Titel: | Moderne Aufzüge. |
Autor: | K. Drews |
Fundstelle: | Band 323, Jahrgang 1908, S. 625 |
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Moderne Aufzüge.
Von K. Drews,
Posen.
Moderne Aufzüge.
Es liegt in der Natur der Sache, daß der Aufzugsbau sich in anderer Richtung
entwickeln mußte als der Kranbau. Die Art und Weise der Lastförderung verlangt dort
ein ortsfestes Führungsgerüst; damit ist aber dem Aufzugsbau der Weg zu jenem
Formenreichtum in der Gerüstkonstruktion, wie ihn der moderne Kranbau zeigt,
abgeschnitten.
Auch der mechanische Teil zeigt gegen früher keine wesentlich neuen Elemente. Wohl
hat die Einführung des elektrischen Betriebes den Konstrukteur auf sorgfältigere
Durchbildung der Einzelteile, die Werkstatt auf sorgfältigere Bearbeitung und
Montage hingedrängt, aber wesentlich Neues ist dabei nicht geschaffen worden.
Antriebsorgan, Schnecken- und Rädergetriebe, Trommel und Bremse bilden heute wie
früher die Elemente einer Aufzugswinde. Höchstens könnte der Sprague-Aufzug, Hubspindel mit Flaschenzugübersetzung, einen neuen
Gedanken für sich in Anspruch nehmen.
Dazu kommt noch, daß der Aufzugsbau wie kein anderer Zweig des Maschinenbaus durch
weitgehende Polizeiverordnungen in enge Fesseln eingeschnürt ist. Die
Leidensgeschichte der Paternosteraufzüge für Personen liefert hierzu wenigstens für
Preußen eine treffliche Illustration. Allerdings haben diese Verordnungen den
Erfindungsgeist auch angespornt, namentlich auf dem Gebiete der
Sicherheitsvorrichtungen. Hier bietet nun wieder die Elektrotechnik schier
unbegrenzte Möglichkeiten.
Die selbsttätige Stockwerks- und Endabstellung, die Türverriegelung bilden eine
natürliche Brücke zur reinen selbsttätigen Steuerung, zur Druckknopfsteuerung ohne Führerbegleitung. Der Ausbau der
Druckknopfsteuerung mit weitgehender Sicherung des Betriebes bildet denn auch den
größten Fortschritt, den der Aufzugsbau in den letzten acht Jahren zu verzeichnen
hat. Neben dem Einzellensystem hat sich in den letzten Jahren auch das
Mehrzellensystem, der sogen. Paternosteraufzug, kräftig entwickelt. Leider war
dieser Entwicklung in mehreren deutschen Bundesstaaten bis vor kurzem durch falsche
Interpretation der Polizeiverordnungen für den Aufzugsbetrieb der Lebensnerv
unterbunden.
Was nun die Betriebskraft betrifft, so kommen hierfür nur Druckwasser und
Elektrizität in Frage. Während der Druckwasserbetrieb bei Kranen auch dort, wo er
früher vorherrschend war, im Hafen- und Stahlwerksbetrieb, immer mehr durch den
elektrischen verdrängt wird, so kann man dies nicht in demselben Maße in bezug auf
Fahrstühle behaupten.
In Deutschland allerdings dürfte bei Neubauten Druckwasser immer weniger in Frage
kommen. Die letzte größere Aufzugsanlage mit Druckwasserbetrieb ist meines
Wissens diejenige des Warenhauses Tietz in der
Leipzigerstraße zu Berlin.Siehe Zeitschr. d.
Ver. deutsch. Ing. 1904. Sie umfaßt 13 Personen- und
Lastenaufzüge von 500–1800 kg Nutzlast. Für die Erzeugung des Druckwassers von 10–12
Atm. Pressung sind drei elektrisch angetriebene Pumpensätze mit einer Gesamtleistung
von 75 PS aufgestellt. Die an der genannten Stelle aufgestellte Behauptung, daß der
elektrisch-hydraulische Betrieb dem rein elektrischen wirtschaftlich bei weitem
überlegen sei, daß man in letzterem Falle 160 PS gegen die obigen 75 PS hatte
aufwenden müssen, ist damals unwidersprochen geblieben. Man darf jedoch annehmen,
daß die ausführende Firma selbst, A. Stigler in
Mailand, ihre elektrischen Aufzugsanlagen gegenüber elektrischhydraulischen
keineswegs so gering bewerten wird.
