Ausgabe 3/2006
05/01/06
Billig oder preiswert - Qualitätsmerkmale von Aufzugtüren
Dipl.-Ing. Thomas E. Lernet
Nach den Erfahrungen von Aufzugplanern und -betreibern fallen von den Gesamtkosten einer Aufzuganlage durchschnittlich 10 Prozent der Investition für die Komponente Aufzugtür an. Befragungen von namhaften Fachplanern für Aufzüge und Gebäudelogistik ergeben zudem, dass in diesem Bereich des Aufzugs, also an den Türen, bis zu 90 Prozent der Störungen an der Anlage auftreten. Die Ursachen sind vielfältig und haben oft mit unsachgemäßem Umgang durch die Benutzer oder anderen äußeren Einflüssen zu tun. Am häufigsten treten Störungen vor allem aber dann auf, wenn vermeintlich besonders preiswerte Komponenten eingebaut werden.
Kategorie: Fachaufsaetze Ausgabe 3/2006
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Doch gerade durch gezielte Auswahl und Vorgabe von hochwertigen Einzelkomponenten kann die Lebensdauer einer Tür deutlich erhöht, deren Verfügbarkeit erheblich vergrößert und die Sicherheit für die Benutzer wesentlich verbessert werden - was langfristig durch weniger Serviceaufwand Kosten spart.
Bei neuen Personenaufzügen werden fast ausschließlich waagrecht bewegte Schiebetüren eingesetzt. Ausnahmen können bei Modernisierungen und Aufzügen in bestehenden Gebäuden wegen der geringen Abmessungen der Aufzugschächte auftreten. Varianten wie Falttüren, Gliedertüren oder Rolltore kommen hier zum Einsatz. Von der Industrie werden bei sehr robusten Lastenaufzügen wieder zunehmend Drehtüren mit Klappenverschluss eingesetzt, da diese ab einer definierten Betätigungskraft automatisch öffnen und somit eine Beschädigung durch Flurförderfahrzeuge verhindern. Senkrecht bewegte Schiebetüren können nach EN 81 Teil 1 und 2 ebenfalls bei Lastenaufzügen eingebaut werden.
In der Regel kommt der Benutzer eines Aufzuges während der Fahrt in eine andere Etage lediglich mit den sichtbaren Baugruppen der Türen und des Fahrkorbes in Kontakt. Bei den Türen sind dies die sich öffnenden und schließenden Türblätter, der fest installierte Zargenrahmen und die Schwelle.
Der wesentlich kompliziertere Teil bleibt dem Anwender in der Regel verborgen oder kommt zum Beispiel bei einem verglasten Aufzugschacht zum Vorschein.
Eine waagrecht bewegte Schacht- und Fahrkorbtür besteht im Wesentlichen aus den Komponenten Kämpfer, Verriegelung, Laufschiene, Hänger, Türblätter mit unterer Führung, Schwelle, Zargenrahmen, Mitnehmer und Antrieb.
Die EG-baumustergeprüfte Schachttürverriegelung und ein Großteil der Kinematik befindet sich im Kämpfer.
Für die optimale und beständige Ausführung dieser Komponente sind folgende Qualitätsmerkmale von wesentlicher Bedeutung. Ein sehr hohes Widerstandsmoment gegen Verwindung und Durchbiegung gewährleistet ein geschlossenes, geschweißtes oder gekantetes Kastenprofil, welches gegenüber einem gerollten, offenen Profil Vorteile bietet. Die stirnseitige Anbindung der Laufschiene kann dadurch einfach realisiert werden und wirkt einem Verdrehen der Laufschiene entgegen. Zusätzlich schützt ein Kämpfer über die gesamte Laufschienenlänge die innen liegenden Teile vor Verschmutzung und Beschädigung. Befestigungsmöglichkeiten über die gesamte Kämpferbreite verhindern im geöffneten Zustand eine Verformung und ein Absinken von schweren Türblättern.
Für eine hohe Lebensdauer der Verriegelung ist eine verschleißarme Lagerung der bewegten Teile durch Wälz- oder Gleitlager ebenso wichtig, wie eine optimale konstruktive Gestaltung. So ist besonderes Augenmerk darauf zu richten, dass durch eine optimale Krafteinleitung in die Verriegelungselemente Hakenriegel, Gegenriegel und Riegelraste keine Verformungen und Momente in Öffnungsrichtung entstehen. Aus sicherheitstechnischen Aspekten sollte bei zentral öffnenden Türen generell eine Verriegelung über das Umlenkseil vermieden werden, ebenfalls dürfen bei Ausfall von Verbindungs- oder Teleskopierseilen keine Spalte oder Schlitze zwischen den Türblättern untereinander oder zwischen Türblatt und Zargenrahmen entstehen.
