CN114728768A - 具有气压支承的直线马达的电梯设备 - Google Patents

Abstract

介绍了一种电梯设备(1)，其具有电梯竖井(3)、电梯轿厢(5)和用于在电梯竖井(3)内移位电梯轿厢(5)的驱动装置(7)。驱动装置(7)包括直线马达(9)，所述直线马达具有固定在电梯竖井(3)的竖井壁(11)上的静止部件(13)和固定在电梯轿厢(5)上的能够移动的部件(15)。驱动装置(7)在静止部件(13)和能够移动的部件(15)之间具有空气轴承(17)，所述空气轴承被构造用于，通过位于其间的气隙(19)将静止部件(13)与能够移动的部件(15)保持间隔开。

Description

具有气压支承的直线马达的电梯设备

技术领域

本发明涉及一种电梯设备。

背景技术

传统上，在电梯设备中，单个电梯轿厢在电梯竖井内上下移位，以便例如在建筑物内、在不同水平高度之间移动人员或货物。特别是在设计用于高层建筑和/或提供高输送能力的电梯设备中，电梯轿厢通常使用缆索状或皮带状的给送机构来移动，这些给送机构自身由借助马达驱动的旋转的驱动轮盘移位。

正在研发新型的电梯方案，其中，多个电梯轿厢应该能够彼此独立地在一个共同的电梯竖井中移位。带有缆索或皮带的传统驱动器通常不能用于这些电梯方案。

因此，已经提出了替代驱动方案。例如，EP1818305B1介绍了一种电梯设备，其具有由直线驱动系统驱动的电梯轿厢。

发明内容

因此，主要是需要一种具有有利地进一步研发的驱动系统的电梯设备。特别地，可能需要一种电梯设备，其中，驱动系统可以使多个电梯轿厢彼此独立地移位。

这种需要可以通过根据独立权利要求的电梯设备来满足。在从属权利要求和后面的说明书中限定了有利的实施方式。

根据本发明的一个方面，提出了一种电梯设备，所述电梯设备具有电梯竖井、电梯轿厢和用于在电梯竖井内移位电梯轿厢的驱动装置。该驱动装置包括直线马达，该直线马达具有固定在电梯竖井壁上的静止部件和固定在电梯轿厢上的能够移动的部件。驱动装置在静止部件和能够移动的部件之间具有空气轴承，该空气轴承构造用于，将静止部件通过位于其间的气隙与能够移动的部件保持间隔开。

本发明的实施方式的可行特征和优点可以被认为是基于以下介绍的构思和认知，包括但不限于本发明。

这里介绍的电梯设备应该具有至少一个电梯竖井和至少一个电梯轿厢。如下文更详细解释那样，竖井可以是直线的、特别是竖直的。然而，电梯竖井也可以具有分支、弯曲部等，和/或可以提供两个通过横向连接相互连接的电梯竖井。一个或优选多个电梯轿厢可以在电梯竖井内移位，在多个电梯轿厢的情况下，这些电梯轿厢应该优选地能够彼此独立地移位。为此，可以使用一个或多个直线马达。

直线马达是一种电驱动机，与传统的旋转马达不同，电驱动机不会通过旋转运动间接地向待直线移位的物体施加力，而是可以将直线地沿运动路径指向的力直接施加到物体上。在此，运动路径可以沿直线或作为曲线路径延伸。为此，直线马达具有静止部件和能够移动的部件，电驱动机可以沿着运动路径相对于彼此移位。为此，在静止部件和能够移动的部件之间产生在时间和空间上变化的磁场，这产生了该相对移位所需的力。为此，可以在两种部件之一上设置有例如呈线圈形式的电磁体，该电磁体通过有针对性的馈电而产生随时间变化的磁场。产生磁场的部件、尤其是永磁体也可以设置在两种部件中的另一者上。

根据极性，在直线马达的两种部件之间分别产生的磁场会产生吸引力或排斥力。这些力中的一部分沿着如下的运动路径作用，直线马达的形成静止部件并且产生磁场的部件沿所述运动路径布置。然而，这些力中的另一部分横向于该运动路径作用，使得直线马达的能够移动的部件被拉向静止部件。通常，使用合适的轴承和/或润滑来避免直线马达的静止部件和能够移动的部件之间的直接的、高摩擦的机械接触。

