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Technische Regeln für Aufzüge

TRa 003 - Berechnung der Treibscheibe

Ausgabe September 1981
(BArbBl. 9/1981 S. 83; GMBl. 28.01.2011 S. 161aufgehoben)

Zur Neuregelung: " TRBS - Technische Regeln für Betriebssicherheit" - DIN EN 81-1

1 Verwendete Kurzeichen

2 Treibfähigkeit

(1) Mit der Treibfähigkeitsrechnung soll nachgewiesen werden, daß die Reibkraft, die die Treibscheibe auf die Seile übertragen kann, größer ist als der durch die beteiligten Aufzugsmassen erzeugte Unterschied zwischen den Seilkräften auf beiden Seiten der Treibscheibe.

(2) Ist die übertragbare Reibkraft größer als die Differenz der Seilkräfte, dann rutschen die Seile nicht über die Treibscheibe, was für den Normalbetrieb des Aufzugs sichergestellt sein muß.

(3) Die physikalischen Grundlagen der Treibfähigkeitsrechnung erlauben für die zwei zu vergleichenden Größen (Reibkraft der Seile auf der Scheibe und Differenz der vom Aufzug her gegebenen Seilkräfte) jeweils Verhältniszahlen zu verwenden und nicht absolute, mit Dimensionsangaben versehene Zahlenwerte. Das heißt, die Anforderungen des speziellen Aufzugs an seine Treibscheibe werden durch das Verhältnis der Seilkräfte, die auf beiden Seiten der Treibscheibe wirken, angegeben (S₂/S₁), und die Treibfähigkeit der Scheibe wird ausgedrückt durch das größtmögliche Seilkraftverhältnis, das sie zwischen auf- und ablaufendem Seil erzeugen kann, ohne daß die Seile rutschen (T₂/T₁). Diese beiden Werte werden in der praktischen Rechnung ermittelt und verglichen.

2.1 Das Verhältnis der durch den Aufzug bedingten Seilkräfte auf beiden Seiten der Treibscheibe bei Aufhängung 1 : 1

Bei den Berechnungen wird der übliche Gegengewichtsausgleich mit G = F + Q/2 zugrunde gelegt.

2.1.1 Bei obenstehender Maschine und leerem Fahrkorb oben in Ruhestellung ist das (statische) Seilkraftverhältnis: 

Fährt die Kabine abwärts mit der Beschleunigung a an oder wird sie aus der Abwärtsfahrt verzögert, dann wird das statische Seilkraftverhältnis durch die zusätzlichen Massenkräfte vergrößert. Das größere (dynamische) Seilkraftverhältnis ist:

 vereinfacht:

(S₂/S₁)_dyn  =   (S₂/S₁) · Φ_a

wobei Φ_a die Wirkung der Beschleunigung bzw. Verzögerung berücksichtigt (Zahlenwerte für Φ_a siehe unter Nummer 2.3.1).

2.1.2 Bei untenstehender Maschine und leerem Fahrkorb oben in Ruhestellung ist das (statische) Seilkraftverhältnis:

2.1.3 Bei obenstehender Maschine und leerem Fahrkorb oben in Ruhestellung und Unterseilen ist das Verhältnis der Seilkräfte 

2.1.4 Bei untenstehender Maschine und leerem Fahrkorb oben in Ruhestellung und Unterseilen ist das Verhältnis der Seilkräfte

2.1.5 Nach den Regeln der Mechanik läßt sich für andere Anordnungen oder Betriebszustände von Aufzügen das Verhältnis der maximalen Seilkräfte auf beiden Seiten der Treibscheibe ermitteln.

2.2 Die Treibfähigkeit der Treibscheibe

Die Treibfähigkeit der Treibscheibe, ausgedrückt als größtmögliches Verhältnis der Seilkräfte, das die Treibscheibe erzeugen kann, ist:

T₂/T₁= e^{f (µ)·β}

Die Reibungszahl f (µ) drückt, die Erhöhung der Reibung (gegenüber dem Reibwert µ) durch besondere Rillenformen aus.

2.2.1 Gleichungen für f (µ)

2.2.1.1 Für Keilrillen (Bild 1) und den keilförmigen Teil neuer unterschnittener Keilrillen ist:

2.2.1.2 Für eingelaufene unterschnittene Rillen und für Unterschnittrillen mit Seilsitz (Sitzrillen) gilt, wenn die Summe der Winkel (α + 2ε ) = 180° ist (Bild 2):0

2.2.1.3 Für Halbrundrille (Bild 3) ohne Unterschnitt mit 45° Öffnungswinkel δ gilt:

f (µ) = 0,09^.1,21 = 0,109

2.3 Regeln und Grenzwerte für die Treibfähigkeitsrechnung

2.3.1 Mindestwerte für den Beschleunigungsfaktor Φ_a

2.3.1.1 Für Sitzrillen

2.3.1.2 für Keilrillen mit und ohne Unterschnitt   Φ_a> 1,33

Keilrillen ohne Unterschnitt müssen formbeständig sein. Dies gilt als erfüllt, wenn die Rillenflanken eine Härte von mindestens 50 HRC hoben.