Anders liegen die Dinge bezüglich des Druckwasserbetriebes jedoch in Amerika. Hier
hegt man heute noch eine gewisse Vorliebe für hydraulische Aufzüge.
Ein Beispiel aus neuerer Zeit ist die große Aufzugsanlage in dem Geschäftsgebäude der
Metropolitan Life Insurance Co. in New York,Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1907, S.
1041. dessen 200 m hoher Turm nicht weniger als 42 Stockwerke
zählt. In dem ganzen Gebäude sind 53 hydraulische Aufzüge der Otis Elevator Co. vorhanden. Für die oberen Stockwerke
beträgt die Fahrgeschwindigkeit bis 2,55 m m/Sek.
Wenn man früher die Wahl des Druckwassers als Betriebskraft namentlich für
schnellfahrende Aufzüge gegenüber dem elektrischen Betriebe mit dem sanfteren
Anfahren und Anhalten sowie mit der exakteren Steuerung zu begründen suchte, so
trifft dies heutzutage wohl nicht mehr zu. Die Elektrotechnik hat die sich hier
früher zeigenden Mängel zu beseitigen gewußt, so daß auch der elektrische Betrieb
sanftes Anfahren und Anhalten sowie genaue Stockwerkseinstellung bei großer
Fahrgeschwindigkeit gewährleistet. Als schnellfahrende elektrische Aufzüge aus
neuerer Zeit sind die von der Otis Elevator Co. für das
neue Majestic Theater in Chikago gelieferten zu nennen. Diese Aufzüge fahren mit
2,25 m sekundlicher Geschwindigkeit. Jeder Aufzugsmotor leistet 25 PS und nimmt beim
Anfahren 90 Amp. bei 220 Volt auf. Vor dem Anhalten wird die Geschwindigkeit in drei
Stufen durch Anschläge selbsttätig vermindert.
Da der Aufbau eines normalen Personenaufzuges wohl als bekannt vorausgesetzt werden
darf, so kann ich mich hier darauf beschränken, an einem Beispiel seinen vom
technischen Standpunkt interessantesten Teil, die Steuerung, und zwar diejenige
eines elektrischen Aufzuges zu besprechen.
Ich wähle hierzu die Druckknopfsteuerung der A. E.
G. in Berlin. Fig. 1 zeigt die Anordnung
der Aufzugswinde mit den Steuerapparaten.
Textabbildung Bd. 323, S. 626
Fig. 1.Elektrische Aufzugswinde mit Druckknopfsteuerung der Allgemeinen
Elektrizitäts-Gesellschaft.
Der Motor, wie bei Aufzügen fast immer ein Nebenschlußmotor, treibt mittels
Schneckengetriebes die Seiltrommel an. Die Kupplung zwischen Motor- und
Schneckenwelle dient gleichzeitig als Bremsscheibe für eine Kniehebel-Backenbremse,
die durch einen Elektromagneten (in der Figur links vor der Trommel) betätigt wird.
An der Seitenwand sieht man vorn den selbsttätigen Umkehranlasser, in der Mitte den
Relaisapparat und in der Nähe der Trommel den Steuerapparat, der die Fahrtrichtung
bestimmt. Fig. 2–4
zeigen diese Apparate ohne Schutzkappen.
Textabbildung Bd. 323, S. 626
Fig. 2.Selbsttätiger Umkehranlasser.
Der selbsttätige Umkehranlasser (Fig. 2). hat die
Aufgabe, die Anlaßwiderstände beim Anfahren in einem bestimmten Zeitmaß abzuschalten
und gleichzeitig die Stromrichtung im Motoranker, d.h. die Drehrichtung des Motors
zu bestimmen. Das Abschalten der Widerstände geschieht durch ein Bürstenpaar, das
über die in Fig. 2 oben sichtbaren, im Kreise
angeordneten blanken Kontaktstücke gleitet. Die Drehbewegung des Bürstenpaares wird
durch einen Elektromagneten bewirkt. Erhält dieser in Fig.
