CN100562480C - 用于乘客运输的驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明披露了一种根据本发明的、用于链(2)的驱动和/或倒转元件(1)，所述链(2)具有多个第一和第二链销或链辊或链滑块(3A、3B、3C、3D)和连接第一和第二链销或链辊或链滑块的链板或链节(4)，特别地，用于人员运输的连续运输装置的驱动和/或运输链，其中所述驱动和/或倒转元件具有第一节圆(5)和第二节圆(6)，以便在第一节圆(5)上的第一链销(3A、3C)和第二节圆(6)上的第二链销(3B、3D)与驱动和/或倒转元件交替地接合。

Description

用于乘客运输的驱动系统

技术领域

本发明涉及一种用于链的驱动和/或倒转元件，尤其是一种用于人员或乘客和他们的手提行李的运输的连续传送装置的驱动和/或运输链。

背景技术

当今，无数不同的链在机器和系统的构造中用作例如用于人员的运输的连续传送装置、尤其是电梯、输送带或电动走道的驱动链。

驱动元件在循环方向上驱动链或梯级链或者板链(pallet chain)，同时通过旋转倒转元件将它们单独的平移带部分传送入彼此。优选但不必然地，驱动元件和倒转元件一致并以例如链轮或楔形盘的形式实现。因此目前有对接合元件的负面讨论，所述接合元件通过与它们驱动和/或倒转的链或梯级链正和/或非正接合而与链或梯级链接合。

由于所谓的多边形效应，这种接合元件引起纵向方向上(即链的移动方向上)和与其正交的方向上的链索速度的波动。这由单个链节运行到链轮或者接合元件上时的回动(reversal)导致。当此发生时，由于单个链节承受突然的旋转脉动-运行入急拉(jerk)或运行入推力，因此链节经受垂直于链索的循环方向的突然的加速度。相反地，在惰转时，该旋转脉动使得链在接合元件的旋转方向上滚入(roll in)。

作为感生的振动的结果的多边形效应是在被保持的链上产生噪音的主要来源，它使链磨损并使人员输送装置经历不愉快的不规则运动，为了更深地理解多边形效应，应当参考相关专门著作，如整体参考例如P.Fritz：Dynamik schnelllaufender Kettentriebe，VDI-Verlag，1998。

利用图1中示意性地图示说明的传统的接合元件100，链200以链销300随后运行在半径为R₅₀₀的节圆500上的方式相切地运行入节圆500。当如图1中理想的形式所示、显示为虚线的垂直平面中的销第一次与元件100接合，自此点起它被强迫以速度v＝R₅₀₀×ω行进，其中ω是接合元件的恒定转速。其在负载端的纵向方向上(在图1所画平面中是水平的)的速度L＝v×cos(α)随角度α增大而减小。对应地，负载端以该减小的速度L移动直到下个销300接合并突然加速到v。这导致周期性波动的端速度L＝R₅₀₀×ω×cos(α)。

为避免多边形效应，如图2中示意性所示，WO 00/07924提出将链销310从链210相切进入的较小作用圆(图2中显示为虚线)经过部分弯曲的引导轨(未显示)逐渐地转移到较大的节圆510(图2中显示为虚线)上。简言之，如果运行入的链销310在其上被引导的半径r以比率r(α)＝R₅₀₀/cos(α)增加，就可以产生恒定端速度L＝R₅₀₀×ω，同时链销w的速度对应地增加到w＝R₅₁₀×ω。

接合元件实施为具有恒定节圆510的链轮110。以下可以被认为是缺点：弯曲引导轨的区域中的链辊升离链轮的齿基，即它们在节圆上相对于接合元件移位，这引起噪音的产生以及过早的磨损。图2中通过解释所显示的是链销310运行入在最低点的齿基中的接合情况。在简化的图示中，由真实接触几何形状产生的接合的较早开始被忽略并且基本原则不受影响。如从图中左侧中的空齿槽中可见，链销310从较小的作用圆到较大的节圆510，并由此相对于链轮110的齿向上滑动。

发明内容

因此本发明的目的是获得一种用于链或梯级链或板链的驱动和/或倒转元件(driving and/or reversing element)，所述驱动和/或倒转元件没有多边形效应并仅产生轻微的脉动并避免了上述缺点。

此目的由如下接合元件实现：一种驱动和/或倒转元件，用于链，所述链具有多个第一和第二链销，和连接第一和第二链销的链节，所述链销具有可旋转或可滑动地支撑的链辊或链滑块，通过所述链辊或链滑块所述链销与驱动和/或倒转元件接合，其中所述驱动和/或倒转元件具有第一节圆和第二节圆，以便在第一节圆上的第一链销和第二节圆上的第二链销与驱动和/或倒转元件交替地接合；还具有在第一节圆上引导第一链销的第一引导轨，和/或具有在第二节圆上引导第二链销的第二引导轨。