在为了在电梯设备中移位电梯轿厢而使用直线马达的驱动装置中，则固定在电梯轿厢上的直线马达的能够移动的部件相对于固定在电梯竖井壁上的静止部件移动。在此，直线马达的能够移动的部件可以固定在电梯轿厢上或固定在承载电梯轿厢的框架上，或与该框架有效连接。直线马达的静止部件可以直接固定在电梯竖井壁上或电梯设备的直接或间接固定在电梯竖井壁的另一个部件上，例如固定在导轨上。

传统上，在直线马达的两种部件之间通常使用诸如滚动轴承的机械轴承，以便使在两种部件相对于彼此移动时可能出现的过度摩擦和磨损最小化。特别是，这种轴承应该能够承受在直线马达中由于在静止部件和能够移动的部件之间在其运行期间产生的磁场而作用的吸引力。

然而，这种机械轴承本身通常会受到一定程度的磨损。此外，机械轴承往往会产生噪音，这尤其是在电梯设备的情况下，会对乘客产生干扰或令其不安。此外，机械轴承在通常情况下，专门针对某些相对运动方向而设计，但不容易允许其他方向的相对移位，因此，能够相对于彼此在不同方向上移动的轴承配对件的支承往往是使用传统的机械轴承是不可能的，或者只有付出很大的努力才能实现。

现在，作为对这种机械滚动轴承的替代或必要时作为补充，建议在电梯设备的驱动装置中、在直线马达的静止部件和能够移动的部件之间使用所谓的空气轴承。

空气轴承可以理解为一种轴承，在该轴承中，可相对于彼此移动的轴承配对件被空气薄膜彼此隔开。在此，气膜会使得两个轴承配对件不会彼此直接机械接触。因此，气膜可以被视为一种压力垫，所述压力垫使两个轴承配对件抵抗任何其他力地彼此保持一定距离。因此，空气轴承也可以被认为是滑动轴承，其中，被压入两个待相互移动的轴承配对件的相对表面之间的气隙中的空气用作润滑介质。

因此，可以有利地使两个轴承配对件之间的摩擦和/或粘滑效应尽可能地避免或至少最小化。

此外，在空气轴承中产生的气膜使两个轴承配对件保持间隔开，而一般两个轴承配对件沿产生气膜的平面在不同方向上相对于彼此的运动方向不受限制。因此，两个轴承配对件通常可以沿着平行于两个轴承配对件之间的界面延伸的平面在任意方向上移动。

由于仅使用空气作为润滑剂，因此空气轴承中通常没有明显的污染。由于没有机械摩擦，轴承配对件之间没有磨损。因此，空气轴承通常不需要清洁，在最佳情况下可以免维护。

在本文中，术语“空气”可以广义地理解为表示气体，因为气态介质的物理性质在这里主要是关键的，而气体的化学成分通常对空气轴承中的影响并不重要。

根据一实施方式，空气轴承构造为空气静力式空气轴承，并且为此配备有送气装置，该送气装置将加压的空气压入静止部件和能够移动的部件之间的气隙中。

空气静力式空气轴承可以理解为如下的空气轴承，其中，即使在两个轴承配对件不相对于彼此移动的静止状态下，在轴承配对件之间也产生使轴承配对件彼此间隔的压缩空气垫。

为此，空气轴承通常具有压缩空气供给装置，该压缩空气供给装置将加压的空气压到直线马达的静止部件和能够移动的部件之间的界面上，从而在所述部件之间形成气隙。例如，压缩空气供给装置可以具有压缩机。作为补充，压缩空气供给装置可以有压缩空气储存器或压缩空气储罐。此外，压缩空气供给装置例如可以具有一个或多个通入气隙的喷嘴。可以从压缩机和/或压缩空气储存器向喷嘴供应加压的空气。与气隙相邻的通道可以在旁侧沿限定气隙的表面引导送来的压缩空气。

对于本文所述的应用情形，空气可以例如在2000hPa(2bar)至10000hPa(10bar)之间、优选3000hPa至6000hPa之间的压力被压入气隙，这种压力通常足以将直线马达的能够移动的部件和静止部件克服如下的力彼此充分保持间隔，所述力在直线马达运行期间基于在此产生的磁场作为能够移动的部件和静止部件之间的吸引力彼此先后产生。