2 oben sichtbare Magnet Strom, so zieht er seinen Anker an. Mittels einer
Zahnstange wird diese Bewegung auf ein Trieb übertragen, das auf der Bürstenwelle
befestigt ist. Um ein sanftes Anfahren zu erzielen, muß das Bürstenpaar sich mit
einer bestimmten gleichmäßigen Geschwindigkeit über die Kontakte weg bewegen. Dies
wird dadurch erreicht, daß der Anker nicht unmittelbar auf die Zahnstange einwirkt,
sondern durch Vermittelung einer Feder. Sie wird bei dem ruckweisen Anziehen
des Ankers gespannt; ihre Spannkraft bewirkt dann die Bewegung der Zahnstange. Ein
Flügelpaar auf der Bürstenwelle verhindert außerdem durch den bei der Drehung
entstehenden Luftwiderstand ein zu schnelles Abschalten der Widerstände.
Wird der Stromkreis des Motors unterbrochen, so fällt auch der Magnetanker ab; die
Anlasserbürsten werden durch die Wirkung des Eigengewichtes von Anker und Zahnstange
wieder in die Nullstellung zurückgedreht und hierdurch die Widerstände
vorgeschaltet.
Textabbildung Bd. 323, S. 626
Fig. 3.Relaisapparat zur Druckknopfsteuerung.
An dem unteren Teil des Anlassers sieht man den Umschalter. Er besteht aus zwei
elektromagnetischen Stromschließern. Je nach der Fahrtrichtung erhält die Spule
eines der beiden Elektromagneten durch Vermittelung des noch zu besprechenden
Steuerapparates Strom, zieht einen Anker an und schließt dabei den Stromkreis des
Motors, in dem sich auch die Spulen des oben erwähnten Anlassermagneten
befinden.
Textabbildung Bd. 323, S. 626
Fig. 4.Steuerapparat zur Druckknopfsteuerung.
Fig. 3 zeigt den Relaisapparat, dem die Aufgabe
zufällt, die Bewegung der Steuerapparate einzuleiten. Er besteht aus einer Anzahl
von kleinen Elektromagneten, je einer für ein Stockwerk. Wird in der Fahrzelle oder
an einem Schachteingang ein Druckknopf niedergedrückt, so erhält die Spule des zu
dem betr. Stockwerk gehörigen Magneten am Relaisapparat Strom, wodurch dessen Anker
eingezogen wird, der dann den Stromkreis eines der Druckknopfsteuerung.
Elektromagneten des Umschalters schließt. Das betr. Relais bleibt auch nach Freigeben
des Druckknopfes geschlossen und zwar so lange, bis sein Stromkreis durch den
Steuerapparat geöffnet wird. Dieser Apparat (Fig. 4)
hat nun die Aufgabe, die Fahrtrichtung zu bestimmen und durch rechtzeitiges
Ausschalten des Motors die Fahrzelle an der gewünschten Haltestelle zum Stillstand
zu bringen. Der Steuerapparat besteht aus einer der Stockwerkszahl entsprechenden
Anzahl von kleinen Umschaltern (in Fig. 4 oben
sichtbar) und einer Mitnehmerwelle, die von der Aufzugswinde durch Kettenübertragung
und Zahnräder angetrieben wird. Auf dieser Mitnehmerwelle sind gegeneinander
versetzt die Mitnehmer aufgeklemmt, auf denen je zwei Reiter (Fig. 5) sitzen.
Textabbildung Bd. 323, S. 627
Fig. 5.Mitnehmer am Steuerapparat.
Bei der Drehbewegung der Mitnehmerwelle während der Fahrt kommen die Mitnehmer
nacheinander mit ihren zugehörigen Umschaltern in Berührung. Dabei kommt nur
derjenige Umschalter stromunterbrechend zur Wirkung, dessen Stockwerksrelais
eingeschaltet ist. Der in der Drehrichtung vorangehende Reiter unterbricht dann den
Stromkreis des Relais und damit auch denjenigen des Motors, so daß die Fahrzelle zum
Stillstand kommt. Fährt diese darauf in derselben Richtung weiter, so muß der betr.
