EP1029973A1 - Schadenserkennung am Seilmantel eines Kunstfaserseils - Google Patents

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EP1029973A1 EP00100816A EP00100816A EP1029973A1 EP 1029973 A1 EP1029973 A1 EP 1029973A1 EP 00100816 A EP00100816 A EP 00100816A EP 00100816 A EP00100816 A EP 00100816A EP 1029973 A1 EP1029973 A1 EP 1029973A1
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rope
sheath
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breaking element
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    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
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    • D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
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    • D07B2501/20—Application field related to ropes or cables
    • D07B2501/2007—Elevators

Definitions

  • the invention relates to a device for damage detection for the rope sheath of a synthetic fiber rope, according to the generic term of claim 1.
  • a synthetic fiber rope is a textile product made of rope yarns from natural or chemical fibers, either by rope formation without rotation, through two or multi-stage stranding and / or Wrapping or is made by braiding.
  • the Rope sheath protects the rope structure from so-called Synthetic fiber strands and produces the with driven ropes necessary traction ability. It preferably consists of abrasion-resistant plastic material and is adherent and / or positively connected to the outer strand layer.
  • the rope sheath envelops either the rope as a whole or the outermost rope strands with a plastic sheath and form overall the rope sheath. Especially when running over rollers and / or driven ropes, the rope sheath is subject to high abrasive wear.
  • a sheathed synthetic fiber rope is known as a supporting element for lifts.
  • the rope sheath is divided coaxially in color. If the sheath is worn appropriately, the color underneath will appear, which is then regarded as the presence of advanced rope wear.
  • This damage report has proven itself in the event of signs of wear on the cable sheath, but it is only suitable to a limited extent for locally limited damage, for example, by unintentional contact with sharp edges or the like.
  • the predetermined breaking element is a permanent measurement Monitoring of the rope sheath possible. To do this, a signal is sent over a certain rope length transmitted through the predetermined breaking element. If this connection is interrupted, the cable sheathing from damaged outside. Through real-time monitoring, a visual control is only necessary if that Monitoring device detected a cable sheath damage.
  • the predetermined breaking element can be used as an electrical conductor, light guide or the like.
  • Essential when choosing the conductor material used here is a Fatigue strength that is at least that of the cable construction corresponds, so that an operational Material failure is excluded.
  • the predetermined breaking element can be an electrical one Conductor in the form of a carbon fiber or a metal wire be trained through which a control signal is sent. If the conductive connection is broken, no signal is given transmitted, which can then be displayed in a suitable manner.
  • the transmission element is preferably around the entire rope or the strands of the outer layer wrapped around and from that preferably cable sheath applied by pressure spraying covered.
  • inner rope sheath layer arranged and from the second Rope sheath layer must be covered. It is Breakaway element completely embedded in the cable sheath and open the synthetic fiber strands have additional transverse forces during the run the rope over rollers are avoided.
  • Embodiments of the invention in which the conductor element high-strength material is formed also offer the additional advantage of consolidation or reinforcement of the Rope sheath. This allows the fatigue strength as well the abrasion behavior of the rope sheath can be improved.
  • FIG. 1 shows the structure a sheathed aramid fiber rope 1 made of aramid fiber strands 2, which together with fillets 3 around a core 4 in layers are arranged.
  • a friction-reducing, preferably profiled intermediate jacket 7 attached between an inner strand layer 5 and one outermost strand layer 6 .
  • the outermost strand layer 6 is through the cable sheath 8, preferably made of polyurethane or polyamide.
  • To the Outermost strand layer 6 is here over the entire rope length Copper wire 9 helically, for example with a Gradient 10 of 1-4 turns per 60 mm rope length wrapped around.
  • the cable sheath 8 is over the copper wire 9 extruded so that the copper wire 9 in the Cable sheath material is embedded and thus covered.
  • these can basically in any way in the rope sheath on the rope be arranged as long as this is a signal-transmitting Establish a connection over a certain rope length and a mutual touching of the predetermined breaking elements by them surrounding rope sheath material is excluded.
  • FIG. 2 shows the monitoring of the measurement in FIG. 1 shown aramid fiber rope 1 shown.
  • s predetermined breaking element
  • the copper wire 9 over the Rope 10 or a certain section of rope length Established conductive connection is intact can in one Control circuit 11, for example, an electrical voltage the two ends of the transmission element are created.
  • a battery is suitable for this purpose, for example 12 or a voltage generator.
  • an ammeter 13 can then be recognized whether a current through the copper wire 9th flows or not.
  • Control circuit 21 damage to the cable sheath 8 with the help one connected to the monitoring circuit 11 Control circuit 21 can be recognized.
  • a suitable one for this Circuit is known for example from EP 0 731 209 A1 become.
  • Control circuit 21 is switched on via a voltage supply 14 constant current 15 in the transmission element or elements 9 fed, for each transmission element 9, a resistor R1 to Rn.
  • a low pass filter 16 filters the incoming impulses and leads them to a threshold switch 17 to.
  • the threshold switch 17 compares the measured Tensions. If specific limit values are exceeded, i.e. H. due to severing the transmission elements 9 the resistance is so great that the permissible voltage value is exceeded. This exceeding the limit will stored by a non-volatile memory 18.
  • This Memory 18 can be deleted by means of a reset button 19 or he passes his information to a logic 20, which is connected to the elevator control.
  • Each transmission element 9 is wired accordingly and constantly checked. As soon as damage has occurred, switches the elevator control the elevator by moving the elevator car moves to the evacuation position and locks.

