bremse benötigte Lösekraft beträgt 200 N. 

Fall 1

Der in Abbildung 5 beobachtete Gesamtwinkel des Bremslöseseils wird wie folgt berechnet: π/2+ π/2+2π=3π.  

Die vom Aufzugspersonal am außerhalb des Schachts angebrachten Hebel zum Öffnen der Bremse aufzubringende Kraft beträgt = 200 NX e^0.2×3π = 1317 N. (Hinweis: Um diese Kraft zu reduzieren, kann ein langer Hebel/eine Verlängerungsstange verwendet werden. Der mechanische Vorteil solcher Elemente wird hier nicht berücksichtigt.)  

Fall 2

Der in Abbildung 5 beobachtete Gesamtwinkel des Bremslöseseils wird wie folgt berechnet: π/2+π/2=π. 

Die vom Aufzugspersonal am Bremslösehebel außerhalb des Schachts aufzubringende Kraft beträgt = 200 NX e^0.2×π = 374 N.

Das Beispiel zeigt deutlich, wie wichtig die ordnungsgemäße Verlegung des Bremslösekabels ist. Der kumulierte Biegewinkel muss so weit wie möglich reduziert werden. Mit nur einer zusätzlichen vollen Umdrehung in Fall 1 erhöhte sich die zum Öffnen der Bremse erforderliche Kraft um das Vierfache, und das ist die Auswirkung des Faktors e^μθ.

Stellen Sie sich nun eine Situation vor, in der das Aufzugspersonal seine Kraft zurücknimmt und die Bremse beginnt, sich zu schließen. Die Bremse übt eine Zugkraft von 200 N auf das innere Drahtseil aus und das innere Drahtseil beginnt sich in Richtung Bremsseite zu bewegen. Angenommen, der Bremslösehebel oder das Endende des inneren Drahtseils weist Reibungs-/Belastungsprobleme auf und übt eine gewisse Resthaltekraft aus. Lassen Sie uns berechnen, wie viel Restkraft auf der Hebelseite das Schließen der Bremse verhindern und die Wirksamkeit der Bremse beeinträchtigen kann. Diese Restkraft sei F_Restwert.

Im Fall 1 kann eine kleine Kraft von 30 N die Bewegung des inneren Drahtseils und damit ein vollständiges Zurückschließen der Bremse verhindern. Wenn die auf der Hebelseite vorhandene Restkraft 15 N beträgt, kann die Bremsfunktion teilweise beeinträchtigt werden. Da es im Fall 2 weniger Kurven gibt, sind 107 N erforderlich, um die Bremsfunktion vollständig zu beeinträchtigen. Fall 2 weist eine höhere Immunität auf, da das Kabel mit geringeren Biegungen verlegt wird. 

Die Bewegung des inneren Drahtseils des Bowdenzugs in beide Richtungen wird durch den Windeneffekt eingeschränkt. Dies ist im Code nicht zulässig, da der Code eine Anforderung enthält, die besagt, dass die Bremse bei fehlender manueller Krafteinwirkung wieder mit ihrer vollständig eingestellten Kapazität betätigt werden muss (A17.1 2016 – 2.24.8.4). Der Hersteller hat möglicherweise zusätzliche Federn hinzugefügt, um das ordnungsgemäße Zurückziehen des inneren Drahtseils nach dem Lösen der Bremse sicherzustellen. Nachgeschaltete Auftragnehmer sollten sich der Bedeutung solcher Federn bewusst sein, damit es bei der Installation und Wartung nicht zu Nachlässigkeiten kommt. 

Darüber hinaus sollte im Installationsverfahren des Herstellers der maximal zulässige Gesamtbiegewinkel und der einzuhaltende Mindestbiegeradius klar angegeben sein. Obwohl der Biegeradius des Kabels kein Teil von Gleichung 3 ist, erhöht ein kleiner Biegeradius den Verschleiß des Kabels, was sich im Laufe der Zeit negativ auf den Reibungskoeffizienten auswirkt. Der vom Hersteller empfohlene Biegeradius ist mindestens 20-mal größer oder gleich dem Innendurchmesser des Drahtseils. Nach der Installation testet der Fachmann vor Ort mit der nötigen Vorsicht und stellt sicher, dass die Verwendung der manuellen Lösevorrichtung widerstandsfrei ist und die Funktion der Bremse nicht beeinträchtigt. 

Bisher haben wir unsere Studie an einer Bremse durchgeführt, die mit einem Hebel geöffnet wurde. Wenn an der Maschine zwei Bremseinheiten vorhanden sind, sind Beispiele für Anordnungen zum individuellen Öffnen der Bremse in Abbildung 6 dargestellt. Für solche Anordnungen gilt jedoch eine ähnliche Kraftanalyse und ein ähnlicher Spilleffekt.