Durch die Verwendung von hochwertigen Werkstoffen wie verzinktes Stahl- oder Edelstahlblech kann auch bei den Hängern eine hohe Lebensdauer erreicht werden. Dabei sollte besonders darauf geachtet werden, dass eine leichte und schnelle Austauschbarkeit von Verschleißteilen wie Laufrollen und Gegendruckrollen möglich ist. Eine hohe Festigkeit durch FEM-optimierte Bauteilgeometrie sind besonders bei den Hängern an der Schließkante wichtig. Die nach dem Stand der Technik zulässigen Aufspreizmaße werden somit auch bei sehr schmalen und hohen Türblättern nicht überschritten. Der optimale Formschluss zur Laufschiene wird durch je 2 Laufrollen- und Gegendruckrollen, die spielfrei an die Laufschiene angestellt werden können, erreicht. Geringe Fertigungstoleranzen bei den Laufschienenprofilen aus verschleißfestem Werkstoff bilden hierfür die Grundvoraussetzung.
Als Lauf- und Gegendruckrollen sollten im Standardbereich mit Kunststoff umspritzte wartungsarme Wälzlager eingesetzt werden. Bei erhöhten Anforderungen an die Lebensdauer und das Geräuschverhalten finden Hochleistungswerkstoffe wie technisches Polyurethane und Gusspolyamide ihren Einsatz. Geringes Abplattverhalten bei schweren Glastürblättern und längeren Stillstandszeiten gepaart mit hoher Kerbschlagzähigkeit zeichnen diese Kunststoffe aus. Die exakte Abstimmung zwischen der Laufschienen- und Laufrollengeometrie führen zu einer verringerten Flächenpressung und verursachen dadurch ein deutlich geringeres Abrollgeräusch und reduzieren zusätzlich den Verschleiß.
Der Einsatz einer verschleißfesten Laufschiene aus Stahl ist gegenüber einer Laufschiene aus stranggepresstem Aluminium deutlich kostenintensiver, die Lebensdauer aber im Gegenzug um ein Vielfaches länger. Der um 300 Prozent höhere Elastizitätsmodul bewirkt zusätzlich ein wesentlich größeres Widerstandsmoment bei gleichen Bauteilabmessungen. In den letzten Jahren ist es durch neu entwickelte Fertigungsverfahren möglich, wirtschaftlich sehr hochwertige Laufflächen herzustellen, welche den Türlaufkomfort deutlich verbessern. Bei der konstruktiven Auslegung einer Tür sollte ebenfalls darauf geachtet werden, dass im Schadensfall die Laufschiene separat gewechselt werden kann, dies reduziert die Reparaturkosten und Ausfallzeiten gegenüber Ausführungsvarianten, bei denen die Laufschiene einen integrierten Bestandteil des Kämpfers darstellt.
Die Türblätter einer Aufzugtür sind im bestimmungsgemäßen Betrieb die bewegten Bauteile, welche direkt mit dem Benutzer in Berührung kommen. Damit die vorgeschriebene statische Festigkeit und Absturzsicherheit erreicht wird, müssen je nach Design, ob Blech-, Rahmen-, oder Ganzglastürblatt eine Reihe von Normen eingehalten werden. Ebenfalls werden die Türblätter als Teil der Verriegelung angesehen und bei der EG-Baumusterprüfung z. B. vom TÜV Gruppe Süd mit der nach EN 81 Teil 1 und 2 notwendigen Aufspreizkraft von 1000 N in einem Meter über der Schwelle geprüft. Einige relevante Normen wie die DIN EN 81 Teil 1 und 2, DIN EN 81 Teil 58, DIN EN 81 Teil 71, DIN EN 12 600, DIN EN 18 091, TRAV müssen je nach Spezifikation eingehalten werden. Ein wesentlicher Bestandteil sind auch die Durchführung von Pendelschlagversuchen, welche die Schwachstellen einer Tür sehr schnell und deutlich ans Tageslicht bringen. Ebenso wichtig wie die Ausführung des Türblatts sind auch die Hängeranbindungen und unteren Führungen.
Die schnelle und einfache Montage ist bei konstruktiven Lösungen, bei denen ein Verstiften zwischen Türblatt und Hänger vorgeschrieben wird, in den seltensten Fällen gegeben. Eine stufenlose Höhen- und Tiefenverstellung der Türblätter ist bei vielen Ausführungen bereits möglich aber nicht selbstverständlich. Untere Führungen über die gesamte Türblattbreite verringern das seitliche Türblattspiel erheblich und bieten je nach konstruktiver Gestaltung zusätzlich die Möglichkeit, die Absturzsicherheit deutlich zu erhöhen und Rückhaltesysteme, wie nach EN 81 - 71 für die Kategorien 1 und 2 gefordert, zu integrieren. Um Wartungskosten zu senken, sollte der Austausch der unteren Führung schnell und einfach ohne Ausbau des Türblatts möglich sein. Zur Reduzierung von Türlaufgeräuschen können spezielle Gleitwerkstoffe oder technische Hochleistungsfilze eingesetzt werden.
