Lift Report

Seit fast 10 Jahren ist der triebwerksraumlose Aufzug zum anspruchsvollsten Thema für alle Aufzugshersteller geworden. Als Komponentenlieferant für die mittelständischen Aufzugshersteller hat Ziehl-Abegg seitdem immer am Konzept des gesamten Aufzugs gearbeitet. Aus dieser Arbeit ist das ZETATOP-Konzept entstanden.

 

Die Hauptschwierigkeit der kleinen und mittelständischen Unternehmen war und ist noch immer, eine konkurrenzfähige Alternative zu großen Herstellern zu sein. Da reicht es nicht, nur die preisgünstigsten Komponenten zu kaufen. Das Konzept muss flexibler sein als ein Normaufzug, dennoch fast genau so preiswert. Die Montagezeit muss minimiert werden können und die Abhängigkeit von baulichen Maßnahmen wie irgendwelchen Zugangstüren oder Nischen im Schacht muss verhindert werden.

 

Als neue Anforderung kommt hinzu, dass nicht nur der Triebwerksraum entfallen ist, sondern die Schachtquerschnittmaße immer kleiner sein sollen. Zu guter Letzt werden Schachtkopf und Schachtgrube ebenfalls immer kleiner.

 

Angesichts dieser Trends können auch die Antriebshersteller nicht stehen bleiben, sondern müssen weiter für Bewegung sorgen.

 

 

Erster Schritt war die Vorstellung des ZETATOP-Konzeptes als Rucksackaufzug 1:1 mit dem Triebwerk im Schachtkopf. Durch den sehr ungewöhnlichen Einsatz eines getriebelosen Antriebs für so langsame Drehzahlen bei einer Aufzugskonstruktion, die besonders einfach gestaltet wurde, wird bei geringem Montageaufwand und vernünftigen Kosten ein sehr flexibel einsetzbarer Aufzug ermöglicht.

 

Der Rucksackaufzug hat großen Erfolg bei hydraulischen Aufzügen und einen großen Anteil daran, dass hydraulische Aufzüge mit geringen Kosten und einfacher Montage so große Verbreitung gefunden haben.

 

Triebwerksraumlose Aufzüge sind mit dem Anspruch angetreten, gerade die Hydraulik zu verdrängen. Die Gründe sind natürlich besonders in der Umweltverträglichkeit zu suchen. Entsorgung von Öl, Versickern von Öl im Boden, Geruch usw. sind gute Gründe ebenso wie Energieverbrauch und Wirtschaftlichkeit. Warum sollte man also nicht gerade ein so wichtiges Konstruktionselement wie die Rucksackaufhängung (bzw. einseitige Aufhängung) der Kabine übernehmen und nur auf das Öl verzichten?

 

Ein weiterer Vorteil ist auch, dass ein Schachtbereich über dem Gegengewicht entsteht, der noch relativ breit ist und dort die Anbringung des Antriebs ermöglicht.

 

Kostendruck und kleiner werdende Schachtmaße erfordern aber weitere Schritte zur Verkleinerung und zur besseren konstruktiven Einbettung des Antriebs in das System. Dazu gibt es zwei Berührungspunkte:

 

1. Einbau des Motors in den Schacht

2. Seile zwischen Motor und Kabine bzw. Gegengewicht.

 

Den Einbau des Motors in den Schacht haben diverse Firmen mit Patenten zu schützen versucht. Dennoch ist es sinnvoll und möglich, eine Konstruktion zu wählen, bei der der Motor auf den Führungsschienen der Kabine steht und keine besonderen baulichen Maßnahmen am Schacht erforderlich werden, um den Motor zu befestigen.

 

Die Seile dagegen bieten großes Innovationspotenzial.

 

 

Diverse Artikel - auch im Lift-Report - haben sich in der letzten Zeit mit Seilen für kleine Biegeradien auseinander ge-setzt, insbesondere von Dr. Vogel und Dr. Scheunemann.

 

Diese Seile sind der konsequente Schritt, um die langjährige Verbesserung der Seilqualität und Lebensdauer in einen nutzbaren Vorteil für den Anwender umzuwandeln. Dem Antriebshersteller könnte es gleichgültig sein, was genau als Tragmittel im Aufzug verwendet wird, dennoch ist hier ein großes Potenzial zu erkennen, um Antriebe weiter zu verbessern und noch mehr dem Aufzug anzupassen.

 

Offensichtlich ist: Je kleiner der zulässige Biegeradius des Seiles ist, desto kleiner darf die Treibscheibe gewählt werden. Eine kleinere Treibscheibe bedeutet, dass nach dem alten Gesetz der klassischen Mechanik Drehmoment = Kraft x Hebellänge der Motor auch weniger Drehmoment erzeugen muss. Die Antriebsleistung bleibt gleich, da sich die Drehzahl erhöht. Aber das Drehmoment ist direkt proportional zum Volumen des aktiven Motormaterials. Somit ist die kleine Treibscheibe Grundvoraussetzung für kleinere getriebelose Antriebe im Aufzug.

