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CONTI® POLYFLAT

All safe! Flachriemen in der Aufzugstechnik

Gut acht Meter Höhenunterschied und zahlreiche Treppen sind auf Dauer kräftezehrend, dachte sich Diplom-Ingenieur Georg Pfeffinger aus Karlsruhe und konstruierte für sein Eigenheim in Hanglage einen Aufzug.

„Da es keine fertigen Lösungen am Markt gab und ich in Karlsruhe ein Ingenieurbüro betreibe, lag es nahe, den Aufzug selbst zu konstruieren und zu bauen. Glücklicherweise sind heute sehr viele mechanische Teile über den Großhandel einfach zu beschaffen, so dass nur wenige Teile speziell angefertigt werden mussten“, fasst Georg Pfeffinger zusammen und erklärt den Aufbau der Anlage.

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Aufzug für das Eigenheim

Überwindet gut acht Meter Höhenunterschied: der von Dipl.-Ing. Georg Pfeffinger selbst konstruierte Aufzug für sein Eigenheim. Foto: Mulco

Überwindet gut acht Meter Höhenunterschied: der von Dipl.-Ing. Georg Pfeffinger selbst konstruierte Aufzug für sein Eigenheim. Foto: Mulco

Getriebemotor mit Bremse und Wickelscheibe. Über der Wickelscheibe ist der per Hebel betätigte Sicherheitsschalter angeordnet. Foto: Mulco

Getriebemotor mit Bremse und Wickelscheibe. Über der Wickelscheibe ist der per Hebel betätigte Sicherheitsschalter angeordnet. Foto: Mulco

Das Ende des Flachriemens ist als Schlinge um einen Bolzen gelegt und mit dem Zugteil zwischen zwei Stahlplatten verbunden. Foto: Mulco

Das Ende des Flachriemens ist als Schlinge um einen Bolzen gelegt und mit dem Zugteil zwischen zwei Stahlplatten verbunden. Foto: Mulco

Die verzinkten Stahlprofile zur Führung des Fahrstuhls sowie die innenliegenden Laufrollen stammen aus dem Kranbau. Die Transportplatte besteht aus Standard-Aluminiumprofilen. Alle Bauteile sind entweder verzinkt oder vernickelt, da die Anlage im Freien läuft. Als Antrieb dient ein Industrie-Getriebemotor, der in einem abgedeckten Schacht am oberen Ende des Aufzugs montiert ist. Ein Frequenzumrichter ermöglicht sogar Start- und Stopp-Rampen.

„Als Zugmittel wählte ich einen Flachriemen von Continental. Unser Ingenieurbüro ist mit Continental-Riemen gut vertraut. Wir entwickeln und fertigen Rohrablängautomaten für Automobilabgasanlagen und dort kommen Zahnriemen und Zahnscheiben zum Einsatz, die wir über Hilger u. Kern aus Mannheim beziehen. Dort habe ich auch den Flachriemen für den Aufzug geordert“, erklärt der erfahrene Maschinenbauer. Da der Riemen im Außenbereich läuft, wählte Pfeffinger einen CONTI® POLYFLAT-Flachriemen mit rostfreiem Edelstahlcord.

Bei der Aufwärtsfahrt werden 17 Meter Flachriemen auf die Riemenscheibe – oder präziser: Wickelscheibe – am Getriebemotor aufgewickelt. Abstreifbürsten halten die Oberfläche des Riemens sauber. Der Antrieb wird mit einer Bremse am Getriebemotor gehalten. Aus Sicherheitsgründen ist auch noch eine federvorgespannte Fangvorrichtung im Laufwagen integriert. Diese ist entriegelt solange eine Zugkraft auf den Riemen wirkt. Sollte der Riemen mutwillig beschädigt werden und reißen, drückt der Federmechanismus Bremsbacken in das Laufprofil und bringt den Fahrstuhl zum Halten. Die Kinematik ist so konstruiert, dass die Gewichtskraft des Fahrstuhls den Anpressdruck der Bremsbacken verstärkt. Gleichzeitig wird in diesem Fehlerfall auch der Antrieb mit Hilfe eines Sicherheitsschalters stromlos gesetzt. Eine kleine Laufrolle auf dem Flachriemen betätigt über einen kleinen Hebelarm den Öffner. Die Abwärtsfahrt erfolgt stromlos nur durch das Eigengewicht des Fahrstuhls. Es muss groß genug sein, um das Losbrechmoment des Antriebs überwinden zu können. Das Eigengewicht ist auch nötig, um die Federvorspannung der Sicherheitsbremse zu überwinden.