Um das Verletzungsrisiko bei Glastürblättern zu reduzieren, sollte auf eine Flächenbündigkeit zwischen Blech- und Glasoberfläche geachtet werden. Dies wird bei Rahmenglastürblättern zwar häufig berücksichtigt, aber bei oben und unten gefassten Glastürblättern aus technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten vernachlässigt. Um die Flächenbündigkeit zu erreichen, muss der vorgespannte Glasscheibenverbund aus ESG-Scheiben auf der Benutzerseite um die Blechstärke des Schließkantenschutzes eingefräst oder eingeschliffen werden.
Diese Technologie ist mit hohen Ausschussraten verbunden und kann bei eingebauten Türblättern nachträglich nahezu nicht ausgeführt werden - der Schließkantenschutz wird deshalb in den meisten Fällen nur aufgesteckt.
Ähnlich verhält es sich bei Ganzglastürblättern aus mehreren einzelnen ESG-Scheiben. Um eine glatte und stufenlose Schließkante zwischen den einzelnen Glasscheiben zu erreichen, muss der Glasscheibenverbund nachträglich verschliffen und poliert werden.
Hier sollten bereits im Vorfeld mit dem Hersteller entsprechende Vereinbarungen getroffen werden, da diese optisch sehr ansprechende Ausführung zusätzlich Kosten verursacht aber in keiner Norm oder Richtlinie gefordert wird. Zur Verringerung der Einlaufspalte werden vor allem bei teleskopierenden Türen mit Ganzglastürblättern häufig billige Plexiglasstäbe gegenüber Glasstäben bevorzugt. Eine entsprechende Herstellerbestätigung über UV-Beständigkeit und langzeitige Resistenz gegenüber Reinigungsmitteln kann bei späteren Reklamationen hohe Kosten und viel Ärger ersparen.
Um bei geringen Stößen mit Koffern oder Einkaufswagen gegen den Zargenrahmen Beschädigungen entgegenzuwirken, sollte die Blechstärke mindestens 1,5 mm besser noch 2,5 mm betragen. Leider werden im Standardbereich häufig Blechstärken unter 1 mm angeboten. Die Gestaltung der Zarge am Einlaufspalt beim Glastürblatt kann durch kleine Kantradien oder integrierte Abweissysteme wie Bürsten oder Schaltleisten erheblich die Gefahr des Einziehens von Kinderhänden reduzieren.
Durch optimierte Zargengeometrien besteht weiterhin die Möglichkeit, Schnittverletzungen beim Zurückziehen von eingeklemmten Fingern zu vermeiden.
Ebenfalls gibt es bei den Türschwellen eine Vielzahl von unterschiedlichen Ausführungen und Varianten.
Um bei Personenaufzügen das Stolperrisiko beim Betreten der Schwelle möglichst klein zu halten, sollte der für die untere Türblattführung notwendige Führungsschlitz so schmal wie möglich ausgeführt sein. Die von den Herstellern angebotenen Breiten schwanken sehr stark von 7 mm bis 16 mm.
Schmale Schlitze reduzieren die Menge des Schmutzeinfalles deutlich und verlängern zudem die Reinigungsintervalle. Eine außerordentlich wartungsarme Schwellenvariante stellt die verdeckte untere Führung dar, da hier komplett auf Führungsschlitze im sichtbaren Bereich verzichtet werden kann. Um Scherstellen beim Nachregulieren des Fahrkorbes zu vermeiden, ist hier besonders darauf zu achten, dass der für die verdeckte Türblattführung notwendige Schlitz mindestens 60 mm unter der Oberkante der Schwelle liegt. Die Mindestmaterialstärke der Antrittskante sollte aus Verschleißgründen 3 mm nicht unterschreiten. Für den Außenbereich werden spezielle rutschhemmende Oberflächen und Schwellenheizungen angeboten. In der Industrie ist die Tendenz bei großen Lastenaufzügen genau entgegengesetzt. Hier werden breite Führungsschlitze mit großzügig gestalteten Schmutzlöchern und ausreichend Spiel zwischen Führung und Schwelle bevorzugt eingesetzt, die Einlaufspalten nach EN 81 Teil 1 und 2 müssen jedoch eingehalten werden. Durch unsachgemäßes Be- und Entladen mit Gabelstaplern besteht ein erhöhtes Risiko an Aufzugstörungen, da eine verstärkte Gratbildung an den Schwellenprofilen auftritt und die Türblattführung klemmt. Im Vorfeld unter 45° abgeschrägte Schwellenprofile wirken dieser Erscheinung wirkungsvoll entgegen.