根据一种实施方式，空气轴承尤其可以构造用于产生具有小于0.1mm的间隙宽度的气隙。

换言之，作用在空气轴承中的空气压力、将空气引导到要产生的气隙中的喷嘴的构造和/或影响要产生的气隙形成的空气轴承的其他特性可以被设计如下：直线马达的两种部件之间产生的气隙具有小于0.1mm、优选小于50μm、特别优选在1μm至20μm之间或更优选在2μm至10μm之间的间隙宽度。在此，空气轴承也可以设计用于构成具有均匀间隙宽度的气隙，即间隙宽度应该沿着气隙的伸展以尽可能小于例如30％、优选地小于10％来变化。

一方面，这样的气隙可以在直线马达的相对于彼此能够移动的部件之间产生足够的距离，以确保充分的空气润滑并因此实现最小的摩擦。另一方面，为了形成如此狭窄的气隙，相对较小的空气流就足够了，由此可将待压缩和供给到气隙中的空气量的需求保持在可接受的范围内。

根据一实施方式，直线马达的静止部件可以在与其指向能够移动的部件的表面正交的方向上能灵活移位地保持在竖井壁上，和/或直线马达的能够移动的部件可以在与其指向静止部件的表面正交的方向上能灵活移位地保持在电梯轿厢上。

换言之，直线马达的静止部件和/或直线马达的能够移动的部件优选地不能完全刚性地固定在竖井壁或电梯轿厢上。取而代之，可能有利的是，将直线马达的这些部件至少能以小范围灵活移位地与竖井壁或电梯轿厢联接。灵活的连接应该被设计成直线马达的相应部件可以相对于直线马达应当布置于其上的电梯部件在朝向直线马达的另一部件的方向上至少稍微地且弹性地移位。

由于直线马达的两种部件相对于彼此的这种可移位性，在这些部件之间形成的气隙可以在其间隙宽度方面至少轻微地变化。例如，可移位性应该被设计成，使得气隙的宽度可以改变至少20％、优选地至少50％或者甚至至少100％。换言之，静止部件与电梯竖井壁和/或能够移动的部件与轿厢的机械连接可以设计成：相应的部件可以弹性地朝向电梯竖井壁或轿厢移位达到50μm或至少达到20μm。

通过直线马达的部件与电梯设备的借助直线马达而能相对于彼此移动的部件之间的至少稍微灵活的连接，例如可以补偿在直线马达的静止部件的设计得尽可能光滑并指向气隙的表面上可能出现的不平整度。换言之，可以至少部分地补偿直线马达的运动路径中的不平整度。

根据一实施方式，静止部件包括有源的、可以通电的电磁体，而直线马达的能够移动的部件包括无源永磁体。

换句话说，直线马达的可以用来产生可随时间变化的磁场的部件由固定在电梯竖井壁上的静止部件形成。为此，静止部件可以具有电磁体，其中，可以借助通过线圈传导的电流来产生磁场。磁场的极性和强度会受到电流方向和电流强度的影响，因此这部件也可以称为直线马达的有源部件。

另一方面，在直线马达的无源部件中，例如通过在那里设置的永磁体(Dauermagnete)只能产生静磁场。在此，优选的是，直线马达的无源部件由固定于电梯轿厢的能够移动的部件形成。因此，不需要为所述能够移动的部件供电，从而尤其不需要针对电梯轿厢的复杂布线。

根据一实施方式，电梯轿厢可以设计有背包结构，并且直线马达的能够移动的部件可以布置在背包结构的背侧。

在设计为背包结构的电梯轿厢的情况下，电梯轿厢仅保持在一侧。通常，电梯轿厢由从背侧保持电梯轿厢的框架来保持。在此，背侧通常与电梯轿厢的其上例如设置有轿厢门的前侧相反，乘客可以通过该轿厢门进出。框架承载电梯轿厢并用于将由驱动装置施加的力传递至电梯轿厢。对于传统电梯而言，在背包结构中，承载缆索或承载皮带有规律地作用在框架的位于电梯轿厢后面的部分上。

