CN103517865A - 用于移动负载物和乘客的驱动单元以及包括这种驱动单元的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种驱动单元，所述驱动单元包括由马达(6)驱动的主轴(5)，滑轮(2，3)和线缆(11)，且其具有具体为N：1的有利传动比，其中N=4+n，以及n是从-2到+8的包括0的整数。所述单元用于移动负载物和乘客，特别适用于电梯，该单元是节省空间的、环保的(或环境友好的)、维修率低、在能耗方面是经济的，且可用于新的电梯构造内和陈旧装置的更换中。该驱动单元允许安全地操作装置，以及以较高的速度运输乘客和负载物。例如，该驱动单元可安装于井道的下端部处或上端部处，或也可安装于井道的外部。该驱动单元可用于在垂直、水平和另外的倾斜方向上移动，且可设有配重。

Description

用于移动负载物和乘客的驱动单元以及包括这种驱动单元的装置
技术领域
本发明涉及驱动单元，用于移动负载物和乘客的装置（诸如电梯）可装配有该驱动单元，且所述驱动单元包括主轴和线缆、链条或皮带，以及通过所述驱动单元可实现多个传动和更高的速度。本发明还涉及一种装置，具体涉及用于运输负载物和乘客的电梯，其由这种驱动单元来操作。
背景技术
长期以来已经知晓相应的装置（特别是电梯）可使用驱动单元来用于移动负载物和乘客。
这些例如包括诸如在待审的德国专利申请DE3621851A1中所述那些的液压操作系统。该专利申请的主题是液压操作的电梯，所述电梯除了轿厢之外包括液压缸，所述液压缸在轿厢的行进方向上延伸，且活塞杆在所述液压缸中移动，所述电梯还包括连接到活塞杆上的配重和带轮。工作流体由马达驱动的泵来供应。
然而，液压操作的驱动单元是非常敏感的，不仅需要频繁地监控和维护泵区域，而且还要频繁地监控和维护液压缸系统。此外，液压流体必须定期更换，其与成本和工作量相关。在操作过程中，还必须监控流体液位以及必须补充油。此外，流体性质具有高度的温度相关性，因此还需要注意环境问题，诸如污染环境以及涉及官方安全法规的风险。需要大量的液压流体也是很大的缺陷。
CH615138A5中公开了一种系统，其不利用液压系统操作，而是采用滑轮组系统，其中滑轮组由特殊的马达驱动。然而，这种电梯尤其不适于快速和安全地运输乘客。德国专利说明书DE19851726C描述了一种电梯系统，其驱动系统基于主轴升降线缆驱动来操作。但是，在该电梯系统中，驱动马达和主轴连同直接与其相关联的零部件一起布置于电梯井道的下部区段内，也就是说其位于电梯轿厢的下方。线缆转向滑轮附接到位于电梯系统下方的曳引控制台。此外，另外的转向滑轮在井道的顶部中布置于电梯轿厢的上方，线缆悬挂系统也是如此。进行驱动所需的组件在整个电梯井道内被分配于多个位置内。驱动系统是电梯系统的整体组成部分。
然而，这种装置只允许在垂直方向上的运动。不过，这方面的发展已经提供了优于从相关技术已知电梯的显著优势。
EP0895957A2描述了一种电梯，其包括一种驱动器，其中同样只有垂直移动是可能的，且其中电梯和驱动器刚性地彼此集成到一起。然而，驱动马达作用于所使用的螺母上。两条线缆也在该设计中提供。主轴被直接驱动，且该装置没有传动系统。
虽然已经知晓包括不同驱动器的一些电梯，但是仍对电梯以及更具体地对驱动单元存在需求，即所述电梯以及更具体地驱动单元应具有简单的设计，在其应用中具有通用性，并提供优于已知现有技术的优势。
发明内容
本发明的目的是提供对已知现有技术的细化、改进和简化，以及具体提供一种驱动系统，其不仅可用于在垂直方向上移动负载物和乘客，而且可在倾斜方向或水平方向上移动负载物和乘客。