根据本发明，接合元件或链轮具有不同直径的第一节圆和第二节圆，以便第一节圆上的第一链销和第二节圆上的第二链销交替地与接合元件将接合或接合。

“交替地”指交替地或混合地与接合元件接合的链销的任意预定顺序。

优选为，第一链销将接合在第一节圆上，并且链随后的链销将接合在第二节圆上(顺序1-2-1-2…)。

然而也可以是，不仅第一、而且链的一个或多个随后的链销将接合在第一节圆上，并且然后一个或多个随后的链销接合在第二节圆上。如果两个连续的链销在第一节圆上而随后两个链销在第二节圆上，产生顺序：1-1-2-2-1-1-2-2…。相似地，如果三个连续的链销在第一节圆上而随后三个链销在第二节圆上，产生顺序：1-1-1-2-2-2-1-1-1-2-2-2…。不言而喻，不规则的顺序也是可以的，例如两个连续的链销在第一节圆上，其后仅单独一个链销在第二节圆上(顺序：1-1-2-1-1-2…)，或者反之亦然，单独一个链销在第一节圆上，其后两个链销在第二节圆上(顺序：1-2-2-1-2-2…)。利用本发明的知识，消除多边形效应的第一和第二链销的任意其它顺序和组合也是可以的。

图3中极简化地显示了该原理与WO 00/07924作用方式的相似性。链销3A在外节圆6上的接合产生与WO 00/07924相同的效果，即作为较小的节圆半径的结果，随后的链销3B以恒定负载端速度L被拉入。然而，当该链销3B与接合元件接合时，与WO 00/07924相反，它保持在较小节圆5上。然而，由于下一链销3C也被提升到较大节圆6上，所述销3C除经受其纵向速度之外还经受垂直分量，因此其整个速度、即负载端被拉入的速度增加。作为参照图1所解释的链销3B的速度的纵向分量减小的结果，负载端速度的减小可被补偿。链销3C被加速到它然后接合的较大节圆6的转速(如图3中示意性所示)。

因而，尽管在WO 00/07924中，每个链销都首先接合较小作用圆然后滑入较大节圆上的齿槽中，但根据本发明，链交替地接合在不同节圆中。因此，它们不会相对于接合元件或链轮向外或向上滑动，而是保持在不同节圆中，这减小了磨损和磨蚀，以及作为链销和接合元件之间的相对运动的结果所产生的噪音。

在优选的实施例中，在整个倒转期间，链销靠在具体为链轮的接合元件的齿基上。这不仅产生更稳固的引导，而且抑止并减小链的竖直和垂直振动。

通过减小或消除多边形效应，利用根据本发明的接合元件极大地改善了链驱动的噪音和磨损性能。由于多边形效应与链节距(链销之间的距离)大致成比例，作为减小的或消除的多边形效应的结果，可以实现较大节距或较小接合元件直径或链轮直径。链轮的直径与它们的齿数成比例，即直接与节距成比例，因此较大的节距意味着更少的齿和更简单或更容易制造的链轮。这产生关于材料成本、制造和连续生产的优点。

优选地，链销包围以完全已知的方式被可旋转支撑的链辊或钢辊或塑料辊或套筒，并且所述链销通过链辊或钢辊或塑料辊或套筒与接合元件接合。当此后参考链销时，所述参考包括这些围绕的链辊或链套筒，作为以滚动摩擦代替滑动摩擦的结果，所述链辊或链套筒有助于减小摩擦和磨损。

如已在基本原理的解释中所述的，在本发明的优选实施例中，接合元件实施为具有齿的链轮，其中链销接合在链轮的齿槽中。这允许链销和接合元件之间的正且可靠的接合。有利的是，齿具有交替的在第一节圆上的第一齿槽和在第二节圆上的第二齿槽。“交替地”指可以任意顺序交替或混合布置的齿槽的任意预定顺序。

在可选实施例中，接合元件可以同样良好地实施为楔形轮对，链销与楔形轮正接触。为形成不同的节圆，楔形轮可具有交替的第一区域和第二区域，其中所述第一区域具有第一楔角而所述第二区域具有与第一楔角不同的第二楔角，第一节圆由第一链销与第一区域的接触点限定，第二节圆由第二链销与第二区域的接触点限定。虽然一方面，楔形轮需要最小按压力以产生必要的正接合，但是另一方面，它们允许利用相同驱动单元实现不同倒转半径和驱动比率的无级设定，而无需附加的齿轮或梯级齿轮。