„Die Klemmung des Flachriemens am Laufwagen habe ich nach technischen Vorgaben vorgenommen, die mir Hilger u. Kern zur Verfügung stellte. Der Klemmverbinder ist so ausgelegt, dass die Ausziehkraft des Riemens größer ist als die Zerreißkraft des Riemens. „Die Konstruktion ist einfach und robust und läuft nun seit zwei Jahren völlig problemlos. Ich gehe davon aus, dass das auch noch viele Jahre so sein wird“, freut sich Georg Pfeffinger und transportiert nach dem Morgensport entspannt sein Mountainbike nach oben.

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Personenaufzüge: Erfindung mit großer Geschichte und weitreichenden Folgen

Noch heute voll funktionsfähig: der elektrische Aufzug von 1892 im Pera Palace Hotel in Istanbul. Foto: Pera Palace Hotel

Noch heute voll funktionsfähig: der elektrische Aufzug von 1892 im Pera Palace Hotel in Istanbul. Foto: Pera Palace Hotel

Es bedarf nicht viel Fantasie, sich vorzustellen, wie hier Könige und Staatsoberhäupter einer längst vergessenen Epoche ein- und ausgingen. Foto: Pera Palace Hotel

Es bedarf nicht viel Fantasie, sich vorzustellen, wie hier Könige und Staatsoberhäupter einer längst vergessenen Epoche ein- und ausgingen. Foto: Pera Palace Hotel

Die Erfindung des elektrischen Aufzugs geht auf Werner von Siemens im Jahr 1880 anlässlich einer Gewerbeausstellung in Mannheim zurück. 1889 erhielt der Eiffelturm Europas ersten elektrischen Personenaufzug; das Pera Palace Hotel in Istanbul 1892 Europas zweiten elektrischen Personenaufzug. Er ist der einzige heute noch voll funktionsfähige Fahrstuhl aus der Epoche der luxuriösen Eisenbahnhotels. Eisenbahnhotel deshalb, weil die Betreiber komfortabler Reisezüge in der Nähe ihrer internationalen Bahnhöfe auch noble Unterkünfte für ihre gut betuchte Klientel anboten. Im Pera Palace stiegen zur Zeit des Osmanischen Reiches Staatsoberhäupter, Aristokraten und Reiche aus Europa ab. König Edward VIII residierte hier in seiner persönlichen Suite und Agatha Christie schrieb in ihrem Lieblingszimmer 411 – ohne Mühe über den Aufzug zu erreichen – ihren berühmten „Mord im Orient-Express“.

Bis zur Einführung des elektrischen Fahrstuhls waren die oberen Stockwerke in Wohnhäusern Unterkünfte für arme Leute, die sich keine Wohnung in den begehrten unteren Geschossen leisten konnten. Wie kaum eine andere Erfindung veränderte der „automatische Aufzug“ den Städtebau und die Lebensbedingungen für die Menschen. Heute zählen moderne Penthouse-Wohnungen dank Aufzug zu den beliebtesten und teuersten Wohnungen überhaupt.