本发明的另一个目的是提供一种用于移动负载物和乘客的驱动单元，其易于利用较少的器件来制造，且具有多种用途，其可特别有利地用于配备在下述系统中，该系统允许以垂直地、水平地和倾斜的方式移动负载物和乘客，通过其可以运输较重的负载物，其允许高的传输速度，且其附加地设计成紧凑单元，所述紧凑单元可以按原样运输或容纳于壳体内以及可以局部地安装和使用。
本发明的又一个目的是提供有利的运输或移动单元，特别是电梯，其装配有这种驱动单元。
本发明的再一个目的是提供一种运输系统，特别是电梯，其包括驱动单元，所述驱动单元能够以能耗低的方式来操作。
该目的通过一种驱动单元来实现，所述驱动单元包括由马达（6）驱动且作用于螺母（1）上的主轴（5），附连到所述螺母用于非固定转向的两个或两个以上的转向滑轮、齿轮或带轮（2），以及用于固定转向的一个或多个转向滑轮、齿轮或带轮（3）和用于线缆、链条或皮带（11）的固定悬挂系统（4），以及线缆、链条或皮带（11）形成N：1的传动比（gear ratio），且N=4+n，其中n是从-2到+8的包括0的整数，以及线缆、链条或皮带（11）可以可选地通过转向的方式直接连接到运输系统。
此外，甚至更高的传动比也是可能的。
优选的是n=-2至4，特别是0。
主轴有利地设计成滚珠丝杠。
驱动单元可有利地布置于壳体内，所述壳体具有可选地用于引出和连接包括负载物的线缆的开口。
本发明的再一个目的是用于在垂直、水平或倾斜方向上移动、升高或降低负载物或乘客的一种装置，其中所述装置包括用于驱动目的的上述类型的驱动单元。
所述装置优选地是电梯。
本发明的再一个有利的实施例是一种电梯，其包括用于上下移动乘客电梯和/或货梯的驱动单元，所述驱动单元包括由马达（6）驱动并作用于螺母（1）上的滚珠丝杠（5），附连到所述螺母用于非固定转向的两个或两个以上的转向滑轮、齿轮或带轮（2），以及用于固定转向的一个或多个转向滑轮、齿轮或带轮（3），和用于线缆、链条或皮带（11）的固定悬挂系统（4），其中线缆、链条或皮带（11）形成N：1的传动比且N=4+n，以及n是从-2到+8的包括0的整数，优选地是从-2到+4的包括0的整数，以及电梯包括两个另外的固定转向滑轮、齿轮或带轮（7，8），且轿厢/负载物（9）经由滑轮、齿轮或带轮（7）和（8）通过线缆、链条或皮带以可驱动的方式布置，以及通过转向滑轮、齿轮或带轮（8）导引的线缆或链条或皮带设有用于轿厢/负载物（9）的配重（10）。
优选的是n=0且配重的质量有利地可调换。
附图说明
以下将基于示意性附图来更详细地描述本发明。在附图中：
图1示出了布置于壳体中的根据本发明的驱动单元；
图2示出了包括轿厢和配重的驱动单元；
图3是容纳于电梯井道的下部区段内的驱动单元；
图4是容纳于电梯井道的上部区段内的驱动单元；
图5是容纳于井道中心区段内的驱动单元；
图6是靠近井道且在井道外侧布置的驱动单元；
图7示出用于水平运输的布置；以及
图8示出用于倾斜运输的布置。
具体实施方式
由于紧凑的设计，确保电梯通过整个井道的运动自由度，而不管驱动单元是附接到井道的上部区段或下部区段还是井道内的任意位置。
将基于图1更详细地描述本发明，图1是一个实施例的示意图。附图标记（5）表示主轴，其由螺母（1）所环绕。两个滑轮（2）附接到螺母以便用于非固定转向的目的。取决于主轴的旋转方向，它们向上或向下移动。附图标记（4）表示悬挂系统，一根或多根线缆（11）附接到该悬挂系统。图1中示出一根线缆。另外，也可以使用多根线缆，例如五根线缆，多根线缆总体地通过滑轮受到引导。将要连接到所述驱动单元的电梯的提升能力可通过线缆的数量和可能使用的配重的重量或线缆的粗细来优化。附图标记（3）表示用于固定转向的滑轮。线缆从悬挂系统（4）开始通过滑轮受到向上的引导，并可从此处附接到电梯轿厢以便于随着负载物移动电梯轿厢的目的。该线缆可通过适当的转向（未示出）引导至负载物，因此可用于例如上下移动电梯。线缆还可选地在没有转向的情况下直接引导至负载物。主轴由马达（6）驱动。