根据本发明，包括至少两个不同的节圆，链销交替地运行到所述节圆上。然而，根据本发明的接合元件可以具有第三节圆，以便在第一节圆上的第一链销、第二节圆上的第二链销和第三节圆上的第三链销与接合元件交替地接合。第三或另外的节圆由此提供中间梯级(intermediatesteps)，所述中间梯级允许链的更精细划分，同时遵循交替节圆的基本原理。

在本发明特别优选的实施例中，接合元件围绕第一和/或第二引导轨，所述第一和/或第二引导轨分别引导分别在第一或第二节圆上的第一或第二链销。具体地，在较大节圆上引导链销的引导轨施加垂直于纵向速度的附加垂直速度到这些链销，并由此补偿在前链销的减小的纵向分量。然而，链销可仅由接合元件自身同样良好地引导，例如链轮的齿槽被引导在对应的节圆上，虽然基于几何形状仍有少部分多边形效应，但与传统系统相比，它已被大大减小。由此可进一步防止链销相对于接合元件的滑动。

根据接触的几何形状，这种相对滑动不需被完全避免，而是通过其出现在不同节圆上而被原则上减小。

在以上特别优选实施例的进一步改进中，第一和第二引导轨分别地引导分别在第一节圆和第二节圆上的第一和第二链销，直到它们脱离接合元件。由此可避免或至少减小链的滚入(rolling-in)。另外，链销相对于接合元件的滑动也由此被减小或完全消除。

在根据本发明的接合元件中，如上所述的链销在节圆上的引导优选地以完全已知的方式实现，即第一和/或第二链销分别运行在第一和第二引导轨上。在本发明的特别有利的进一步改进中，引导设置在分为两半的链索的循环平面中，第一半形成第一引导轨而与其相对的第二半形成第二引导轨。在面对侧的第一半上，第一链销具有特别用于第一链辊的较大的直径，并且因此运行在第一引导轨上，同时相似地，在相对侧上的第二链销具有特别用于第二链辊的较小的直径，并因此运行在第二引导轨上。

为避免在垂直或竖直方向上的附加激励，根据本发明的接合元件优选地由以下方式实现：链相切地运行到第一和/或第二节圆上并相切地离开第一和/或第二节圆。

本发明的进一步目的、特征和优点从权利要求和示例性实施例产生。

附图说明

附图如下：

图1是解释传统接合元件中多边形效应的示意图；

图2是根据现有技术的链轮的示意图，其中通过链轮在齿槽中滑动而减小多边形效应；

图3是根据本发明的实施例的接合元件的对应于图1、2的简化侧视图；

图4是根据本发明的进一步实施例的链轮的示意性侧视图；和

图5A、5B是根据图4的、三维视图中的链轮，具有第一和第二引导轨，一部分链，和在链索的另一端处的根据本发明的另一链轮。

具体实施方式

以下将参照链轮更详细地解释本发明。然而，本发明也可通过其它接合元件同样良好地实现，所述其它接合元件具体是已提到的楔轮对、圆环对(toroid pair)，或者相似的齿轮或者机械部件。

图4从侧面显示了根据本发明的链轮1形式的接合元件。相对侧也以未填充的轮廓显示。

链轮1使链2在相差180°的上负载端和下卸载端之间反转，并通过接合元件的驱动(未显示)由此驱动链2。反转角和包角，以及入方向和出方向，都是纯粹说明性的，利用根据本发明的接合元件也可同样良好地实现其它角度和方向。

链轮具有不同直径的第一节圆5和第二节圆6。在示例性实施例中，通过例子，第二节圆直径较大。链轮例如可具体为渐开线齿轮7，所述渐开线齿轮7具有交替的齿槽深(tooth space depth)，限定第一节圆5的第一齿槽8A、8C，限定第二节圆6的第二齿槽8B、8D，所述第一齿槽8A、8C和第二齿槽8B、8D到链轮的轴或中心的径向距离不同，但在其它方面具有相似或相同的齿几何形状(关于例如根切、头部导圆等)。

链2围绕链销3A、3B、3C、3D，链销3A、3B、3C、3D上安装有通过链板或链节4彼此连接的可旋转或可滑动或可回转的链辊或滑块(runner)或链滑块(chain runner)。第一链销3A、3C仅在第一侧上具有链辊，而与链销3A、3C交替的链销3B、3D仅在第二侧上具有链辊。

