CN101815668A - 自动扶梯的梯级以及具有此类梯级的自动扶梯 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种梯级(1)，包括由深冲金属板制成的颊板(5)、踏板(22)以及深冲的踢板(24)。踢板(24)的弧段(BO1)在上部的区域具有第一半径(R1)以及在下部的区域具有第二半径(R2)，其中，第二半径(R2)小于第一半径(R1)。踢板(24)的弧段(BO1)在线上平坦地从一个半径过渡到另一个半径。通过两个半径(R1、R2)，相邻的梯级的踏板(22)和踢板(24)之间的梯级间隙的大小与梯级间隙的位置无关，梯级间隙总是保持得很小，比如小于2.8mm。因此，大大地减小了衣角、尖锐的物体、鞋、小孩手指等等被夹住的危险。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于自动扶梯的梯级，具有由板件制成的、作为用于至少一个踏板和至少一个踢板的支架的梯级骨架，其中，踢板具有由深冲板制成的、带筋和槽的筋-/槽型面，每条筋从踢板下侧看具有一个空腔，以及踢板弧状延伸。
背景技术
DE3605284A公开了一种用于自动扶梯的梯级。梯级包括具有大量水平延伸的板条的踏板以及具有大量垂直延伸的板条的踢板。踏板的板条与相邻梯级的踢板的板条啮合，其中，缝隙宽度取决于相邻的梯级的相对位置。
US6978876B公开了一种前述类型的梯级，特别参见图5和6。利用梯级的骨架状的板结构可以节省重量以及明显节省成本。
梯级相对于相邻的梯级以垂直的方向相对移动，特别是在从倾斜的自动扶梯区段向水平的自动扶梯区段过渡的时候。同时，自动扶梯的梯级结构转化为平面的结构或带结构。此外，两个相邻的梯级之间的高度差持续地从最大值变化为零。相对移动通过用于梯级滚轮和链条滚轮的导轨的相应运动产生。在行驶方向上切割来看，梯级具有大致三角形的横截面。为了将两个梯级之间的间隙保持得较小，踢板设计为不是平面的，而是圆柱体壁的一段，即其横截面为圆弧状，从而使梯级在行驶方向上的截面更像是圆弧段而非三角形。
发明内容
在本发明的范围中断定，两个梯级之间的间隙不是恒定的，而是根据两个相邻的梯级之间的高度差的大小而改变。
本发明的目的在于，克服该缺陷。按照本发明，该目的通过前述类型的梯级如此实现，即梯级具有权利要求1的特征部分的特征。如此成型的梯级的作用在于，使梯级间隙恒定地保持得较小，与两个相邻的梯级的瞬时的高度差几乎无关。
本发明的有利改进在从属权利要求中限定。
按照本发明，踏板与相邻的踢板之间的梯级间隙总是保持几乎相同的大小，而与梯级间隙的位置无关。因为，大大减小了事故的危险或衣角、尖锐的物体、鞋、小孩手指等等被夹住的危险。特别是在自动扶梯从倾斜运行向水平运行过渡时，梯级间隙不再变大，而是还保持相同的大小。
利用梯级的骨架状的板结构不仅节省了重量以及显著节省了成本，还具有特别的优点，即可以以几乎任何形状进行制造，而不需要额外的制造上的耗费以及不需要采用需固定考虑的不同的横截面。因此，此类由深冲板制成的梯级刚好非常简单地实现了踢板的不同的直径。
更轻的梯级也代表针对自动扶梯驱动装置的更小的驱动功率。梯级的主要构件，比如梯级颊板、踏板以及踢板借助于深冲法由非常薄的深冲金属板制成。根据本发明的梯级尽管由薄金属板制成，仍能满足欧洲标准EN115以及美国标准ASME A17.1的规定以及应力测试，根据上述标准，梯级必须满足静力学测试和动力学测试。在静力学测试中，梯级以垂直于踏板作用的3000N的力被中心加载，其中允许出现最大4mm的偏转。在力作用后，梯级不允许具有剩余的变形。在动力学测试中，梯级以脉动的力被中心加载，其中，该力在500N和3000N之间变化，具有5Hz和20Hz之间的频率以及至少5*106次循环。在该测试之后，梯级允许具有最大4mm的剩余变形。