Elektrische Mittel 

Bei diesem Rettungssystem wird elektrische Energie zum Lösen der Bremse genutzt. Elektrische Energie wird aus einer Batterie gewonnen. Dieser Akku wird über den Ladekreis mit normalem Strom aufgeladen. Der Ladezustand der Batterie muss überwacht werden, und wenn der Ladezustand unter dem Schwellenwert liegt, darf das Fahrzeug nach einem normalen Stopp an einer Haltestelle nicht wieder gestartet werden. Die elektrische Energie für die Bremse wird durch Konstantdruck-Betätigungsgeräte gesteuert, die vom Aufzugspersonal zum Bewegen der Kabine betätigt werden. Der Ausfall einer einzelnen Konstantdruck-Betriebsvorrichtung darf nicht dazu führen, dass sich der Aufzug bewegt oder fortsetzt. 

Die meisten elektrischen Rettungssysteme haben mehr Funktionen als nur das Öffnen der Bremse. Sie verfügen über eine Geschwindigkeitsüberwachungs- und -steuerungsfunktion, die die Bremsleistung unterbricht, wenn die Aufzugsgeschwindigkeit bestimmte voreingestellte Grenzwerte überschreitet, und nach einer vorgegebenen Zeit zurückgesetzt wird. Dies ähnelt dem Aufzugpersonal, das die Kabinenbewegung durch wiederholtes Öffnen und Schließen der Bremse im mechanischen Rettungssystem steuert. Hier erfolgt dies jedoch automatisiert. 

Setting up a speed limit below the inspection operation speed is a safe industry practice because the trapped passenger will experience the sudden stop from that speed when the brake is switched OFF. A17.1 2016 - 2.26.1.4.1 states the inspection speed limit as less than 0.75 ms/s. Speed governor overspeed contacts can be used as an input for overspeed detection circuit as additional safety layers. Apart from that, there are indicators to show whether the elevator car reached the door zone, car moving direction and approximate speed. 

Eine typische Anordnung solcher Systeme ist in Abbildung 7 dargestellt. Während des Rettungsvorgangs muss das Aufzugspersonal den Freigabeschalter auf Rettungsmodus umstellen. Dadurch wird der DC-DC-Wandler aktiviert, der die Batteriespannung in die von der Bremsspule benötigte Spannung umwandelt. Da der Aufzug noch stillsteht, ermöglicht die Geschwindigkeitsüberwachungsschaltung, dass diese Spannung die Bremslösetasten erreicht. Wenn zwei Spulen für die Bremse vorhanden sind, können zwei Entriegelungsknöpfe vorhanden sein. Beide müssen kontinuierlich gedrückt werden, damit der Strom beide Spulen erreicht und sie zum Öffnen der Bremse mit Strom versorgt. Aufgrund des Ungleichgewichts der Last zwischen Kabine und Gegengewicht beschleunigt die Kabine entweder nach oben oder nach unten. Wenn die Geschwindigkeit den eingestellten Grenzwert erreicht, unterbricht die Geschwindigkeitsüberwachungsschaltung die Versorgung der Bremsspule und der Aufzug stoppt. Wenn die Tasten nach dem Anhalten des Fahrzeugs kontinuierlich gedrückt bleiben, sorgt die Geschwindigkeitsüberwachungsschaltung dafür, dass der Strom nach einer vordefinierten Zeit die Bremsspule erreicht, was aus dem Diagramm in Abbildung 8 ersichtlich ist. Die Bremse wird jetzt zum Öffnen bestromt , beginnt das Auto zu beschleunigen und dieser Zyklus wiederholt sich einige Male, bis das Auto den Türbereich erreicht. 

Die Reaktion des EIN-AUS-Reglers zur Steuerung der Fahrzeuggeschwindigkeit ist in Abbildung 8 dargestellt. Der Geschwindigkeitsanstieg nach dem Öffnen der Bremse ist möglicherweise nicht linear, wie in der Grafik dargestellt, und er wird nicht sofort Null, nachdem die Bremse gelöst wurde. energiegeladen. Das Diagramm ist eine sehr vereinfachte konzeptionelle Ansicht des EIN-AUS-Reglers. 

Fazit

Zeit und Sicherheit sind wichtige Faktoren bei der Durchführung von Rettungseinsätzen. Die Zuverlässigkeit von Systemen zum manuellen Lösen von Bremsen ist von entscheidender Bedeutung. Manuelle Auslösesysteme werden im alltäglichen, normalen Betrieb des Aufzugs nicht verwendet und ihr Ausfall wird nicht leicht bemerkt. Die Inspektion und Prüfung solcher Gegenstände ist sehr wichtig. Die wichtigsten Unterschiede und gemeinsamen Anforderungen zwischen dem mechanischen und dem elektrischen manuellen Entriegelungssystem habe ich in Tabelle 3 zusammengefasst. 