以类似的方式，在这里介绍的电梯设备中，驱动装置应该在电梯轿厢上或与之邻接的后部区域中、特别是向框架的位于那里的部位上施加用于使电梯轿厢移位所需的力。由于在这种情况下，驱动装置由一个或多个直线马达形成，这意味着这种直线马达的能够移动的部件安装在电梯轿厢的后部上，即特别是安装在框架的位于那里的部分上。在此，电梯轿厢仅从一侧得到保持，从而正如在直线马达中产生的、由磁体产生的吸引力可防止电梯轿厢倾斜并且偏离运动路径掉下来。总之，由此实现了电梯设备的特别简单的结构。

根据一实施方式，电梯设备具有能在同一电梯竖井内移位的多个电梯轿厢。

换句话说，几个电梯轿厢可在一个共用电梯竖井内以移位。每个电梯轿厢可以优选地独立于其他电梯轿厢移位。每个单独的电梯轿厢都可以具有为其分配的直线马达，以便可以对其进行控制，从而能够单独移位这个电梯轿厢。

在此，每个电梯轿厢的每个直线马达不必具有专门的静止部件和专门的能够移动的部件。取而代之，可以将能够共同使用的静止部件固定在电梯竖井中。该静止部件中的电磁体可以被单独通电，因此可以将整个静止部件视为划分成段。因此，可以对线圈在一个或一些分段中有针对性地适当通电，以便能够单独地通过与直线马达的能够移动的部件相互作用而移位电梯轿厢中的其中一个与所述分段邻接的电梯轿厢。

根据一实施方式，电梯竖井可以具有竖直区域和非竖直区域。

例如，电梯竖井可以具有连接建筑物内不同楼层的竖直区域。从这个竖直区域开始，一个或多个非竖直区域、特别是水平区域可以开始延伸。在此，电梯轿厢可以沿竖直区域移位，以便在楼层之间运送人员。如果不同电梯轿厢之间出现冲突情况，例如，一轿厢必须超越另一轿厢或迎面而来的轿厢必须相互避开，则可以将其中一个轿厢移动到附近的非竖直区域，即可以说对于另一轿厢闪躲片刻。必要时，两个单独的竖直区域也可以形成需要共同使用的电梯竖井，例如，向上移动的电梯轿厢总是在一个竖井中移动，并且可以通过其中一个非竖直区域到达另一个竖井，以便在那里能够再次下行。

对于电梯设备的这种设计，一方面会有利的是，驱动装置以如下方式构造有直线马达，使得电梯轿厢可以在竖直方向以及非竖直方向上移位。另一方面，在电梯轿厢的各种移位期间支承或引导电梯轿厢的轴承和/或引导件也应该能够允许电梯轿厢在不同方向上的移位运动。

为此，根据一实施方式，驱动装置可以具有直线马达，该直线马达在下文中也被称为竖向直线马达，竖向直线马达的细长的静止部件沿竖向延伸，并且被配置用于沿竖向移位电梯轿厢。

换言之，竖向直线马达设计用于，使电梯轿厢沿竖向运动路径移位。为此，竖向直线马达可以具有多个能够单独通电的电磁体，这些电磁体沿运动路径至少基本上沿竖向彼此上下相继地布置。单个电梯轿厢或多个电梯轿厢中的每一个因此可以借助竖向直线马达，在电梯竖井内单独地上下移位。

替代地或优选作为补充地，根据一实施方式，驱动装置可以具有直线马达，在下文中也称为水平直线马达，水平直线马达的细长的静止部件水平地延伸，并且被配置为沿水平移位电梯轿厢。

因此，水平直线马达使得电梯轿厢能够沿着水平运动路径或沿着不是完全竖直的而是至少具有水平分量的运动路径移位。在本文中，术语“水平”可以广义地解释为横向于竖直方向、优选垂直于竖直方向。为此，水平直线马达可以具有大量能够单独通电的电磁体，所述电磁体沿运动路径至少基本上沿水平彼此相邻地布置。在此，这种水平直线马达的电磁体被布置成，沿水平地彼此相邻。借助水平直线马达，电梯轿厢因此可以从竖向出发，例如移位到电梯竖井的水平分支子区域中。

根据一实施方式，驱动装置可以具有作为补充的直线马达，该直线马达被配置和布置成将力作用于电梯轿厢，该力克服作用于电梯轿厢的倾斜力矩。

在此，作为补充的直线马达可以与竖向直线马达或水平直线马达类似地构造和/或可以独立于这些直线马达进行操控。作为补充的直线马达可以优选地布置在与上述竖向直线马达和/或水平直线马达相同的平面中。作为补充的直线马达可以与竖向直线马达或水平直线马达在旁侧间隔地布置。