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  • Lift-Guide Devices, And Elevator Ropes And Cables (AREA)

Abstract

Bei einem ummantelten Kunstfaserseil (1) wird zur Erkennung von Beschädigungen des Seilmantels (8), in dem Seilmantel (8), der entweder einstückig das Kunstfaserseil (1) umschliesst oder zusammengesetzt aus Einzelflächen jeweils mit einem Mantel versehener Litzen (2) einer Decklage (6) gebildet ist, mindestens eine signalleitende Verbindung dargestellt. Wird diese Verbindung, vorzugsweise ein um das Seil (1) gewickelter Kupferdraht (9) unterbrochen, wurde der Seilmantel (8) von aussen beschädigt. Bei einer Ausführung umgeben mehrere dieser sogenannten Sollbruchelemente (9) das Seil (1) flächenhaft, wodurch selbst lokal begrenzte Seilmantelschäden erkannt werden. Eine Kontrolleinrichtung (11,12,13),(21) überwacht die Signalleitung, detektiert gegebenenfalls einen Seilmantelschaden und löst gegebenenfalls geeignete Massnahmen aus. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Schadenserkennung für den Seilmantel eines Kunstfaserseils, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein Kunstfaserseil ist ein textiles Erzeugnis aus Seilgarnen aus Natur- oder Chemiefasern, das entweder durch Seilformung ohne Drehung, durch zwei- oder mehrstufiges Verseilen und/oder Ummanteln oder aber durch Verflechten hergestellt ist. Der Seilmantel umgibt schützend den Seilaufbau aus sogenannten Kunstfaserlitzen und erzeugt bei angetriebenen Seilen die notwendige Traktionsfähigkeit. Er besteht vorzugsweise aus abriebfestem Kunststoffmaterial und ist festhaftend und/ oder formschlüssig mit der äusseren Litzenlage verbunden. Dabei umhüllt der Seilmantel entweder das Seil als Ganzes oder die äussersten Seillitzen mit einem Kunststoffmantel und bilden gesamthaft den Seilmantel. Besonders bei über Rollen laufenden und/oder getriebenen Seilen unterliegt der Seilmantel hohem abrassiven Verschleiss.
Aus der EP 0 731 209 A1 der Anmelderin ist ein ummanteltes Kunstfaserseil als Tragorgan für Aufzüge bekannt. Um bei diesem Treibseil den Verschleisszustand des Seilmantels zu erkennen, ist der Seilmantel koaxial farblich unterteilt. Bei entsprechender Abnutzung des Mantels kommt die unterhalb liegende Farbe zum Vorschein, was dann als Vorliegen eines fortgeschrittenen Seilverschleisses gewertet wird. Diese Schadensanzeige hat sich bei Abnutzungserscheinungen des Seilmantels bewehrt, doch eignet sie sich nur bedingt dazu, lokal begrenzte Schäden,
beispielsweise durch unbeabsichtigten Kontakt mit scharfen Kanten oder dergleichen, zuverlässig zu erkennen.
Es stellt sich deshalb die Aufgabe, eine Einrichtung zur Schadenserkennung für einen Seilmantel anzugeben, die unabhängig von der Schadensursache Beschädigungen des Seilmantels zuverlässig erkennt. Diese Aufgabe wird mit der durch die Merkmale im Patentanspruch 1 gegebenen Lehre gelöst.
Eine erfindungsgemässe Schadenserkennung weist verschiedene Vorteile auf. Aufgrund des in den Seilmantel eingelegten Sollbruchelements ist eine permanente messtechnische Überwachung des Seilmantels möglich. Dazu wird ein Signal über eine bestimmte Seillänge durch das Sollbruchelement übertragen. Wird diese Verbindung unterbrochen, wurde der Seilmantel von aussen beschädigt. Durch eine Echtzeit-Überwachung wird eine visuelle Kontrolle erst dann notwendig, wenn das Überwachungsgerät einen Seilmantelschaden detektiert.
Das Sollbruchelement kann als elektrischer Leiter, Lichtleiter oder dergleichen ausgebildet sein. Wesentlich bei der Wahl des hierbei verwendeten Leitermaterials ist eine Dauerbiegewechselfestigkeit die mindestens derjenigen des seilaufbaus entspricht, so dass ein betriebsbedingtes Materialversagen ausgeschlossen ist.
Beispielsweise kann das Sollbruchelement als elektrischer Leiter in Form einer Kohlefaser oder eines Metalldrahts ausgebildet sein, durch den ein Kontrollsignal geschickt wird. Ist die leitende Verbindung unterbochen, wird keine Signal übertragen, was dann in geeigneter Weise angezeigt werden kann.
Im Zusammenwirken mit einer Kontrolleinrichtung können seilmantelschäden von der Steuerung detektiert und ohne zeitliche Verzögerung geeignete Massnahmen zu Gewährleistung eines sicheren Aufzugsbetriebs veranlasst werden.
Das Übertragungselement ist vorzugsweise um das ganze Seil oder die Litzen der Aussenlage herumgewickelt und von dem vorzugsweise im Druckspritzverfahren ausgebrachten Seilmantel überdeckt. Darüberhinaus kann bei einer Ausführung mit zweischichtigem Seilmantel das Sollbruchelement auf die innenliegende Seilmantelschicht angeordnet und von der zweiten Seilmantelschicht überdeckt sein. Dabei ist das Sollbruchelement vollständig im Seilmantel eingebettet und auf die Kunstfaserlitzen wirkende zusätzliche Querkräfte beim Lauf des Seils über Rollen werden vermieden.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführung sind mehrere Sollbruchelemente parallel zu den Litzen und/oder in Seillängsrichtung um das Seil herum im Seilmantel eingebettet angeordnet. Diese bietet den Vorteil einer weitgehend flächendeckenden Überwachung des Seilmantel hinsichtlich von aussen einwirkenden mechanischen Beschädigungen.