	Mechanische Mittel	Elektrische Mittel
1	Das manuelle Lösen der Bremse erfolgt durch mechanische Energie, die von einem Bremslösehebel außerhalb des Schachts über einen Bowdenzug auf den Bremslöser der Traktionsmaschine im Schacht übertragen wird.	Das manuelle Lösen der Bremse erfolgt durch elektrische Energie, die über elektrische Leitungen von einer aufladbaren Batterie an die Bremsspule im Schacht übertragen wird. Die Batterien müssen während des normalen Betriebs des Aufzugs überwacht werden. Wenn die Ladung nicht ausreicht, darf die Kabine nach einem normalen Stopp an einer Haltestelle nicht wieder gestartet werden.
2	Control of car speed during rescue operation depends on the elevator personnel's skill. If he is not skillful enough and kept the brake continuously open for a long time, the car may accelerate to a high speed, and stopping after that may injure the trapped passenger. However, this is avoided when using a PMSM with dynamic braking features.	In das System kann eine automatische Übergeschwindigkeitsverhinderung integriert werden, die verhindert, dass das Fahrzeug eine hohe Geschwindigkeit erreicht und plötzlich zum Stillstand kommt. Übergeschwindigkeitskontakte des Geschwindigkeitsreglers können als Eingang für die Übergeschwindigkeitserkennung als zusätzliche Sicherheitsebene verwendet werden. Dadurch kann eine Übergeschwindigkeit des Fahrzeugs aufgrund menschlicher Fehler vermieden werden.
3	Dabei spielt die Reibung des Bremslösekabels eine wesentliche Rolle. Das Kabel ist so zu verlegen, dass der Winkel, in dem es liegt, verringert wird. Scharfe Kurven sind zu vermeiden. Die Installationshandbücher der Hersteller müssen diese Details enthalten und die Fachleute vor Ort sollten sich daran halten.	Dabei spielt die Zuverlässigkeit der Leiterplatten und der verwendeten elektronischen Komponenten eine wesentliche Rolle. Da diese Komponenten das Öffnen der Bremse direkt steuern, müssen ihre Fehlerarten untersucht und behoben werden.
4	Beide Mittel sollen so konzipiert sein, dass sie nur mit kontinuierlichem Kraftaufwand von Hand angewendet werden können. Es sind Vorkehrungen getroffen, um eine unbeabsichtigte Betätigung dieser Geräte zu verhindern. Ohne manuellen Kraftaufwand muss die Bremse wieder mit ihrer vollständig eingestellten Kapazität anziehen.
5	Beide Mittel müssen mit Anzeigegeräten oder Ähnlichem ausgestattet sein, um Informationen wie die Bewegungsrichtung der Aufzugskabine, ihre Geschwindigkeit und die Ankunft der Aufzugskabine in der Entriegelungszone zu übermitteln. Diese Anzeigegeräte müssen mindestens 4 Stunden lang funktionieren, wenn die normale Stromversorgung ausfällt. Werden zu diesem Zweck Batterien eingesetzt, ist deren Leistung zu überwachen. Das Fahrzeug darf nach einem normalen Stopp an der Haltestelle nicht wieder gestartet werden, wenn die Batterieleistung nicht ausreicht.

Für weitere Informationen wird den Lesern empfohlen, den jeweiligen Code, das Handbuch sowie die Installations- und Wartungshandbücher des Herstellers zu Rate zu ziehen.

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Referenzen 

[1] Schiele, Andre, Pierre Letier, Richard Van Der Linde und Frans Van Der Helm. „Bowdenzug-Aktuator für Force-Feedback-Exoskelette.“ Im Jahr 2006 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, S. 3599-3604. IEEE, 2006.

[2] Jones, J., J. Burdess und JN Fawcett. Grundlegende Mechanik mit technischen Anwendungen. Routledge, 2012.

[3] Beer, Ferdinand P., E. Johnston Jr., Mazurek Russell, F. David und Elliot R. Eisenberg. „Vektormechanik für Ingenieure: Statik (SI-Einheiten).“ 7. Auflage, McGraw Hill Higher Education.

[4] ASME A17.1-2016, Sicherheitscode für Aufzüge und Rolltreppen, American Society of Mechanical Engineers. 

[5] ASME A17.1S-2005, Ergänzung zu ASME A17.1 – 2004, Sicherheitscode für Aufzüge und Rolltreppen, American Society of Mechanical Engineers.

[6] Otis Elevator Co. „Elevator Rescue System“, US-Patent Nr. 6,196,355. 6. März 2001.

[7] Kone Oy „Anordnung zum Lösen der Bremse einer Aufzugsmaschinerie“, US-Patent Nr. 5,971,109. 26. Oktober 1999.

[8] Einbau- und Betriebsanleitung für Mayr – ROBA – Twinstop-Aufzugsbremsen mayr.com/produkte/einbau-und-betriebsanleitungen/b.8012.de.pdf