根据一个具体设计，作为补充的直线马达可以设计为第二竖向直线马达，第二竖向直线马达相对于第一竖向直线马达沿侧向间隔开地、例如平行地构造，用以针对同一电梯轿厢实现竖向移位运动。

借助作为补充的直线马达，可以向电梯轿厢施加额外的力。由于作为补充的直线马达与竖向直线马达或水平直线马达之间的间距，因此可以产生作用于电梯轿厢的扭矩。这种扭矩可以围绕与直线马达中的气隙正交的轴作用。在此，该扭矩可以被以如下方式调节，从而克服作用于电梯轿厢的倾斜力矩。例如，如果电梯轿厢内的一个或多个人基本上不是停在电梯轿厢的中心，而是远离其重心地停留，那么这种倾斜力矩可以作用于电梯轿厢。因此，通过适当操控作为补充的直线马达，可以很大程度上补偿这种倾斜力矩。

根据一实施方式，驱动装置在与气隙邻接的位置具有制动涂层。

换言之，例如，可以在直线马达的静止部件的指向气隙的表面上和/或直线马达的能够移动的部件的指向气隙的相对表面上设置有特殊的制动涂层。例如，与没有这种制动涂层的情况相比，当相对表面彼此机械接触时，这种制动涂层可以表现出在彼此相对表面之间增加的摩擦力。例如，这种制动涂层可以由塑料、特别是聚合物或弹性体组成。

根据一实施方式，当空气轴承能够以可控方式被激活和停用时，提供这种制动涂层会是特别有利的。

在这种情况下，驱动装置也可以用作制动装置。只要空气轴承被激活，直线马达的静止部件和能够移动的部件就会被它们之间产生的气隙隔开。然而，气隙的产生可以通过停用空气轴承而暂时中断，例如通过使用可控阀暂时关闭压缩空气供应件。一旦空气轴承停用，直线马达两种部件的彼此相对的表面就会发生机械接触，并且在由直线马达中产生的并在直线马达的两种部件之间起吸引作用的磁力的驱动下，发生相互挤压。在此，一方面，制动涂层会导致直线马达沿运动路径相对于彼此能够运动的部件之间的摩擦增加。另一方面，制动涂层能够以如下方式设计或起作用，使得可以避免由于产生的摩擦和/或产生的热量而损坏直线马达的部件。

特别是在电梯设备中多个电梯轿厢能够相互独立移动的情况下，根据一实施方式有利的是，将空气轴承构造具有多个空气轴承段，这些空气轴承段是沿着电梯轿厢的运动路径彼此先后地布置，其中，空气轴承段能够以单独可控的方式被激活并且能够被停用。

换言之，会有利的是，空气轴承不被设计为在电梯竖井内的宽伸展距离上延伸、例如沿竖向从竖井底面附近延伸到竖井天花板附近的一体的构件，并且空气轴承的功能不是只能在其整个伸展长度上得到控制。相反，空气轴承可以由多个空气轴承段组成，它们可以单独激活和停用。在此，空气轴承段可以沿着电梯轿厢的期望运动路径彼此相邻布置，从而通过对空气轴承段的适当控制，直线马达的能够移动的部件总是可以与电梯轿厢的相邻静止部件以一气隙间隔开，所述气隙由局部相邻的空气轴承段产生。换言之，可以分别通过有针对性地激活电梯轿厢的当前位置处的局部空气轴承段，来实现由空气轴承实现的轴承。由此，空气轴承可以变得更加有效，因为可以避免在空气轴承的不需要的位置处发生空气损失。

特别地，如果多个电梯轿厢要相互独立地移动，能够相互独立地控制空气轴承段的可行方案也可以用于通过局部停用单个空气轴承段来专门针对电梯轿厢之一产生制动效果。为此，可以有针对性地暂时停用与待需要制动电梯轿厢的当前位置相邻的那些空气轴承段，从而使该电梯轿厢的直线马达的能够移动的部件与静止部件相贴合，并且在此产生的摩擦引起了对电梯轿厢所需的制动效果。