Umschalter am Steuerapparat für die spätere entgegengesetzte Fahrtrichtung
umgeschaltet werden, damit der diese Richtung bestimmende Stromschlußmagnet am
Anlasser erregt wird. Dieses Umschalten geschieht durch den zweiten Reiter des betr.
Mitnehmers. Die Reiter sind auf den Mitnehmern verstellbar angeordnet.
Zum Heranholen der Fahrzelle befindet sich an jedem Schachteingang ein Druckknopf,
oder wenn der Aufzug nur von einer beschränkten Zahl von Personen benutzt werden
darf, auch ein Schlüsselkontakt.
In der Fahrzelle befindet sich ebenfalls ein Druckknopfapparat (Fig. 6) mit je einem Knopf für jedes Stockwerk. Ein
kurzer Druck auf ihn genügt, um die Zelle in das durch den gedrückten Knopf
bezeichnete Stockwerk zu bringen. Um den Fahrstuhl an jeder beliebigen Stelle im
Notfalle zum Stillstand bringen zu können, befindet sich an dem Apparat (Fig. 6) ein Knopf, der mit „Halt“ bezeichnet
ist.
Textabbildung Bd. 323, S. 627
Fig. 6.Druckknopfapparat in der Fahrzelle.
Ein weiterer Knopf, in Fig. 6 mit „Licht“
bezeichnet, dient zum Einschalten einer Glühlampe. Meistens geschieht das Ein- und
Ausschalten der Zellenbeleuchtung indes selbsttätig beim Betreten und Verlassen der
Zelle durch einen Schalter unter dem beweglichen abgefederten Fußboden.
Der Fahrstuhl kann aber auch von selbst zum Stillstand kommen, wenn nämlich durch
irgend einen Umstand die Sicherung durchbrennt. Die in der Zelle befindlichen
Personen müssen sich dann durch ein Klingelzeichen nach außen bemerkbar machen
können. Es ist darauf zu achten, daß die Klingel so angebracht wird, daß sie zu
jeder Zeit gehört werden kann. Mir ist ein Fall bekannt, wo jemand eines Sonntags im
Fahrschacht stecken blieb und mehrere Stunden dort eingesperrt war. Die Notglocke
war in einem Geschäftsladen untergebracht, der zu jener Zeit geschlossen war.
Um den Betrieb zu sichern und die Störung der eingeleiteten Fahrt von außen zu
verhindern, sind noch verschiedene Vorrichtungen erforderlich.
Die Druckknöpfe an den Schachteingängen werden durch den Fußbodenschalter der
Fahrzelle so lange wirkungslos gemacht, wie der Fußboden der Zelle belastet ist
oder so lange die Schachttüren noch offen stehen. Die Druckknöpfe in der Fahrzelle
sind wiederum solange wirkungslos, wie noch eine Schachttür und bei besetzter Zelle
die Zellentür geöffnet ist. Bei unbesetzter Zelle kann jedoch der Fahrstuhl von
außen auch bei offener Zellentür in Bewegung gesetzt werden. Die Schachttüren werden
durch den Fahrstuhl selbst mechanisch ver- und entriegelt, Endausschalter (s. D. p.
J. S. 438 d. Bd.) verhindern das Ueberfahren der Endstellungen.
Die unbesetzte Fahrzelle bleibt beim Verlassen in dem betr. Stockwerk stehen oder
fährt von selbst nach Schließen der Schachttür nach einer bestimmten Haltestelle,
z.B. ins Erdgeschoß zurück.
In Fig. 7 zeigt das SchaltungsschemaDas Schema soll nur die Wirksamkeit der A. E. G. Steuerung, den Stromverlauf andeuten.
Die konstruktive Durchführung ist eine andere. Auch sind wegen der
Deutlichkeit andere Leitungen, z.B. für die Innentürkontakte, für das
Notsignal, für die Beleuchtung, ferner die Steuerleitung von dem
Druckknopfapparat in der Zelle zu den Relais, ebenso der Bremsmagnet und die
Anlaßwiderstände weggelassen worden. einer Druckknopfsteuerung
für Gleichstrom.
Textabbildung Bd. 323, S. 627
Fig. 7.Schaltungsschema der Allgemeinen Elektrizitäts-Gesellschaft.
Druckknopfsteuerung für Gleichstrom.