 

Man hat bereits bei den Konzepten mit Riemen oder mit Kunstfaserseilen gesehen, welchen Effekt die kleine Treibscheibe auf den Antrieb hat.

 

Vorzugsweise wird der Aufzug mit dem 6 oder 6,5 mm Seil in 2:1 Aufhängung gebaut. Man sollte auch diese Möglichkeit konsequent nutzen, das kleinste Triebwerk im Schacht einzubauen. Zusätzlich ist es dadurch denkbar, statt Rucksack-Aufhängung auch wieder eine mittige Führung zu kombinieren.

 

 

 

Die neue Motorbaureihe ZETATOP SM200B wurde auf der interlift 2005 vorgestellt. Wichtigste Eigenschaft der Triebwerken ist die konsequente Anpassung an das neue Seil- und Aufzugskonzept.

 

Es ist nicht zwangsläufig so, dass durch die kleinere Treibscheibe alles für den Motorhersteller einfacher wird. Durch die kleinere Treibscheibe reduziert sich das erforderliche Drehmoment und erhöht sich gleichzeitig die Drehzahl. Die Achsbelastung, also letztlich die Summe aller Lasten, die an den Treibscheiben ziehen, bleibt aber gleich. Um dies durch die Lagerung optimal abzufangen, möchte man das Lager natürlich direkt unter die Treibscheibenmitte ziehen. Das geht aber bei den kleinen Durchmessern nicht mehr.

 

 

Dennoch erkennt man das bekannte Motordesign des ZETATOP. Treibscheibe und Bremse sind wartungsfreundlich an den beiden Enden des Motorgehäuses angebracht. Der Absolutwertgeber ist in die Bremse integriert und dennoch leicht zugänglich. Die Bremse ist eine Zweikreisscheibenbremse mit Baumusterprüfung als Sicherheitseinrichtung gegen unkontrollierte Fahrkorbbewegung. Um den Platzbedarf des Antriebs noch weiter zu minimieren, wurde auf den klassischen Klemmenkasten verzichtet. Das geschirmte Motorkabel mit einer Standardlänge von 5 m verlässt am Fuß das Gehäuse durch eine Verschraubung und kann bei günstiger Anordnung direkt an den benachbarten Frequenzumrichter z. B. des Typs ZETADYN 2SY angeschlossen werden.

 

Der schmale Motor SM200.20B mit einer Breite unter 325 mm und einer Gesamtlänge von weniger als 500 mm passt auch in kleine Schachtabmessungen eines Aufzugsschachtes mit 630 bzw. 675 kg Nutzlast bei Aufhängung 2:1. Ebenso wie der größere Typ SM200.30B sich den Abmessungen eines 1000 kg Aufzuges angepasst hat. Die Breite des SM200.30B beträgt auch nur 325 mm, seine Gesamtlänge liegt unter 570 mm.

 

Der aktive Teil des Motors ist aufgebaut wie bei den größeren Triebwerken ZETATOP SM225. Es sind magneterregte Synchronmotoren, die durch Polzahl und Magnetkreis auf besonders komfortablen und ruhigen Lauf optimiert sind. Der Motor ist einerseits in der Lage, auch langsamste Drehzahlen noch präzise und gleichmäßig zu fahren, andererseits wird durch den höheren Drehzahlbereich der gute Wirkungsgrad noch gesteigert.

 

Das Gehäuse ist in der Lage, Seilzug nach unten oder nach oben aufzunehmen. Dadurch stehen dem Anwender auch viele andere Varianten des Einbaus offen.

 

 

Fahrgeschwindigkeiten bis 1,6 m/s bei maximal 30 m Förderhöhe sind Standard bei der neuen Motorbaureihe (s. Tabelle).

 

 

Es ist nicht sinnvoll, derartig auf kleinen Bauraum optimierte Antriebe und Seile für Höchstleistungsanlagen einzusetzen. Das Ziel dieses Konzeptes ist noch immer, den klassischen Hydraulikaufzug abzulösen. Wer also früher seinem Aufzugskunden zu einem Hydraulikaufzug geraten hätte, kann nun echte Vorteile zu gleichen Kosten vermitteln.

Der Seilaufzug mit dieser neuen Art der Drahtseile und einem getriebelosen Antrieb wie ZETATOP SM200B überzeugt durch Fahrkomfort, Geschwindigkeit, Umweltverträglichkeit und Wirtschaftlichkeit.

 

[1] Scheunemann, Dr. W.: Entwicklung und Einsatz von Seilen für Treibscheiben mit D/d<40, Lift-Report 1/2006, S. 36-39