通过布置在链和接合元件的中线平面的第一侧上的第一引导轨9(图4中，在附图平面下方并因此以轮廓显示)，其中第一链销3A、3C在所述第一引导轨9上运行，这些第一链销被相切地引导到第一节圆5并且自接合元件1的垂直中间平面起第一链销与第一节圆5相接合。它们由此经受恒定圆周速度v＝R₅×ω，其中R₅是第一节圆5的半径，而ω是链轮1的转速。

第二引导轨10以相似的方式布置在邻近接合元件1的中间平面的相对的第二侧上，第二链销3B、3D运行在所述第二引导轨10上并且第二节圆6被相切地引导到所述第二引导轨10，从而自接合元件1的垂直中间平面起第二链销3B、3D与第二节圆6相接合。它们由此经受恒定圆周速度w＝R6×ω，其中R6是第二节圆6的半径。

在本发明未显示的另一实施例中，在链板4内链销3A、3B、3C、3D具有连续或分开的链辊。第一链销3A、3C突出到第一侧，第二链销3B、3D突出到第二侧。它们分别在布置在那里的第一引导轨9和第二引导轨10上运行。

在所示示例性实施例中，交替的第一和第二齿槽8A、8C和8B、8D分别连续地与第一和第二链销或链辊3A、3B、3C、3D分别地配合。通过引导轨9、10，这些与相应的节圆5或6相切地接合而不因此滑入或移入齿槽中。有利地，它们连续地靠在齿基上并由此减小相对于链索2的行进方向的向上或向下的竖直或垂直振动。

如参照图3已原则性解释的，由于在前面的外齿销3B、3D在外节圆6上回动(reverse)，因此内链销3A、3C被对应的在前面的外齿销3B、3D以在第一引导轨9上的恒定速度拉入链轮中。相反地，通过被带到外节圆6上，外链销3B、3D也在垂直方向上加速，因此虽然拉动它们的内链销3A和3C的纵向分量随链轮的旋转增加而减小，但外链销3B、3D沿引导轨6的整个速度保持恒定。

多边形效应由此被防止或大大减弱。

Claims (11)

1.一种驱动元件(1)，用于链(2)，所述链(2)具有多个第一和第二链销(3A、3B、3C、3D)，和连接第一和第二链销的链节(4)，所述链销具有可旋转或可滑动地支撑的链辊或链滑块，通过所述链辊或链滑块所述链销与驱动元件接合，其中所述驱动元件具有第一节圆(5)和第二节圆(6)，以便在第一节圆(5)上的第一链销(3A、3C)和第二节圆(6)上的第二链销(3B、3D)与驱动元件交替地接合；

还具有在第一节圆上引导第一链销的第一引导轨(9)，和/或具有在第二节圆上引导第二链销的第二引导轨(10)。

2.根据权利要求1所述的驱动元件，具体为具有齿(7)的链轮，链销分别接合在链轮的齿槽(8A、8B、8C、8D)中。

3.根据权利要求2所述的驱动元件，所述齿具有交替的第一齿槽(8A、8C)和第二齿槽(8B、8D)，其中所述第一齿槽(8A、8C)在第一节圆(5)上而所述第二齿槽(8B、8D)在第二节圆(6)上。

4.根据权利要求1所述的驱动元件，具体为楔形轮对，链销分别与楔形轮正接触。

5.根据权利要求4所述的驱动元件，其中：

所述楔形轮具有交替的第一区域和第二区域，其中所述第一区域具有第一楔角而所述第二区域具有不同的第二楔角，第一节圆(5)由第一链销与第一区域的接触点限定而第二节圆(6)由第二链销与第二区域的接触点限定。

6.根据权利要求1所述的驱动元件，进一步具有第三节圆，以便在第一节圆(5)上的第一链销(3A、3C)、在第二节圆(6)上的第二链销(3B、3D)和第三节圆上的第三链销与驱动元件交替地接合。

7.根据权利要求1所述的驱动元件，所述第一或第二引导轨分别地引导分别在第一或第二节圆上的第一或第二链销，直到第一或第二链销脱离驱动元件。

8.根据权利要求1或7所述的驱动元件，所述第一和/或第二链销分别在第一和/或第二引导轨上运行。

9.根据权利要求1所述的驱动元件，所述链相切地运行到第一和/或第二节圆上。

10.根据权利要求1所述的驱动元件，所述链相切地从第一和/或第二节圆离开。

11.一种链系统，所述链系统用于人员运输用的连续运输系统，并具有链(2)和根据前述权利要求中任一项所述的驱动元件，所述链(2)具有多个第一和第二链销(3A、3B、3C、3D)和连接多个第一和第二链销(3A、3B、3C、3D)的链节(4)。

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