其它有利的是，构件可以从借助于展开装置保持以及可展开的具有比如2m至4m直径的金属板卷材(下面称作金属板卷)开始被以优化的制造方法进行制造。利用多重展平装置可以无间断地实施工作流程并且进一步减少制造时间。
具有骨架状或框架状金属板结构的梯级比由铝制成的压铸梯级更轻且便宜得多(特别是铝的价格在上涨的情况下)。600mm宽的梯级大约只重8.6kg，800mm宽的梯级大约只重10.8kg以及1000mm宽的梯级大约还只重13.1kg。在该结构方式中其它有利的是，梯级宽度或者在很少件数下的重装过程无需耗费更多的工作。在根据上述的标准EN115优化到最小重量和最大载重的梯级可以利用厚度为大约1.1至1.9mm的薄的深冲金属板制成，薄的深冲金属板借助于深冲法实现了最大程度地加固承载的构件。也可以考虑冲压法或弯曲法，但制成的梯级会重很多，因为在这些制造方法中需要更厚的金属板(至少4mm厚的金属板)。
由薄的、由比如0.25-1.25mm厚深冲到10-15mm的深冲金属板制成的踢板通过其筋-/槽型面具有极端负荷下足够的刚度。虽然刚度得到了提高，踏板的重量却保持得很小。
板厚为0.4mm时，踢板在梯级宽度为600mm时重为0.7kg，踢板在梯级宽度为800mm时重为0.9kg，踢板在梯级宽度为1000mm时重为1.1kg。
踢板的强度取决于材料。对于由标号为H380的深冲金属板制造的踢板来说，弹性极限为380至480N/mm2。如此，材料进入可塑性区域。断裂极限为440至580N/mm2。对于由标号为H400的深冲金属板制造的踢板来说，弹性极限为400至520N/mm2。如此，材料进入可塑性区域。断裂极限为470至590N/mm2。对于由标号为H900的深冲金属板制造的踢板来说，弹性极限为790N/mm2。如此，材料进入可塑性区域。断裂极限为900N/mm2。对于由标号为H1100的深冲金属板制造的踢板来说，弹性极限为1020N/mm2。如此，材料进入可塑性区域。断裂极限为1100N/mm2。
按照本发明的踢板还可以应用于取代中间颊板具有桥形的、连接侧颊板的横梁的梯级。
在深冲法中冲头将平面金属板下料压入预制的冲模中，其中，金属板下料的边缘借助于夹具固定。在通过冲头和冲模引起的深冲金属板的冷变型中，在夹具下方实现深冲金属板的暂时塑化和冷固。从二维的、主要由金属板带或金属板冲孔的金属板下料中形成具有底面和环状壁部的三维体，其中，壁厚略微小于原始的金属板厚度。底面可以在进一步的加工步骤、比如借助于液压深度变形到冲头或冲模中。在下面陈述的实施例中如此制造颊板孔眼。在变形之后通过比如利用刀具或冲压或水枪或激光的切割将边缘从壁部分离。深冲金属板必须能够适于变型。在下面陈述的实施例中比如使用具有标号为H380或H400的深冲金属板。钢材种类主要基于微合金掺和物比如铌和/或钛和/或锰的强度增强效应。此类钢材相对于软钢的较高的屈服极限使得可以以极小变形应力实现冷变型直到成形要求非常严格的以及复杂的构件变形。钢材种类与各个变形条件协调一致，由此也在很小的金属板厚下通过弹性的回弹将引起变形的端面收缩、褶皱、撕裂或形状不精确性的趋势最小化。深冲法特别之处在于金属板厚度与深冲壁部的高度比相对较大，以及由此产生的较高的承载能力、成形精确度以及稳定性。