Ausführungen der Erfindung, bei denen das Leiterelement aus hochfestem Werkstoff gebildet ist, bieten ferner den zusätzlichen Vorteil einer Verfestigung bzw. Verstärkung des Seilmantels. Damit können die Biegewechselfestigkeit wie auch das Abriebverhalten des Seilmantel verbessert werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels und mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1,
ein mehrlagiges Aramidfaserseil mit einem schraubenlinienförmig um das Seil gewickelten, im Seilmantel eingelegten Übertragungselement,
Figur 2,
schematisch einen Überwachungsschaltkreis für das in Figur 1 dargestellte Aramidfaserseil,
Figur 3,
ein Schaltschema einer Kontrollschaltung.
Die perspektivische Darstellung in Figur 1 zeigt den Aufbau eines ummantelten Aramidfaserseils 1 aus Aramidfaserlitzen 2, die zusammen mit Füllitzen 3 um eine Seele 4 lagenweise angeordnet sind. Zwischen einer inneren Litzenlage 5 und einer äussersten Litzenlage 6 ist ein reibungsmindernder, vorzugsweise profilierter Zwischenmantel 7 angebracht. Die äusserste Litzenlage 6 ist durch den Seilmantel 8 , vorzugsweise aus Polyurethan oder Polyamid, abgedeckt. Um die äusserste Litzenlage 6 ist hier über die gesamte Seillänge ein Kupferdraht 9 schraubenlinienförmig beispielsweise mit einer Steigung 10 von 1-4 Windungen pro 60 mm Seillänge herumgewickelt. Über den Kupferdraht 9 ist der Seilmantel 8 aufextrudiert, so dass der Kupferdraht 9 in das Seilmantelmaterial eingebettet und damit überdeckt ist.
Bei Verwendung mehrerer Sollbruchelemente können diese grundsätzlich in beliebiger Weise im Seilmantel auf dem Seil angeordnet werden, solange diese eine signalübertragende Verbindung über eine bestimmte Seillänge herstellen und ein gegenseitiges Berühren der Sollbruchelemente durch sie umgebendes Seilmantelmaterial ausgeschlossen ist.
Anstatt den Kupferdraht 9 um das Seil 1 herumzuwickeln, kann dieser auch parallel zu den Aramidfaserlitzen 2 der äussersten Litzenlage 6 angeordnet im Seilmantel 8 eingelegt sein. Bei einer solchen parallelen Anordnung ist es allerdings zweckmässig eine Vielzahl von Kupferdrähten gleichmässig über den Umfang des Seils 1 verteilt vorzusehen, um so eine möglichst flächendeckende Überwachung des Seilmantels 8 zu erreichen. Besonders vorteilhaft diesbezüglich ist diese Anordnung bei einem gedrehten bzw. geschlagen Seilaufbau, weil dort bedingt durch den Schlagwinkel eine Schrägstellung der Kupferdrähte 9 - oder allgemein der Übertragungselemente - zur Bewegungsrichtung des angetriebenen Seils 1 erreicht wird, durch die ein am angetriebenen Seil 1 linienförmig schleifender Gegenstand, wie beispielsweise eine scharfe Kante, zwangsläufig den oder die Kupferdrähte durchtrennt und sofort als Schaden erkannt wird.
In Figur 2 ist die messtechnische Überwachung des in Figur 1 dargestellten Aramidfaserseils 1 gezeigt. Zur Kontrolle, ob die mittels Sollbruchelement(en), hier dem Kupferdraht 9, über die Seillänge 10 oder einen bestimmten Seillängenabschnitt hergestellte leitende Verbindung intakt ist, kann in einem Kontrollkreis 11 beispielsweise eine elektrische Spannung an die beiden Enden des Übertragungselementes angelegt werden. Als Spannungsquelle eignet sich hierzu beispielweise eine Batterie 12 oder ein Spannungsgenerator. Mit Hilfe eines Ampèremeters 13 kann dann erkannt werden, ob ein Strom durch den Kupferdraht 9 fliesst oder nicht.
An Stelle des Ampèremeters 13 kann eine Kontrolleuchte in den Stromkreis geschaltet sein, die im Schadensfall bei Unterbrechung der Übertragungsatrecke je nach Schaltungsart erlischt oder aufleuchtet.
Darüberhinaus kann ein Schaden des Seilmantels 8 mit Hilfe einer in den Überwachungskreis 11 geschalteten Kontrollschaltung 21 erkannt werden. Eine hierzu geeignete Schaltung ist beispielsweise aus der EP 0 731 209 A1 bekannt geworden. Bei dieser in Figur 3 dargestellten bekannten Kontrollschaltung 21 wird über eine Spannungsversorgung 14 ein konstanter Strom 15 in das oder die Übertragungselemente 9 eingespeist, für den jedes Übertragungselement 9 ein Widerstand R1 bis Rn darstellt. Ein Tiefpassfilter 16 filtert die ankommenden Impulse und führt diese einem Schwellwertschalter 17 zu. Der Schwellwertschalter 17 vergleicht die gemessenen Spannungen. Bei Überschreiten spezifischer Grenzwerte, d. h. aufgrund eines Durchtrennens der Übertragungselemente 9, wird der Widerstand so gross, das der zulässige Spannungswert überschritten wird. Diese Überschreitung des Grenzwertes wird von einem nicht flüchtigen Speicher 18 gespeichert. Dieser Speicher 18 kann mittels einer Reset-Taste 19 gelöscht werden oder er gibt seine Informationen an eine Logik 20 weiter, die mit der Aufzugssteuerung verbunden ist.
Jedes Übertragungselement 9 wird entsprechend verkabelt und ständig überprüft. Sobald ein Schaden aufgetreten ist, schaltet die Aufzugssteuerung den Aufzug ab, indem sie die Aufzugskabine in Evakuierposition fährt und festsetzt.