向上移动的电梯可设有用于发电的装置，其中在向下运动中进行能量回收。
可以按各种各样的方式使用根据本发明的驱动系统。
根据本发明的驱动系统特别适合用作电梯装置的驱动系统。用于生产的开支和成本非常低。所有单个零部件的生产成本都不高且在市场上容易买到。安装时间极短。可在新的电梯构造中以及陈旧装置的升级中（例如当更换液压驱动器时）采用该驱动系统。本发明的驱动系统是非常环保的，其原因在于不需要液压驱动器以及不存在与其相关联的流体泄漏风险。该系统由于较小的空间需求从而非常节省空间，且可在电梯井道坑中、在井道本身内、在井道的顶部或在井道外部以毫无困难的方式安装。基本可以忽略摩擦损失和磨损。
移动（或运动）行为是非常精确的，且在建筑物楼层处不会发生下沉。此外，可省去安装于井道内的井道信号系统。本发明的装置可耐受温度波动和具穿透性的杂质。功耗低，且在向下运动过程中可以回收能量。还有未列举的附加优势。
包括配重的实施例在图2中示意性地示出且将基于图2以示例的方式进行描述。该单元包括马达（6）或通过其驱动主轴（5）的其它装置。对于紧急情况而言，例如在电源发生故障的情况下，其可包括例如一种装置（未示出），通过该装置可手动移动主轴。被驱动的旋转主轴作用于螺母（1）上，两个转向滑轮（2）附接于螺母（1）上。这些用于使得线缆11非固定转向，线缆11还附接到固定的悬挂系统（4）上。线缆（11）从固定的悬挂系统（4）通过右侧转向滑轮（2）行进到固定滑轮（3）（其位于主轴的上端部处），然后通过左侧滑轮（2）行进到固定的转向滑轮（7），并从固定的转向滑轮（7）到达负载物（9）（轿厢），其通常是货梯和/或乘客电梯。配重（10）可上下移动。线缆（12）从配重通过固定的滑轮（8）行进至负载物，其通常是电梯轿厢。其结果是，配重作用于负载物上，从而减少移动电梯以保持传动所需的力。
图3示出了一种布置，其中所述驱动单元位于所述井道的下部区段内，优选位于井道坑内。
图4示出了一个实施例，其中所述驱动单元设置于所述井道的顶部内。此外，也可以在井道顶部上方提供驱动单元并使得线缆通过开口到达轿厢。
图5示出了在井道中央区段内的驱动单元的布置。
图6示出了电梯井道外部的布置。线缆通过两个转向滑轮引导到所述电梯轿厢。
图7示出用于水平地移动负载物的实施例。例如，可以拉动较重物体，诸如树干；而且也可以拉动车辆，诸如货车。
图8示出了用于在倾斜面上进行倾斜运输的一个实施例，例如倾斜式电梯。
通过本发明，当移动电梯时可降低能耗。此外，负载物可受到传动比和路径长度选择的影响，传动比和路径长度可同样应用于影响移动电梯的速度。
通过调节配重的质量，可以快速地适应于以定期的方式移动的轿厢或负载物重量。
由于紧凑的设计，该驱动单元可在壳体内布置和运输，此外可局部地用作与壳体一起的整体组成部分。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.用于移动负载物和乘客的驱动单元，所述驱动单元包括由马达(6)驱动且作用于螺母(1)上的主轴(5)，附连到所述螺母用于非固定转向的两个或两个以上的转向滑轮、齿轮或带轮(2)，以及用于固定转向的一个或多个转向滑轮、齿轮或带轮(3)和用于线缆、链条或皮带(11)的固定悬挂系统(4)，以及线缆、链条或皮带(11)形成N：1的传动比，且N=4+n，其中n是从-2到+8的包括0的整数，以及线缆、链条或皮带(11)能够连接到运输系统，可选地通过转向的方式连接到运输系统。
2.根据权利要求1所述的驱动单元，其特征在于，n=-2至4，以及更特别地n为0。
3.根据权利要求1或2所述的驱动单元，其特征在于，所述主轴是滚珠丝杠。