在滚动变形法(也被称为连续弯曲法)中，将金属板带从金属板卷开始借助于多个先后设置的辊对或滚轮对通过冷变型变形成能够承受很大负载的型面。
附图说明
下面借助于附图详细说明本发明。其中：
图1为根据本发明的梯级的骨架；
图2为根据本发明的梯级；
图3为梯级的侧视图；
图4为与相邻的梯级的踢板啮合的踏板；
图5自动扶梯从倾斜运行向水平运行的过渡；以及
图6至图9为在相邻的梯级的不同相对位置上在相邻的梯级的踏板和踢板之间的梯级间隙。
具体实施方式
图1展示了根据本发明的梯级1的梯级骨架2。梯级骨架2由第一颊板3、至少一个中间颊板4以及第二颊板5组成。第一和第二颊板3、5也被称为侧颊板并且镜像对称地设置。颊板3、4、5设置在行驶方向上。针对每个颊板3、4、5由金属板带冲压出金属板下料，紧接着该金属板下料借助于深冲法变形成颊板。支架6、桥形件7以及悬臂8横向于行驶方向延伸并且将颊板3、4、5连接起来，其中，所述构件无螺栓地、比如借助于点焊法连接。颊板3、4、5、支架6、桥形件7以及悬臂8形成梯级骨架2。构件(支架6、桥形件7以及悬臂8)从金属板卷开始借助于滚动变形法循环地、比如以10至20米/分钟的制造速度生产出来，且根据梯级宽被切割。为构件(支架6、桥形件7以及悬臂8)设置具有厚度为1.8-3.3mm的无锈的钢板或镀锌板或铜板或黄铜板。也可以是其它的构件材料比如塑料纤维合成材料或天然纤维合成材料或CFK或GFK或塑料。
在第一颊板3上设置梯级滚轮9以及紧急导向钩10。在第二颊板5上设置梯级滚轮11以及紧急导向钩12。梯级滚轮9、11沿着自动扶梯的导轨引导梯级1。紧急导向钩10、12在梯级滚轮9、11出现故障时将自动扶梯带入紧急导向中并且迫使梯级1回到导轨上。
梯级1借助于梯级轴13与自动扶梯的梯级骨架相连。梯级轴13由多个部分构成。由圆形材料制成的轴销14可旋转地支承在用作滑动轴承的中间颊板4的轴套15中。在第一颊板3上设置有用作滑动轴承的轴套16，其中，第一驱动轴17(Mitnehmerachse)一端可旋转地支承在轴套16中以及另一端借助于连接件18与中间颊板4的轴销14相连。在第二颊板5上设置有用作滑动轴承的轴套19，其中，第二驱动轴20一端可旋转地支承在轴套19中以及另一段借助于连接件21与中间颊板4的轴销14相连。
驱动轴17、20从金属板卷开始借助于滚动变形法进行生产并且根据梯级宽度进行切割。在连接件18、21松开的情况下，在梯级1的每一侧通过梯级链条的链销推动驱动轴17、20并且连接件18、21重新被拧紧，由此将梯级1与带动梯级1的梯级链条相连。
梯级轴13与链销一起形成从一个链轮到相对立的链轮的贯穿的轴。因此梯级1一端被链轮支承以及另一端被梯级滚轮9、11支承。
图2展示了完整的梯级1的仰视图，其中，梯级骨架2被补充了踏板22、梯级边棱23以及踢板24。踏板22和/或踢板24也可以由多于一个的部件组成。比如一体的踏板22或一体的踢板24可以从行驶方向上观察和/或横向于行驶方向观察被分开。踏板22和踢板24都在两个步骤中制造。在第一步骤中将从金属板卷抽出的金属板进行定向并且借助于齿形轴大约50％地预成形或预起槽(vorgewellt)并且随后根据出料(Auftritt)进行切割。在第二步骤中预成形的构件借助于深冲法变形成具有筋和槽的最终的筋-/槽型面。踢板24的弧段BO1以相同的深冲法一次制成。踏板22和踢板24也可以在一个步骤中被深冲，其中，深冲3至10个筋和槽，接下来继续移动深冲金属板，然后再次深冲3至10个筋和槽如此等等。总共深冲比如0.25-1.25mm厚的深冲金属板至10-15mm。踏板22的筋-/槽型面在支架一侧在每第二条筋上具有小齿部25，其与相邻梯级的踢板24的筋-/槽型面啮合。由此梯级间的间隙是凸出的和凹进的。