Claims (8)

  1. Einrichtung zur Schadenserkennung für einen Seilmantel (8) eines Kunstfaserseils, mit einem Sollbruchelement (9), welches schadensbedingt zerstörbar ist, und mit dem Sollbruchelement (9) zusammenwirkenden Kontrollmitteln (11,12,13,21) zum Kenntlichmachen eines eingetretenen Schadens, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sollbruchelement (9) in den Seilmantel (8) eingelegt ist.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sollbruchelement (9) um das Seil (1) herum angeordnet sind.
  3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sollbruchelement (9) in Seillängsrichtung angeordnet sind.
  4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunstfaserseil (1) eine äusserste Litzenlage (6) aufweist, wobei das Sollbruchelement (9) parallel zu den Litzen (4) angeordnet ist.
  5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunstfaserseil (1) eine äusserste Lage mit je einem Mantel versehener Litzen (2) aufweist, welche gesamthaft den Seilmantel (8) bilden, wobei in jeden Mantel ein Sollbruchelement (6) eingelegt ist.
  6. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein elektrischer Leiter (9) oder optischer Leiter in den Seilmantel (8) eingelegt ist.
  7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kontrollschaltung (11,21) zum Übertragen eines Kontrollsignal durch das Sollbruchelement (9) vorgesehen ist.
  8. Aufzugsanlage mit einem Kunstfaserseil als eine Aufzugskabine mit einem Gegengewicht verbindendes Tragorgan, wobei das Kunstfaserseil einen Seilmantel (8) und eine Schadensanzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 7 umfasst.
EP00100816A 1999-01-22 2000-01-17 Schadenserkennung am Seilmantel eines Kunstfaserseils Expired - Lifetime EP1029973B1 (de)

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