AT511233B1

AT511233B1 - Beförderungsmittel, mit zumindest einem transportelement und einem antriebssystem für das transportelement

Info

Publication number: AT511233B1
Application number: AT4652011A
Authority: AT
Original assignee: Mertl Daniel
Priority date: 2011-04-01
Filing date: 2011-04-01
Publication date: 2013-09-15
Also published as: EP2694422B1; EP2694422A1; AT511233A1; WO2012130993A1

Abstract

Ein Beförderungsmittel weist eine Vielzahl von separaten Transportelementen (1) auf, insbesondere Stufen oder Segmente einer Rolltreppe, eines Fahrsteiges od. dgl., die miteinander zu einer Kette gekoppelt sind. Weiters ist ein Antriebssystem vorhanden, bei welchem zumindest ein Linearantrieb (3) in zumindest einer Arbeitsrichtung mittelbar oder unmittelbar eine Antriebskraft auf die Kette der Transportelemente (1) ausübt.Um den Platzbedarf für das Antriebssystem zu verringern und dieses für hohe Antriebskräfte auszulegen, weist der Linearantrieb zumindest eine motorisch zur Drehung um eine Achse (7) angetriebene Scheibe (8) mit zumindest einer spiralförmig zum Rand der Scheibe (8) hin verlaufenden Führung (9) auf, mit welcher Führung (9) zumindest ein zumindest mittelbar mit der Kette der Transportelemente (1) verbundenes Kraftübertragungselement (4) zusammenwirkt, auf welches durch die mittels der Kette der Transportelemente (1) bewirkte lineare Zwangsführung im Zuge der Drehbewegung der Scheibe (8) eine radial bzw. tangential zur Achse (7) der Scheibe (8) wirkende Kraft und damit weiter eine zumindest mittelbar auf die Transportelemente (1) wirkende Kraft erzeugt wird.

Description

österreichisches Patentamt AT 511 233 B1 2013-09-15

Beschreibung

BEFÖRDERUNGSMITTEL, MIT ZUMINDEST EINEM TRANSPORTELEMENT UND EINEM ANTRIEBSSYSTEM FÜR DAS TRANSPORTELEMENT

[0001] Die Erfindung betrifft ein Beförderungsmittel, mit einer Vielzahl von separaten Transportelementen, insbesondere Stufen oder Segmente einer Rolltreppe, eines Fahrsteiges od. dgl., die miteinander zu einer Kette gekoppelt sind, und einem Antriebssystem, bei welchem zumindest ein Linearantrieb in zumindest einer Arbeitsrichtung mittelbar oder unmittelbar eine Antriebskraft auf die Kette der Transportelemente ausübt.

[0002] Eine Rolltreppe oder auch ein Fahrsteig umfassen sich bewegende Transportelemente, meist aus Metall und im Fall von Rolltreppen deren Treppenstufen bildend bzw. bei einem Fahrsteig eine ebene Fläche bildend. Die Transportelemente sind untereinander verbunden, was mittelbar über beispielsweise eine Antriebskette erfolgen kann. Die Transportelemente können aber auch unmittelbar miteinander verbunden sein und somit selbst eine Kette bilden. Weiters sind Umlenkeinrichtungen an den beiden Enden der Kette, allenfalls für die Bildung von Absätzen auch dazwischen, vorgesehen.

[0003] Herkömmliche Antriebssysteme für derartige Beförderungsmittel weisen in der Regel einen Motor mit Getriebe auf, der in Einbauräumen am oberen oder unteren Ende der Fahrtreppe montiert ist und die Antriebskette oder die Kette über ein darin eingreifendes Antriebsrad mit einer Antriebskraft beaufschlagt. Das Antriebsrad kann zugleich auch Teil einer der Umlenkeinrichtungen sein. Derartige Antriebssysteme erfordern einen großen Einbauraum, um alle erforderlichen Komponenten des Antriebs unterbringen zu können, insbesondere bei Beförderungsmitteln, die entweder große Höhendifferenzen oder große Wegstrecken überwinden müssen.

[0004] Die EP 1 174 382 A1, die EP 1 489 035 A2 oder auch die DE 2 252 763 A zeigen Beförderungsmittel, insbesondere für Personen, bei welchen für das Transportelement zumindest ein herkömmlicher Linearantrieb vorgesehen ist, der in zumindest einer Arbeitsrichtung eine Antriebskraft auf eine Antriebskette ausübt.

[0005] Es war daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Beförderungsmittel mit geringerem Platzbedarf und dennoch möglichst hohen erreichbaren Antriebskräften anzugeben.