比如由陶瓷或天然纤维或塑料在浇铸法中或由铝在压铸法中制成的梯级边棱23被放置在桥形件7上并且从下面与桥形件7螺栓连接或铆接或粘接或扣接或插接。也可以使用其它的材料如天然纤维材料、合成纤维材料、GFK、CFK或NIRO以及其它颜色如黄色、红色、黑色、蓝色或混合颜色。梯级边棱23设计成使得踏板22和踢板24都能被推入梯级边棱23。
图3示出了在两个颊板5上看的梯级1的侧视图。踏板22无螺栓地比如借助于点焊法与支架6和桥形件7相连。踢板24被推入梯级边棱23中并且无螺栓地、比如借助于点焊法或扣接法与悬臂8相连。踢板24的弧段BO1在上部的区域中具有第一半径R1以及在下部的区域中具有第二半径R2，其中，第二半径R2小于第一半径R1。弧段BO1还可以具有多余两个的不同的半径。踢板24的弧段BO1在线
上从一个半径过渡到另一个半径。线
的位置通过最小的自动扶梯倾角比如27°确定。在该倾角下与在稍大的自动扶梯倾角比如30°或35°下一样，梯级间隙SP1尽可能小且几乎相同。通过两个半径R1、R2，相邻的梯级的踏板22和踢板24之间的梯级间隙SP1总是同样的小，而与在图6至图9中示出的梯级间隙SP1的位置无关。梯级间隙SP1可以根据自动扶梯倾角稍大或稍小。
R1比如为447.5mm且其原点为以0P1标记的点。R2为比如380mm且以0P2标记的点作为原点。所述半径适用于长度为133.33mm的链节或长度为133mm的链条分段。在链条分段为200mm时，R1为比如426mm以及R2为比如380mm。在链条分段为400mm时，R1为比如410mm以及R2为比如380mm。原点0P1、0P2的准确位置是给定的。半径R1、R2是通过试验和设计得出的经验值。对此的其它解释通过图5阐述。
根据客户的需求还可以考虑针对踏板22和/或踢板24采用不锈钢、铝、人工纤维复合物/自然纤维复合物、GFK、CFK、陶瓷、铜、黄铜、锰板/钛板等等。
图4示出了相邻的梯级的踏板22和由深冲板83制成的踢板在间隙区域的三维视图，其中，踏板22和踢板24之间的间距形成了梯级间隙SP1。如图2中的梯级1也示出了从下方看的三维视图。以25标记的踏板22的齿部与踢板24的筋-/槽型面80啮合。踢板24的筋-/槽型面80由筋82和槽81组成，其中，每条筋82从下方看(箭头方向P2)形成一个空腔84，其可以为了加固踢板24配置填充物。每个齿部25到达相邻的踢板24的槽81。踏板22与踢板24之间的梯级间隙SP1由此具有凸出和凹入。借助于深冲法变形的深冲板61形成了具有在行驶方向上延伸的筋62和槽63的筋-/槽型面66。筋62和槽63组成了踏板22，其中，筋62形成了用于梯级1或者说自动扶梯的使用者的踏步面。每条筋62形成了从下方看(箭头方向P2)的一个空腔64。
图5示出了自动扶梯从倾斜运行向水平运行的过渡。此处，在行驶方向P3上看，可见的梯级高度越来越小且在水平运行中为0mm。梯级间隙SP1不断改变其相对于梯级1的踢板24的位置且如箭头P4所示从下至上迁移。梯级间隙SP1总是几乎相同大小，与自动扶梯是否形成可见的梯级1或自动扶梯是否形成平面无关。在倾角为30°或35°时梯级间隙SP1非常窄，比如为2.8mm。阶梯的形成或平面的形成通过引导梯级滚轮9、11的运行轨道71以及引导链轨73的运行轨道72实现。运行轨道71、72的过渡弧段以BO2标记以及过渡弧段BO2的半径以R3标记且至少为1000mm长。