需要指出的是，本发明的一些可能的特征和优点在此参照电梯设备、特别是其中使用的直线马达和空气轴承的不同实施方式进行介绍。本领域技术人员认识到，能够以合适的方式组合、调整或替换这些特征，以实现本发明的其他实施方式。

附图说明

下面参考附图介绍本发明的实施例，并且附图和说明书介绍均不应被视为对本发明构成限定。

图1示出根据本发明的实施方式的电梯设备的侧向剖视图。

图2示出根据本发明的实施方式的电梯设备的正视图。

这些图仅是示意性的而未按真实的比例绘制。不同附图中相同的附图标记表示相同或起相同作用的特征。

具体实施方式

在图1和2中，以侧向或正面剖视图示意性地示出电梯设备1的部件。电梯设备1具有电梯竖井3，至少一个电梯轿厢5可以在所述电梯竖井中移位。为了能够移位电梯轿厢5，设置有驱动装置7。驱动装置7包括直线马达9，所述直线马达具有固定在电梯竖井3的壁11上的静止部件13和固定在电梯轿厢5上的能够移动的部件15上。所述驱动装置还具有空气轴承17，其位于直线马达9的静止部件13和能够移动的部件15之间，用以通过位于其间的气隙19将这两种部件13、15彼此分隔开。

在所示示例中，具备其电梯竖井3的电梯设备1具有两个彼此平行延伸并且彼此水平间隔的竖直区域21’、21”以及具有两个彼此平行延伸并且在竖向上彼此间隔的非竖直区域、特别是水平区域23’、23”。两个水平区域23’、23”将两个竖直区域21’、21”彼此连接。

在以这种方式分两件式构造的电梯竖井3中，多个电梯轿厢5’、5”可以彼此独立地移位。例如，电梯轿厢5’可以在竖直区域21’之一中向上行驶。在竖直区域21’的上端部上，所述电梯轿厢5’可以水平地移动穿过那里的水平区域23’移位到另一个竖直区域21”。然后，电梯轿厢5’可以向下移位穿过该竖直区域21”，以便最终能够再次通过位于那里的另一个水平区域23”到达其在最初提到的竖直区域21’中的初始位置。

为了能够相应地移动电梯轿厢5，驱动装置7具有多个直线马达9。

特别地，竖向直线马达25被设置用于，对电梯轿厢5加载竖直向上指向的力27。在此，该力27可以对电梯轿厢5的重量进行过补偿，使得电梯轿厢5可以向上移动。

在所示示例中，在电梯竖井3的两个竖直区域21中的每一个中，可以分别为竖向直线马达25设置有部件，所述部件基本上沿着竖直区域21的整个长度延伸，并且因此用于使电梯轿厢5沿着在竖直区域21的整个长度上延伸的运动路径移位。

在此，竖向直线马达25具有安装在电梯竖井3的壁11上的静止部件29和安装在电梯轿厢5上的能够移动的部件31。在此在所示示例中，静止部件29被设计为竖向直线马达25的有源部件，以便产生随时间和/或空间变化的磁场。为此，静止部件29被划分为大量的直线马达段33。直线马达段33沿竖向彼此上下相继地以直线布置方案锚固在电梯竖井3的壁11上。在每个直线马达段33中，设置有例如呈能够通电的线圈的形式的电磁体35。例如，对各个直线马达段33中的电磁体35的馈电可以通过控制器37来控制或调节(为了清楚起见，未示出直线马达段33与控制器37的接线)。竖向直线马达25的能够移动的部件31被设计为无源部件，并且具有永磁体39，以产生随时间恒定的磁场。

驱动装置7还具有水平直线马达41。水平直线马达41被设计成产生随时间变化的磁场，借助该磁场可以将水平指向的力43施加在电梯轿厢5上。在所示示例中，水平直线马达41的部件位于电梯竖井3的每个水平区域23上，以便能够使电梯轿厢5分别移位穿过这些水平区域23中的一个水平区域。

水平直线马达41还具有静止部件45和能够移动的部件47。静止部件43又安装在电梯竖井3的壁11上，并且被设计为在其中设置有电磁体35的能够移动的部件。静止部件43在电梯竖井3的两个彼此相邻布置的竖直区域21的整个宽度上延伸，这里包括其间的水平区域23。在此情况下，直线马达段33可以沿水平彼此相邻地布置。能够移动的部件47作为无源部件安装在电梯轿厢5上。