Bei den Komponenten von Fahrkorb - Schiebetüren gelten bei der Ausführung von Kämpfer, Hänger, Lauf- und Gegendruckrollen, Laufschiene, Türblatt und Schwelle die gleichen Qualitätskriterien wie bei den Schacht-Schiebetüren, hinzu kommt hier noch die Bewertung der Türantriebe und Mitnehmer.
Im Standardbereich bis 400 kg werden häufig wartungsarme Gleichstrommotoren oder kleine frequenzgeregelte Antriebe eingesetzt. Aus optischen Gründen, besonders bei Glasschächten und zum Schutz vor Beschädigung und Verschmutzung, ist es vorteilhaft, wenn diese im Kämpfer angeordnet sind.
Die Inkrementalgeber zur Erkennung der Türposition sollten aus denselben Gründen dort eingebaut sein. Bei Aufzügen mit hohen Förderleistungen werden häufige starke frequenzgeregelte Direkt- oder Kurbelantriebe eingesetzt. Die Geräusche dieser technisch ausgereiften und hochwertigen Antriebe liegen meist zwischen 50 dB(A) und 55 dB(A). Die Beschleunigungen und Verzögerungen der Türbewegungen sollten unabhängig voneinander leicht über Potenziometer einstellbar sein. Es ist darauf zu achten, dass die Türsteuerung keine selbstständigen Türbewegungen ohne Befehl der übergeordneten Aufzugsteuerung durchführt. Moderne Türsteuerungen verfügen bereits über mehrere fest vorinstallierte Programme, die je nach Anwendungsfall die Türbewegung zum Beispiel für ein Seniorenheim oder ein Bürogebäude anpassen. Auch besteht bei einigen Anbietern die Möglichkeit, abhängig von der Etage verschiedene Türöffnungsweiten auszuwählen. Um keine ungewollten Bindungen mit Herstellern und Lieferanten einzugehen, sollten Planer und Betreiber darauf achten, dass die Türantriebe und Steuerungen auf dem freien Komponentenmarkt erhältlich sind.
In vielen Anwendungsfällen wird die Türbewegung der Fahrkorbtür über einen Mitnehmer an die Schachttür übertragen. Um höchsten Türlaufkomfort zu gewährleisten, ist es wichtig, dass der Mitnehmer vor der ersten Türbewegung bereits die Verriegelung der Schachttür geöffnet und ein Formschluss zur Schachttür hergestellt hat. Dies wird konstruktiv realisiert indem sich in der Entriegelungsphase beide Mitnehmerwinkel relativ voneinander entfernen und in der Verriegelungsphase aufeinander zu bewegen. Dadurch wird auch sichergestellt, dass die Schachttür immer komplett geschlossen und die Verriegelung kontrolliert erfolgt. Funktionsstörungen durch offene Schachttüren wegen Schmutz in der Schwelle oder anstehenden Windlasten werden dadurch vermieden. Die Lagerung der bewegten, kraftübertragenden Einzelelemente über Doppelrillenkugellager oder Nadellager ist genauso eine wesentliche Grundvoraussetzung für eine lange Lebensdauer wie der Einsatz von hochwertigen Materialien wie verzinktem Stahl- oder Edelstahlblech. Über Kunststoffbuchsen gelagerte Aluminiumspritzgussteile und Mitnehmer sind in der Praxis zwar sehr stark verbreitet, haben aber eine deutlich reduzierte Lebensdauer und sind darüber hinaus auch wesentlich bruchgefährdeter. Falls am Mitnehmer nachträglich eine mechanische Fahrkorbtürverriegelung angebracht werden kann, entfallen unter Unständen aufwändige Nachrüstungen mit anderen Verriegelungssystemen oder kostspielige Schachtwandverkleidungen.
Fazit
Betreiber und Planer können durch die genaue Spezifikation und Auswahl der einzelnen Aufzugskomponenten in der Ausschreibung die Qualität des Aufzuges und die Folgekosten im Betrieb und in der Wartung selbst aktiv beeinflussen. So spart der Betreiber gegenüber sog. Billig-Lösungen bereits unmittelbar nach der Gewährleistung: Qualitätsmaterialien halten länger, funktionieren zuverlässiger, sind weniger störungs- und reparaturanfällig und bewahren länger ihre wertige Anmutung. Dieser Gewinn an Sicherheit im täglichen Betrieb bestätigt, dass „Billig“ letztendlich nicht preiswert ist.
3/2006