通过梯级链条与运行轨道72的偏移，在过渡弧段BO2中的梯级间隙SP1稍小一点，这是因为梯级链条与比如133.33mm或200mm长的链节组成了过渡弧段BO2的弓弦。踢板24的半径R1、R2均衡了在梯级间隙SP1上引起的缩短。由于梯级的几何尺寸及在过渡弧段BO2的较小的半径R3为比如1000mm至1500mm时梯级间隙SP1最小。在踏板22快速升高时，梯级链条描绘出明显的扇形段且形成了最大的弓弦。通过过渡弧段BO2，梯级间隙SP1在很大程度上取决于踢板24的设计且是可变的。为了达到尽可能小的梯级间隙SP1，必须借助于更大的半径R1(比如447.5mm)使踢板超高。其它的链条部分采用如前所述大小的半径。
图6至图9示出了图5的部分A2至A5，其中该部分具有相同的踢板24与相邻的梯级的踏板22之间的梯级间隙SP1。图6示出了完全的梯级高度下的梯级间隙SP1。图7示出了大约半个梯级高度时过渡区域中的梯级间隙SP1。图8示出了最小的梯级高度时的梯级高度。图9示出了平行运行中不存在梯级高度时的梯级间隙SP1。
Claims (11)
1.一种用于自动扶梯的梯级(1)，具有作为用于至少一个踏板(22)和至少一个踢板(24)的支架的、由金属板件制成的梯级骨架(2)，其中，踢板(24)具有由深冲金属板(83)制成的、具有筋(82)和槽(81)的筋-/槽型面(80)，每个筋(82)从踢板下侧面(P2)看具有一个空腔(84)，以及踢板(24)弧状地延伸，其特征在于，踢板(24)的弧段(BO1)具有至少两个不同的半径(R1、R2)，其中，具有不同半径(R1、R2)的区域相互平坦地过渡。
2.如权利要求1所述的梯级，其特征在于，弧段(BO1)在上部的区域中、即在与踏板相邻的区域中具有第一半径(R1)以及在下部的区域中具有第二半径(R2)，其中，第二半径(R2)小于第一半径(R1)。
3.如权利要求2所述的梯级，其特征在于，第一半径(R1)大约为447.5mm，第二半径(R2)大约为380mm。
4.如权利要求2所述的梯级，其特征在于，第一半径(R1)大约为426mm，第二半径(R2)大约为380mm。
5.如权利要求2所述的梯级，其特征在于，第一半径(R1)大约为410mm，第二半径(R2)大约为380mm。
6.如权利要求1-5中任一项所述的梯级，其特征在于，在梯级(1)之间保持不变的梯级间隙(SP1)为最大2.8mm。
7.如权利要求1-6中任一项所述的梯级，其特征在于，深冲金属板(83)包括微合金掺和物比如铌和/或钛和/或锰且筋-/槽型面(80)在金属板厚为0.25-1.25mm时被深冲到10-15mm。
8.如权利要求1-7中任一项所述的梯级，其特征在于，深冲金属板(83)的弹性极限位于380N/mm2至520N/mm2的范围内，深冲金属板的断裂极限位于440N/mm2至590N/mm2的范围内。
9.如权利要求1-7中任一项所述的梯级，其特征在于，深冲金属板(83)的弹性极限位于790N/mm2至1020N/mm2的范围内，深冲金属板的断裂极限位于900N/mm2至1100N/mm2的范围内。
10.如权利要求1-9中任一项所述的梯级，其特征在于，深冲金属板的板厚为0.4mm。
11.一种自动扶梯，具有至少一个如权利要求1至10中任一项所述的梯级。
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