Nur Emotron und Otis nahmen letztendlich die Herausforderung an, diesen Aufzug zu modernisieren. Eine der besonderen Schwierigkeiten, welche die Konkurrenten von einer Projektierung abhielt, war das 220m lange Kabel zwischen Motor und Umrichter. Zudem wünschte der Auftraggeber eine Beibehaltung des originalen Gleichstrommotors. Der Lift ist mittlerweile in Betrieb und gewährt allen Besuchern – ohne Höhenangst – einen unvergesslichen Ausblick vom Duisburger Stadtwerke-Turm.
Der Stadtwerke-Turm ist seit 1967 ein Wahrzeichen Duisburgs. Dabei handelt es sich um den 200 m hohen Schornstein des städtischen Strom- und Heizkraftwerks.
Der Schornstein besteht aus drei Rauchgasleitungen mit einem zentralen Aufzugsschacht in der Mitte. Der Aufzug befördert Besucher mit einer Geschwindigkeit von 3 m/s zu der Aussichtsplattform in 180m Höhe. Außerdem gelangen mit seiner Hilfe Mitarbeiter der Stadtwerke zu fünf zusätzlichen Wartungsplattformen und in das angrenzende Hauptgebäude. Der eigentliche Maschinenraum des Aufzugs ist über eine steile Wendeltreppe von der Aussichtsplattform her erreichbar.
Da der Aufzug die einzige Möglichkeit zum Erreichen der Plattformen darstellt, steht parallel noch ein kleiner Evakuierungsaufzug zur Verfügung, der Personen von der Aufzugskabine zurück in das Erdgeschoss befördern kann. Dieser Vorgang ist jedoch kompliziert und kostspielig. Daher ist ein zuverlässiger Betrieb des Hauptaufzugs von großer Bedeutung. Dies war einer der Beweggründe für die Modernisierung der Anlage, in deren Rahmen der Aufzug auf den neuesten technischen Stand gebracht wurde.
Darüber hinaus waren kaum Ersatzteile für die alte Steuerung aus den 1980er Jahren verfügbar. Das Bauamt beschloss daher den Einbau eines neuen Gleichstromumrichters, während Aufzug, Winde und der getriebeloser Gleichstrommotor erhalten werden sollten.
Das Projekt wurde dadurch erschwert, dass sich der Motor in einem Maschinenraum an der Turmspitze befindet, während der Gleichstromumrichter im Keller am unteren Ende des Aufzugsschachts installiert ist. Demzufolge ist ein Motor- und Geberkabel mit einer Länge von sage und schreibe 220m erforderlich.
Die Bediener können jedoch trotz des schwer zugänglichen Maschinenraums bequem Fehlersuche, Wartung und Reparaturen durchführen. Da sich Umrichter und Liftsteuerung nicht im Maschinenraum befinden, wird deren Elektronik weder Wind noch Wetter ausgesetzt. Bei der Modernisierung der Aufzugsanlage erschwert der Platzmangel im kleinen Maschinenraum ohnehin den Einbau eines zusätzlichen Schaltschranks.
Während die komplizierten Umgebungsbedingungen viele Konkurrenten von einer Projektierung abhielten, nahm Otis Elevator Company die Herausforderung an. Otis ist ein weltweit führender Aufzugshersteller mit 2,1 Mio. installierten Aufzugsanlagen in über 200 Ländern. Bei diesem Projekt wurde Emotron mit der Planung und Inbetriebnahme der neuen Ausrüstung betraut.
Emotrons Produktspektrum für die Aufzugssteuerung umfasst Frequenzumrichter mit bis zu 132 kW und digitale DC-Converter mit bis zu 90 kW. Die Stadtwerke Duisburg entschieden sich für die Emotron-Modell GSV 5445, einen komplett digitalen DC-Converter für die Modernisierung von Hochgeschwindigkeitsaufzügen, bei der der ursprüngliche Motor beibehalten wird. Diese Umrichter- Baureihe besticht durch ihre kompakte Bauweise sowie eine hochpräzise Geschwindigkeits- und Positionssteuerung mithilfe modernster IGBT-Technologie. Die Motorwicklungen sind gegen einen schnellen Spannungsanstieg geschützt, so dass sich der Converter für eine Nachrüstung eignet. Es lassen sich alle gängigen Gebertypen nutzen.
Das größte Problem bestand darin, die 1-Vss-Drehgebersignale verlust- und störungsfrei zum unteren Schachtende zu über- tragen. Zu diesem Zweck wählte Emotron eine Lösung des Unternehmens Wachendorff Automation, dessen widerstands- fähige Geber für sicherheitsrelevante Anwendungen einen ausgezeichneten Ruf besitzen. Wachendorff-Standardmodelle waren bei Kabellängen bis zu 150 m bereits erfolgreich zum Einsatz gekommen.
Es wurde ein optimierter Sinusgeber mit 2048 Inkrementen entworfen, um eine genaue Bestimmung der Geschwindigkeit der Kabine im Aufzugsschacht zu gewährleisten. Den Experten von Wachendorff gelang es in enger Zusammenarbeit mit der F&E-Abteilung von Emotron, das Signal auch unter erheblichen Störeinflüssen zuverlässig über die 220 Meter lange Strecke zu transportieren. Der Drehgeber arbeitet mit einer Versorgungsspannung von 15 Volt statt der üblichen 5 Volt und wird mit speziellen Widerständen terminiert.
Technische Daten
Emotron DC-Converter
GSV 5445-200/200, digitaler DC-Converter für Aufzüge
Motor
Getriebeloser Gleichstrommotor Otis 104HT 15 kW (max. 54 kW)
Maximaldrehzahl begrenzt
3 m/s
Maximale Last
675 kg
Motor/Geber
220 Meter Kabel
Windendaten
286 U/min, Aufhängung 2:1, Treibscheibe 410mm, Ua = 235V, max. 230A
Projektteam
Otis Elevator Company
Auftragnehmer, Hersteller von Aufzug, Winde und Motor
Emotron
Planung, Inbetriebnahme, Hersteller des Gleichstromumrichters
Wachendorff Automation
Drehgeber für Motor
K.A. Schmersal
Sicherheitsschaltausrüstung, Schachtkopiesystem
KW-Aufzugstechnik
Sicherheitsschaltausrüstung, Schachtkopiesystem
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