[0006] Zur Lösung dieser Aufgabe ist das eingangs beschriebene Beförderungsmittel dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb zumindest eine motorisch zur Drehung um eine Achse angetriebene Scheibe mit zumindest einer spiralförmig zum Rand der Scheibe hin verlaufenden Führung aufweist, mit welcher Führung zumindest ein zumindest mittelbar mit der Kette der Transportelemente verbundenes Kraftübertragungselement zusammenwirkt, auf welches durch die mittels der Kette der Transportelemente bewirkte lineare Zwangsführung im Zuge der Drehbewegung der Scheibe eine radial bzw. tangential zur Achse der Scheibe wirkende Kraft und damit weiter eine zumindest mittelbar auf die Transportelemente wirkende Kraft erzeugt wird. Ein derartiger Antrieb gestattet durch die geringe Steigung der Führung die Übertragung großer Antriebskräfte und bietet dennoch den zusätzlichen Vorteil der Funktionssicherheit und der geringen Bauhöhe, da prinzipiell kein Getriebe notwendig ist. Auch die Selbsthemmung ist ein weiterer Vorteil dieser Antriebsart.

[0007] Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von separaten Transportelementen, insbesondere Stufen oder Segmente einer Rolltreppe, eines Fahrsteiges od. dgl., mit zumindest einer Antriebskette gekoppelt und damit zu einer Kette zusammengefasst sind, und dass der zumindest eine Linearantrieb in zumindest einer Arbeitsrichtung eine Antriebskraft auf die Antriebskette und damit mittelbar auf die Kette der Transportelemente ausübt.

[0008] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Scheibe mehrere bewegliche Segmente aufweist, wobei jedes Segment mit einer spiralförmig zum Rand der Scheibe hin verlaufenden Führung versehen ist, und wobei ein Mechanismus 1 /7 österreichisches Patentamt AT511 233 B1 2013-09-15 vorgesehen ist, der in einem vorgegebenen Winkelbereich um die Achse der Scheibe jeweils ein Segment in Eingriff mit einem Kraftübertragungselement bringt und die übrigen, außerhalb des vorgegebenen Winkelbereichs befindlichen Segmente aus dem Bereich der Kraftübertragungselemente wegbewegt. Damit ist sichergestellt, dass die rückläufigen Segmente nicht im Eingriff mit einem Transportelement oder der Antriebskette sind.

[0009] Dieses „Auskoppeln" jeder rückläufigen Führung kann auch durch eine alternative Ausführungsform erzielt werden, bei der die Scheibe mehrere spiralförmig zum Rand der Scheibe hin verlaufenden Führungen aufweist, und wobei die Scheibe gegen die Bahn der Kraftübertragungselemente schräg gestellt ist, so dass zu jeder Zeit lediglich eine der Führungen in Eingriff mit einem Kraftübertragungselement ist.

[0010] Für besonders lange Ketten von Transportelementen und bzw. oder sehr große Lasten ist eine Ausführungsform besonders vorteilhaft, bei welcher mehrere Scheiben entlang der Bahn der Transportelemente bzw. entlang der Antriebskette vorgesehen sind, die beispielsweise auch gleichzeitig Antriebskräfte übertragen können.

[0011] Bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform ist eine weitere Variante sehr vorteilhaft, die dadurch gekennzeichnet ist, dass jede Scheibe auf die Bahn der Kraftübertragungselemente hin oder davon weg bewegbar ist, und dass zu jedem Zeitpunkt zumindest eine Führung zumindest einer Scheibe mit einem Kraftübertragungselement in Verbindung steht und zumindest eine weitere Scheibe aus der Bahn der Kraftübertragungselemente wegbewegt ist. Damit sind auch Konstruktionen möglich, bei welchen immer mindestens ein Teilsegment bzw. eine Scheibe in die Kette der Transportelemente oder in die Antriebskette eingreift. Dabei könnte auch jede Scheibe mit lediglich einer Führung realisiert sein.

[0012] Vorteilhafterweise sind die mit der Führung in Kontakt kommenden Bereiche der Kraftübertragungselemente mit reibungsvermindernden Einrichtungen, beispielsweise Rollen, Rollen- oder Kugellager, od. dgl. versehen.

[0013] Andererseits könnten auch die mit den Kraftübertragungselementen in Kontakt kommenden Bereiche der Führung mit reibungsvermindernden Einrichtungen, beispielsweise Rollen, Rollen- oder Kugellager, od. dgl. versehen sein.