4.根据权利要求1至3任一项所述的驱动单元，其特征在于，所述驱动单元布置于壳体内，所述壳体具有用于引出和连接线缆至负载物的开口。
5.一种用于在垂直、水平或倾斜方向上移动、升高或降低负载物或乘客的装置，其特征在于，所述装置包括用于驱动目的的根据权利要求1至4之一或多项所述的驱动单元。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置是电梯。
7.一种电梯，其包括用于上下移动乘客电梯和/或货梯的根据权利要求1所述的线性驱动单元，所述驱动单元包括由马达(6)驱动并作用于螺母(1)上的滚珠丝杠(5)，附连到所述螺母用于非固定转向的两个或两个以上的转向滑轮、齿轮或带轮(2)，以及用于固定转向的一个或多个转向滑轮、齿轮或带轮(3)和用于线缆、链条或皮带(11)的固定悬挂系统(4)，其中，线缆、链条或皮带形成N：1的传动比，其中N=4+n，以及n是从-2到+8的包括0的整数，以及电梯包括两个另外的固定转向滑轮、齿轮或带轮(7)和(8)，且轿厢负载物(9)经由滑轮、齿轮或带轮(7)和(8)通过线缆、链条或皮带以可驱动的方式布置，以及通过转向滑轮、齿轮或带轮(8)导引的线缆(12)设有用于轿厢负载物(9)的配重(10)。
8.根据权利要求6所述的线性驱动单元，其特征在于，n为-2到4，更具体地n为0。
9.根据权利要求6或7所述的线性驱动单元，其特征在于，所述配重的质量可调换。

Claims (9)

1.用于移动负载物和乘客的驱动单元，所述驱动单元包括由马达(6)驱动且作用于螺母(1)上的主轴(5)，附连到所述螺母用于非固定转向的两个或两个以上的转向滑轮、齿轮或带轮(2)，以及用于固定转向的一个或多个转向滑轮、齿轮或带轮(3)和用于线缆、链条或皮带(11)的固定悬挂系统(4)，以及线缆、链条或皮带(11)形成N：1的传动比，且N=4+n，其中n是从-2到+8的包括0的整数，以及线缆、链条或皮带(11)能够连接到运输系统，可选地通过转向的方式连接到运输系统。
2.根据权利要求1所述的驱动单元，其特征在于，n=-2至4，更特别地n为0。
3.根据权利要求1或2所述的驱动单元，其特征在于，所述主轴是滚珠丝杠。
4.根据权利要求1至3任一项所述的驱动单元，其特征在于，所述驱动单元布置于壳体内，所述壳体具有用于引出和连接线缆至负载物的开口。
5.一种用于在垂直、水平或倾斜方向上移动、升高或降低负载物或乘客的装置，其特征在于，所述装置包括用于驱动目的的根据权利要求1至4之一或多项所述的驱动单元。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置是电梯。
7.一种电梯，其包括用于上下移动乘客电梯和/或货梯的线性驱动单元，所述驱动单元包括由马达(6)驱动并作用于螺母(1)上的滚珠丝杠(5)，附连到所述螺母用于非固定转向的两个或两个以上的转向滑轮、齿轮或带轮(2)，以及用于固定转向的一个或多个转向滑轮、齿轮或带轮(3)和用于线缆、链条或皮带(11)的固定悬挂系统(4)，其中，线缆、链条或皮带形成N：1的传动比，其中N=4+n，以及n是从-2到+8的包括0的整数，以及电梯包括两个另外的固定转向滑轮、齿轮或带轮(7)和(8)，且轿厢/负载物(9)经由滑轮、齿轮或带轮(7)和(8)通过线缆、链条或皮带以可驱动的方式布置，以及通过转向滑轮、齿轮或带轮(8)导引的线缆(12)设有用于轿厢/负载物(9)的配重(10)。
8.根据权利要求6所述的线性驱动单元，其特征在于，n为-2到4，更具体地n为0。
9.根据权利要求6或7所述的线性驱动单元，其特征在于，所述配重的质量可调换。
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