Rückblickend waren für die Entwicklung sicherer Aufzüge drei Komponenten besonders bedeutend: Ein zuverlässiger Antrieb, ein flexibles Zugmittel mit hoher Festigkeit und Lebensdauer und eine zuverlässige Fangvorrichtung. Letztere demonstrierte Elisha Graves Otis 1853 in New York publikumswirksam mit einem Selbstversuch: er ließ sich auf einer Aufzugsplattform mehrere Meter hochziehen und das Hanfseil von einem Mitarbeiter durchschneiden. Nach einem kurzen Ruck kam der Aufzug zum großen Erstaunen der Besucher zum Stehen. Otis rief der begeisterten Menschenmenge zu: “All safe, Gentlemen, all safe!“ Bei durchtrenntem Seil drückte eine vorgespannte Blattfeder über einen Hebelmechanismus Sperrklinken in ein Zahnstangenprofil und blockierte so den Fahrstuhl. Die Entwicklung von Stahlseilen erhöhte die Zuverlässigkeit der Aufzüge deutlich.

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Polyurethan-Flachriemen in der Anwendung

Dipl.-Ing. René Preßler, Vertriebsaußendienst bei Mulco-Mitglied Hilger u. Krn, Mannheim. Foto: Hilger u. Kern

Dipl.-Ing. René Preßler, Vertriebsaußendienst bei Mulco-Mitglied Hilger u. Krn, Mannheim. Foto: Hilger u. Kern

Flachriemen aus Polyurethan. Foto: Hilger u. Kern

Flachriemen aus Polyurethan. Foto: Hilger u. Kern

Flachriemen stellen die letzte Entwicklungsstufe der Zugmittel im Aufzugsbau dar.
Den Stand der Technik erklärt Dipl.-Ing. René Preßler vom Vertriebsaußendienst bei Mulco-Mitglied Hilger u. Kern:

„CONTI® POLYFLAT PU-Flachriemen sind in der Aufzugstechnik sehr weit verbreitet. Allerdings besteht zwischen dem Flachriemen von Herrn Pfeffinger und den Flachriemen für moderne Aufzüge ein Unterschied – sichtbar an den Wickelnasen. Herrn Pfeffingers Flachriemen besitzt eine gerade Wickelnase mit einer konstanten Teilung längs des Riemens. Bei schneller laufenden Flachriemen ist deren Wickelnase nicht gerade sondern gekrümmt ausgeführt. Zusätzlich ist die Teilung nicht konstant, sondern verändert sich von Teilung zu Teilung.

Warum betreibt man diesen Aufwand? Bei konstanter Teilung kann durch das periodische Auf- und Ablaufen der Wickelnase auf den Riemenscheiben ein Laufgeräusch entstehen. Da Aufzüge in der Regel in geschlossenen Schächten laufen, übertragen sich die Geräusche sehr stark auf andere Bauteile. Die spezielle Form und Teilung der Wickelnase vermeidet diesen Effekt; der Flachriemen wird extrem laufruhig.

Eine weitere Anwendung finden die Flachriemen heute in Fitnessmaschinen. Die Flachriemen verdrängten dort die bislang eingesetzten Stahlseile. In der Vergangenheit kam es immer wieder zu Verletzungen an den aufgespleisten Enden der Stahlseile. Beim Flachriemen umschließt das Polyurethan die Zugträger komplett – eine Verletzung ist ausgeschlossen.

Grundsätzlich ist der Flachriemen durch die flache Anordnung der einzelnen Zugträger sehr viel biegewilliger als ein rundes Stahlseil, so dass die Antriebs- und Umlenkrollen deutlich kleiner und kostengünstiger dimensioniert werden können. Die Polyurethanummantelung bietet außerdem durch die hohe Traktion auf der Riemenscheibe eine effizientere Kraftu¨bertragung im Vergleich zu Antrieben mit Stahlseilen. CONTI® POLYFLAT PU-Flachriemen sind benzin-, öl-, fett- und UV-beständig. Daher eignen sie sich auch hervorragend für den Einsatz in Waschstraßen, mobilen Arbeitsgeräten, Scherenhubtischen und vielem mehr.“

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Mulco-Europe EWIV Garbsen,
07. August 2018

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