[0014] In der nachfolgenden Beschreibung soll die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert werden.

[0015] Dabei zeigt die [0016] Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil einer Rolltreppe mit Linearantrieb gemäß einer bekannten Ausführungsform, [0017] Fig. 2 ist eine Seitenansicht auf den Abschnitt der bekannten Rolltreppe der

Fig. 1, und die [0018] Fig. 3a und 3b zeigen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Scheibe in der Seitenansicht und der Draufsicht.

[0019] Die sich bewegenden Transportelemente 1 in Form von Treppenstufen der Fig. 1 sind zur Bildung einer Rolltreppe unmittelbar untereinander verbunden und bilden so eine geschlossene Kette von Transportelementen 1, die über nicht dargestellte Umlenkeinrichtungen geführt ist. Die Transportelemente 1 oder deren Verbindungsteile weisen Gleitelemente oder Rollen 2 auf, mit welchen die Transportelemente in einer Führung, auf einer Schiene od. dgl. geführt sind. Auf die Kette von Transportelementen 1 wirkt ein Antriebssystem mit einer Antriebskraft ein.

[0020] Bekannt und in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist beispielsweise ein Antriebssystem mit zumindest einer sich über einen Teil der Länge zumindest eines Kettentrums der Kette von Transportelementen 1 erstreckenden, motorisch angetriebenen Gewindespindel 3. An zumindest einigen der Transportelemente 1, vorzugsweise koaxial mit den Achsen der Rollen 2, sind Zapfen 4 vorgesehen, die nach außen ragen und in den Gewindegang der Gewindespindel 3 2/7 österreichisches Patentamt AT 511 233 B1 2013-09-15 eingreifen. Die Zapfen 4 könnten auch von einer separat vorgesehenen Antriebskette 5 ausgehen, über welche die Treppenstufen zu einer Kette von Transportelementen 1 zusammengefasst sind. Auch die Rollen 2 für die Führung der Treppenstufen können in diesem Fall an oder in der Antriebskette 5 vorgesehen sein. Bei Drehung der Gewindespindel 3 wird aufgrund der Zwangsführung der Zapfen 4 parallel zur Gewindespindel 3 eine Antriebskraft auf die Zapfen 4 und damit weiter auf die Transportelemente 1, allenfalls auch mittels der separaten Antriebskette 5, ausgeübt. Weiters wäre es möglich keine Kette 5 sondern eine Stange 6 (Fig. 3) so anzutreiben, die mit einem oder mehreren der Transportelemente 1 gekoppelt ist, und welche Stange 6 dann als Kraftübertragungselemente wiederum Zapfen 4 vorgesehen sind.

[0021] Eine derartige Stange 6 mit Zapfen 4 ist in Fig. 3 im Zusammenhang mit dem erfin-dungsgemäßen Antriebssystem dargestellt, bei welchem der Linearantrieb zumindest eine motorisch zur Drehung um eine Achse 7 angetriebene Scheibe 8 aufweist. Diese Scheibe 8 ist im Wesentlichen parallel zur Stange 6 - oder der Ketten von Transportelementen 1 oder der Antriebskette 5 - orientiert und weist vier spiralförmig zum Rand der Scheibe 8 hin verlaufende Führungen 9 auf. Diese Führungen 9 können als nutförmige Rille in der Oberfläche der Scheibe 8 ausgeführt sein, können aber auch als spiralförmige Stufe oder auch als Grat auf der Oberfläche ausgebildet oder durch ähnliche Strukturen realisiert sein.

[0022] Mit jeweils einer dieser Führung 9 wirkt ein - hier als der Zapfen 4 der Stange 6 verwirklichtes - Kraftübertragungselement zusammen, indem dieser beispielsweise Zapfen 4 an einer Seite der im dargestellten Beispiel der Fig. 3 als Stufe auf der Scheibe 8 ausgebildeten Führung 9 anliegt. Aufgrund der im Wesentlichen geradlinigen und in Bewegungsrichtung der Transportelemente 1 orientierten Zwangsführung der Zapfen 4 wird im Zuge der Drehung der Scheibe 8 um ihre Achse 7 mittels eines nicht dargestellten Antriebsmechanismus eine im Wesentlichen radial oder auch tangential zur Achse 7 der Scheibe 8 wirkende Kraft erzeugt und weiter über die Stange 6 oder eine allfällige Antriebskette 5 weiter auf das Transportelement 1 oder die Kette der Transportelemente 1 übertragen. Der Antrieb, durch welchen die Scheibe 8 in Drehung versetzt werden, kann ein herkömmlicher Antrieb, vorzugsweise ein Elektromotor, sein.