Die leere Fahrzelle möge vor dem Schachteingang des zweiten Stockwerkes stehen. Sie
soll in das erste Stockwerk heruntergeholt werden. Durch Drücken auf den Knopf des
Schalters I am Schachteingang wird der Relaisstromkreis
geschlossen. Der Strom geht dabei von der + Schiene durch die Leitung 0, das Fahrstuhlkabel über den Fußbodenschalter in der
Zelle zum Schalter I; von dort durch die Leitung 1, die Relaisspule 1, über
den Umschalter a, durch die Spule des Abwärtsschalters
am Umkehranlasser zur – Leitung. Durch diesen Steuerstrom wird der Anker des Relais
1 und derjenige des Abwärtsschalters, wie
gezeichnet, angezogen. Der Strom geht nun unmittelbar von der Leitung 0 über die Kontakte 8 und
9 in das Relais 1 und
dann weiter wie oben. Der Druckknopf am Schalter I kann
also freigegeben werden. Durch das Schließen des Abwärtsschalters erhält auch der
Motoranker Strom; der Stromverlauf ist dabei folgender: von der + Schiene über die
Kontakte 5 und 4 zur
Klemme n, weiter durch den Anker zur Klemme m, von da über die Kontakte 6 und 7 in die – Schiene. Die Stromkreise
bleiben so lange geschlossen, bis der Knaggen d
auf der
Mitnehmerwelle des Steuerapparates den Schalter a
öffnet; dann fallen die Anker des Relais 1 und des
Abwärtsschalters ab. Letzterer unterbricht den Motorstromkreis; die Aufzugswinde
kommt zum Stillstand. Fährt die Zelle in derselben Richtung weiter, so wird der
Schalter a in die gezeichneten Stellungen der Schalter
b und c für
Aufwärtsfahrt umgelegt.
Wäre der Stockwerksschalter III betätigt worden, so wäre
der Strom von Klemme m aus in den Motoranker
eingetreten, d.h. die Drehrichtung des Motors wäre die umgekehrte, für Aufwärtsfahrt
gewesen.
Wird die Fahrzelle betreten, so wird der Fußbodenschalter geöffnet, wodurch die
Zuleitung 0 zu den Schaltern I,
II, III unterbrochen wird, d.h. diese sind nun unwirksam.
In derselben Weise wie von den Außendruckknöpfen kann der Fahrstuhl auch mittels des
Druckknopfapparates in der Zelle in Tätigkeit gesetzt werden; die Steuerleitung
hierzu ist durch das Fahrschachtkabel an die Relais 1, 2,
3 geführt.
Die A. E. G. empfiehlt die vorbeschriebene Steuerung mit
mechanischer Abbremsung des Arbeitsvermögens der bewegten Massen nur bis etwa 0,7 m
sekundlicher Fahrgeschwindigkeit. Darüber hinaus muß die Geschwindigkeit vor
dem Anhalten selbsttätig vermindert werden. Es muß also eine Regulierung des Motors
vorgesehen sein, und zwar wendet diese Firma bei Gleichstrom die
Nebenschlußregulierung an, d.h. der Widerstand der Erregung wird verändert.
Dieses geschieht auch bei den schnellfahrenden Aufzügen der Firma Penrose & Co. in
London, die mit sechs verschiedenen Geschwindigkeiten von 50–135 m i. d. Minute
fahren könnenE T. Z. 1906, S.
553.. In der Fahrzelle befindet sich ein kleiner Fahrschalter,
der die Aufgabe hat, den Steuerstromkreis eines selbsttätigen Umkehranlassers im
Maschinenraum zu bedienen und durch Aenderung der Felderregung des Nebenschlußmotors
die Fahrgeschwindigkeit zu beeinflussen. Die Nebenschlußregulierwiderstände befinden
sich ebenfalls in der Fahrzelle. Vor dem Anhalten werden diese Widerstände der Reihe
nach ausgeschaltet und darauf noch der Motoranker kurzgeschlossen. Diese
Kurzschlußbremsung zusammen mit der mechanischen Bremse bewirkt dann eine kräftige
Bremswirkung. Das genaue, aber doch sanfte Einstellen der Fahrzelle wird dabei von
der Geschicklichkeit des Führers abhängen.
(Fortsetzung folgt.)