2.3.1.3 Abweichend von Nummer 2.3.1.2 gilt für formbeständige Keilrillen, sofern Ablenk- oder Umlenkrollen ohne Wälzlagerung für die Tragseile vorhanden sind,

2.3.2 Grenzwerte für Unterschnittbreite und Keilwinkel

(1) Die Unterschnittbreite der Treibscheibenrillen darf das 0,8fache des Seildurchmessers oder, wenn der Seildurchmesser kleiner als 8 mm ist das 0,75fache des Seildurchmessers nicht überschreiten.

(2) Der Keilwinkel der formbeständigen Keilrille muß bei Kleingüteraufzügen und bei Fassadenaufzügen mit motorbetriebenem Hubwerk 30° oder größer, bei allen anderen Aufzügen 35° oder größer sein.

2.3.3 Nachweis der Treibfähigkeit der eingelaufenen unterschnittenen Keilrille

2.3.3.1 Da sich die Treibfähigkeit der unterschnittenen Keilrille durch Verschleiß verringert, muß ihre ausreichende Treibfähigkeit für den eingelaufenen Zustand nachgewiesen werden.

2.3.3.2 Bei Aufzugsanlagen mit einer Nenngeschwindigkeit von 1,25 m/s oder kleiner genügt der Nachweis der Treibfähigkeit bei eingelaufener unterschnittener Keilrille mit einem Φ_a-Wert> 1,05.

2.3.3.3 (1) Bei Aufzugsanlagen mit einer Nenngeschwindigkeit über 1,25 m/s und bei Kleingüteraufzügen muß nachgewiesen werden, daß die eingelaufene unterschnittene Keilrille noch die Treibfähigkeitsbedingungen der Sitzrille erfüllt.

(2) Auf Nummer 2.3.1.1 wird hingewiesen.

2.3.3.4 Die Nummern 2.3.1.3 und 2.3.3.2 gelten nicht für Kleingüteraufzüge.

2.3.4 Nachweis der Treibfähigkeit bei Fassadenaufzügen

2.3.4.1 (1) Bei Fassadenaufzügen mit motorbetriebenem Hubwerk ist die Treibfähigkeitsrechnung mit dem 1,5fachen der zulässigen Nutzlast durchzuführen.

(2) Diese Lastannahme gilt nicht bei der Ermittlung der spezifischen Pressung.

2.4 Treibfähigkeitsrechnung

2.4.1 Treibfähigkeitsnachweis

Um dem Treibfähigkeitsnachweis zu genügen, müssen die nach den Nummern 2.1 und 2.2 für einen speziellen Aufzug errechneten Werte folgende Bedingung erfüllen:

S₂/S₁   ^.  Φ_a< T₂/T₁

S₂/S₁ ^.  Φ_a< e^{f (µ) ⋅ β}

2.4.2 Treibfähigkeitsberechnung bei Ersatzlieferungen

Bei Ersatzlieferungen von Treibscheiben kann die Berechnung nach der Methode durchgeführt werden, die zur Zeit der Erstlieferung gültig war.

3 Spezifische Pressung

3.1 (1) Die Pressung zwischen Treibrillen und Seilen ist für deren Lebensdauer von Bedeutung.

(2) Bei der Bemessung des Durchmessers der Seile und deren Anzahl sowie des Treibscheibendurchmessers ist daher die Pressung zu berücksichtigen.

3.2 (1) In Seilsitzrillen mit Unterschnitt und in unterschnittenen Keilrillen darf die Pressung nach nachstehender Formel mit Rücksicht auf die Gefahr des Einklemmens der Seile im Unterschnitt den Wert 900 N/cm²nicht überschreiten.

 (2) Die Gewichtskraft der Tragseile "s", ist nur bei obenstehender Maschine einzusetzen.

3.3 (1) In Keilrillen darf die Pressung nach nachstehender Formel den Wert 200 N/cm² nicht überschreiten.

Die Werte für sin γ /₂ sind der Tafel 1 zu entnehmen.

(2) In Keilrillen bei Fassadenaufzügen mit motorbetriebenem Hubwerk darf die Pressung nach vorstehender Formel den Wert 600 N/cm²nicht überschreiten.

(3) Die Gewichtskraft der Tragseile "s" ist nur bei obenstehender Maschine einzusetzen.

 Tafel 1. Reibungszahlen f (µ) bei Keilrillen

Tafel 2. Reibungszahlen f (µ) bei Sitzrillen und eingelaufenen unterschnittenen Keilrillen

Bild 1		Bild 2
Bild 3

ENDE