[0023] Jede der vier Führungen 9 der in Fig. 3 dargestellten Scheibe 8 befindet sich auf einem Segment 10, wobei jedes der Segmente 10 unabhängig von jedem anderen der Segmente 10 beweglich ist. Über einen hier nicht näher dargestellten Mechanismus kann jeweils eines der Segmente 10, das sich in einem vorgegebenen Winkelbereich um die Achse 7 der Scheibe 8 befindet, bei welchem die Führung 9 dieses Segmentes 10 eine Antriebskraft auf die Stange 6 ausüben kann, in Eingriff mit dem Kraftübertragungselement 4 der Stange 6 bringen. Gleichzeitig sorgt dieser Mechanismus aber auch dafür, dass alle übrigen Segmente 10, die sich außerhalb des vorgegebenen Winkelbereichs befinden, aus dem Bereich der Kraftübertragungselemente 4 wegbewegt werden. Dazu können die Segmente 10 beispielsweise einzeln in Richtung der Achse 7 verschiebbar mit der Achse 7 gekoppelt sein, die Segmente 10 können aber auch auf und ab schwenkbar an der Achse 7 befestigt sein. Weiters könnte auch über ein Umklappen des gesamten Segmentes 10 dessen Führung 9 außer Eingriff mit den Kraftübertragungselementen 4 oder auch wieder in Eingriff damit gebracht werden. Hier sind also vielerlei Ausführungsformen im Rahmen der Erfindung möglich.

[0024] Eine weitere Möglichkeit, um dieses „Auskoppeln" jeder rückläufigen Führung 9 zu bewerkstelligen, kann bei einer Scheibe 8 mit mehreren spiralförmig zum Rand der Scheibe 8 hin verlaufenden Führungen 9 durch eine Schrägstellung der Scheibe 8 in Bezug auf die Bahn der Kraftübertragungselemente 4 bzw. der Bahn der Transportelemente 1 oder der Antriebskette 5 bzw. -Stange 6 erreicht werden. Im Prinzip wäre es auch denkbar, durch geeignete Ablenkeinrichtungen oder -mechanismen die Kraftübertragungselemente 4 in einer Bahn zu führen, die sie nur über einen Teil ihres Weges im Bereich der Scheibe 8 in Kontakt mit jeweils einer Führung 9 bringt und sonst von der sich lediglich in einer Ebene drehenden Scheibe 8 abhebt.

[0025] Als Alternative zu den oben erläuterten Führungen 9 könnte die Scheibe 8 auch mit zumindest einem stab- oder fingerförmigen Element versehen sein, welches über einen vorgegebenen Winkelbereich um die Achse 7 der Scheibe 8 in Eingriff mit zumindest einem der 3/7 österreichisches Patentamt AT511 233B1 2013-09-15

Kraftübertragungselement 4 gebracht werden kann. Dies kann beispielsweise durch eine Nockenscheibe bewirkt werden, die sich konzentrisch zur Scheibe 8 bewegt und das Element immer im vorgegebenen Winkelbereich radial nach außen drückt.

[0026] Um besonders lange Ketten von Transportelementen 1 und bzw. oder sehr große Lasten bewältigen zu können, ohne an die Grenzen der Bruchlast der Kette bzw. einer allfälligen Antriebskette 5 zu kommen, können entlang der Bahn der Transportelemente 1 bzw. entlang der Antriebskette 5 mehrere Scheiben 8 vorgesehen sein. Diese vielen Scheiben 8 können gleichzeitig ihre Antriebskräfte mittelbar oder unmittelbar auf die Kette von Transportelementen 1 übertragen. Es kann bei mehreren Scheiben 8 aber auch jede Scheibe 8 axial auf die Bahn der Kraftübertragungselemente 4 hin oder davon weg verschiebbar sein, wobei zu jedem Zeitpunkt zumindest eine Führung 9 zumindest einer Scheibe 8 mit einem Kraftübertragungselement 4 in Verbindung steht. Zumindest eine weitere Scheibe 8 kann axial aus der Bahn der Kraftübertragungselemente 4 heraus verschoben sein. Als eine weitere alternative Möglichkeit, zumindest eine Scheibe 8 aus der Bahn der Zapfen 4 wegzubewegen, wäre ein Wegklappen der Scheibe 8 beispielsweise mittels eines Schwingen- oder Schwenkmechanismus denkbar.