此外，驱动装置7具有作为补充的直线马达49。这些作为补充的直线马达49被设计成，产生作用于电梯轿厢5的补偿力51，所述补偿力克服电梯轿厢5的倾斜力矩。为此，作为补充的直线马达49能够以如下方式布置，使得由其产生的补偿力51在旁侧远离由竖向直线马达25产生的力27地起作用，从而总体上产生如下的作用于电梯轿厢5的转矩，所述转矩能够尽可能地补偿在在电梯轿厢5中起作用的倾斜力矩。

在所示的示例中，作为补充的直线马达49被设计为额外的、在竖直方向上分布的直线马达，并且在此与分别对应的竖向直线马达25沿侧向间隔开。由此，与相对应的竖向直线马达25相结合地，借助作为补充的直线马达49可以将沿竖向向上或向下指向的一对力27、51施加到电梯轿厢5上，在这对力27、51之间调整出作用于电梯轿厢5的扭矩，该扭矩可以补偿例如由于电梯轿厢5装载不均匀而产生的倾斜力矩。

额外的直线马达53的部件也设置在电梯竖井3的水平区域23上。借助这种额外的直线马达53的沿竖向布置在壁11上的静止部件54和沿竖向布置在电梯轿厢5上的能够移动的部件56，可以产生与电梯轿厢5的重量相当的保持力55，从而在电梯轿厢5借助水平直线马达41沿水平移动穿过水平区域23的同时，电梯轿厢5的重量可以借助所述额外的直线马达53得到保持。

由不同的直线马达9对电梯轿厢5施加显著的力。在此，不仅有力27、43、51、55沿竖直方向或水平方向作用在与电梯轿厢5的运动路径平行的平面中，而且还有将电梯轿厢5拉向直线马达9的静止部件13的力起作用。特别地，由于在直线马达9中产生的磁场，有吸引力在相应的静止部件13和相对应的能够移动的部件15之间起作用。

为了仍然能够低摩擦地相对于彼此移动静止部件13和能够移动的部件15，在其间构造有具有气隙19的空气轴承17。空气轴承17优选地设计为空气静力式空气轴承。为此，空气轴承17具有送气装置57，借助该送气装置可以将加压的气体压入气隙19中。为此，送气装置57可以具有压缩机59和/或蓄压器61。在那里产生或储存的加压的气体可以通过送气装置57的管线(为了清楚起见未示出)传送到喷嘴63，在所示的示例中，所述喷嘴在直线马达9的静止部件13的表面上通入相邻的气隙19。

通过适配不同的参数，例如喷嘴63的几何布置和尺寸以及将送来的气体的压力调整到例如4000-5000hPa，空气轴承17可以被配置为，使得气隙19具有在例如0.01mm至0.05mm范围内的间隙宽度S。在此，气隙19用作直线马达9的静止部件13和能够移动的部件15之间的滑动轴承。

在此，静止部件13和/或能够移动的部件15可以优选以能够灵活移位的方式保持在壁11上或电梯轿厢5上。为此，柔性的金属片65例如可以设置在容纳电磁体35的、承载结构67的背侧上。例如，构成电磁体35的线圈可以铸型到由固化树脂制成的承载结构67中。这种承载结构67的指向气隙19的表面可以非常光滑地设计。直线马达9的静止部件13的承载结构67可以从后方由柔性金属板65保持，从而整个承载结构67连同电磁体35可以稍微地、正交于直线马达9的能够移动的部件15灵活弹性地移位。由此，静止部件13和能够移动的部件15相对于彼此的结构中的不精确性可以至少部分地得到补偿。

在所示示例中，电梯设备1的轿厢5被设计为具有背包结构。不同的直线马达9、25、41、49、53的各自的能够移动的部件15、31、47、56布置在电梯轿厢5的后部中，特别是布置在从后方保持电梯轿厢5的框架69上。

在所示示例中，还在驱动装置7中与气隙19相邻地设置有制动涂层71。制动涂层71例如可以设置在例如由硬化树脂制成的另一个承载结构73的表面上，直线马达9、25、41、49的能够移动的部件31、47、56的永磁体39被容纳于硬化树脂中。制动涂层71例如可以是由聚合物材料或弹性体材料制成的层或构件。