[0027] Dabei kann immer mindestens ein Segment 10 bzw. eine Scheibe 8 in die Kette der Transportelemente 1 oder in die Antriebskette 5 eingreifen, was auch die Ausführung jeder Scheibe 8 mit lediglich einer Führung 9 zulässt.

[0028] Vorteilhafterweise sind reibungsvermindernden Einrichtungen, beispielsweise Rollen, Rollen- oder Kugellager, od. dgl. zwischen Führung 9 und Zapfen 4 oder anderen Kraftübertragungselementen vorgesehen, welche Einrichtungen entweder an bzw. in den Führungen 9 oder auch an den Kraftübertragungselementen 4 vorgesehen sein können. 4/7

Claims

österreichisches Patentamt AT511 233 B1 2013-09-15 Patentansprüche 1. Beförderungsmittel, mit einer Vielzahl von separaten Transportelementen (1), insbesondere Stufen oder Segmente einer Rolltreppe, eines Fahrsteiges od. dgl., die miteinander zu einer Kette gekoppelt sind, und einem Antriebssystem, bei welchem zumindest ein Linearantrieb (3) in zumindest einer Arbeitsrichtung mittelbar oder unmittelbar eine Antriebskraft auf die Kette der Transportelemente (1) ausübt, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb zumindest eine motorisch zur Drehung um eine Achse (7) angetriebene Scheibe (8) mit zumindest einer spiralförmig zum Rand der Scheibe (8) hin verlaufenden Führung (9) aufweist, mit welcher Führung (9) zumindest ein zumindest mittelbar mit der Kette der Transportelemente (1) verbundenes Kraftübertragungselement (4) zusammenwirkt, auf welches durch die mittels der Kette der Transportelemente (1) bewirkte lineare Zwangsführung im Zuge der Drehbewegung der Scheibe (8) eine radial bzw. tangential zur Achse (7) der Scheibe (8) wirkende Kraft und damit weiter eine zumindest mittelbar auf die Transportelemente (1) wirkende Kraft erzeugt wird.
2. Beförderungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von separaten Transportelementen (1), insbesondere Stufen oder Segmente einer Rolltreppe, eines Fahrsteiges od. dgl., mit zumindest einer Antriebskette (5) gekoppelt und damit zu einer Kette zusammengefasst sind, und dass der zumindest eine Linearantrieb (3) eine Antriebskraft auf die Antriebskette (5) und damit mittelbar auf die Kette der Transportelemente (1) ausübt.
3. Beförderungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (8) mehrere bewegliche Segmente (10) aufweist, wobei jedes Segment (10) mit einer spiralförmig zum Rand der Scheibe hin verlaufenden Führung (9) versehen ist, und wobei ein Mechanismus vorgesehen ist, der in einem vorgegebenen Winkelbereich um die Achse (7) der Scheibe (8) jeweils ein Segment (10) in Eingriff mit einem Kraftübertragungselement (4) bringt und die übrigen, außerhalb des vorgegebenen Winkelbereichs befindlichen Segmente (10) aus dem Bereich der Kraftübertragungselemente (4) wegbewegt.
4. Beförderungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (8) mehrere spiralförmig zum Rand der Scheibe hin verlaufenden Führungen (9) aufweist, und wobei die Scheibe (8) gegen die Bahn der Kraftübertragungselemente (4) schräg gestellt ist, so dass zu jeder Zeit lediglich eine der Führungen (9) in Eingriff mit einem Kraftübertragungselement (4) ist.
5. Beförderungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Scheiben (8) entlang der Bahn der Transportelemente (1) bzw. entlang der Antriebskette (5) vorgesehen sind.
6. Beförderungsmittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede Scheibe (8) auf die Bahn der Kraftübertragungselemente (4) hin oder davon weg bewegbar ist, und dass zu jedem Zeitpunkt zumindest eine Führung (9) zumindest einer Scheibe (8) mit einem Kraftübertragungselement (4) in Verbindung steht und zumindest eine weitere Scheibe (8) aus der Bahn der Kraftübertragungselemente (4) wegbewegt ist.
7. Beförderungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Führung (9) in Kontakt kommenden Bereiche der Kraftübertragungselemente (4) mit reibungsvermindernden Einrichtungen, beispielsweise Rollen, Rollen- oder Kugellager, od. dgl. versehen sind.
8. Beförderungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mit den Kraftübertragungselementen (4) in Kontakt kommenden Bereiche der Führung (9) mit reibungsvermindernden Einrichtungen, beispielsweise Rollen, Rollen- oder Kugellager, od. dgl. versehen sind. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 5/7