在这种情况下，空气轴承17例如可以通过控制器37以局部可控的方式激活和停用。为此，空气轴承17可以分成大量的空气轴承段73，这些空气轴承段能够以单独可控的方式被加载压缩空气。为此，在压缩空气管线中例如可以设置可控的阀(未示出)。空气轴承段73可以沿着电梯轿厢5的运动路径彼此上下相继地或彼此相邻地布置。因此，必要时，一个或多个空气轴承段73可以在局部、在电梯轿厢5当前所在的位置上被停用。在没有由相应的空气轴承段73产生的气隙19的情况下，能够移动的部件15压向相应的直线马达9的静止部件13。基于布置在两种部件13、15之间的制动涂层71，制动效果由此可以在在先移位的电梯轿厢5上产生。换言之，通过相应空气轴承段73的适当设计和可控性，空气轴承17可以提供作为制动装置的附加功能，用于在电梯竖井3的不同位置上对电梯轿厢5的运动加以制动。

最后，应注意“具有”、“包括”等术语不排除其他元件或步骤，“一个”或“一”等术语不排除多个。此外，应该指出，已经参考上述实施例之一介绍的特征或步骤也可以与其他上述实施例的其他特征或步骤结合使用。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制性的。

Claims (14)

1.一种电梯设备(1)，包括：

电梯竖井(3)；

电梯轿厢(5)；

驱动装置(7)，用于使电梯轿厢(5)在电梯竖井(3)内移位；

其中，驱动装置(7)包括直线马达(9)，所述直线马达具有固定在电梯竖井(3)的竖井壁(11)上的静止部件(13)和固定在电梯轿厢(5)上的能够移动的部件(15)；

驱动装置(7)在静止部件(13)和能够移动的部件(15)之间具有空气轴承(17)，所述空气轴承被构造用于，通过位于其间的气隙(19)使静止部件(13)与能够移动的部件(15)保持间隔开。

2.根据权利要求1所述的电梯设备，其中，所述空气轴承(17)作为空气静力式空气轴承配备有送气装置(57)，所述送气装置将加压的空气送入到静止部件(13)与能够移动的部件(15)之间的气隙(19)中。

3.根据前述权利要求中任一项所述的电梯设备，其中，所述空气轴承(17)被构造用于，产生具有小于0.1mm的间隙宽度(S)的气隙(19)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的电梯设备，其中，所述直线马达(9)的静止部件(13)沿与其指向所述能够移动的部件(15)的表面正交的方向能够灵活移位地保持在竖井壁(11)上，和/或所述直线马达(9)的能够移动的部件(15)沿与其指向所述静止部件(13)的表面正交的方向能够灵活移位地保持在电梯轿厢(5)上。

5.根据前述权利要求中任一项所述的电梯设备，其中，所述静止部件(13)包括有源的能够通电的电磁体(35)，并且所述能够移动的部件(15)包括无源的永磁体(39)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的电梯设备，其中，所述电梯轿厢(5)构造有背包结构，并且所述直线马达(9)的能够移动的部件(15)布置在所述背包结构的背侧。

7.根据前述权利要求中任一项所述的电梯设备，其中，所述电梯设备(1)具有多个电梯轿厢(5’、5”)，所述多个电梯轿厢在同一电梯竖井(3)内移位。

8.根据前述权利要求中任一项所述的电梯设备，其中，所述电梯竖井(3)具有竖直区域(21’、21”)和非竖直区域(23’、23”)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的电梯设备，其中，所述驱动装置(7)包括竖向直线马达(25)，所述竖向直线马达的静止部件(29)沿竖向延伸，并且被构造用于使电梯轿厢(5)沿竖向移位。

10.根据前述权利要求中任一项所述的电梯设备，其中，所述驱动装置(7)包括水平直线马达(41)，所述水平直线马达的静止部件(45)沿水平延伸，并且被构造用于使电梯轿厢(5)沿水平移位。

11.根据前述权利要求中任一项所述的电梯设备，其中，所述驱动装置(7)具有补充的直线马达(49)，所述补充的直线马达的配置方式和布置方式为，使补偿力(51)作用于电梯轿厢(5)，所述补偿力克服作用于电梯轿厢(5)的倾斜力矩。

12.根据前述权利要求中任一项所述的电梯设备，其中，驱动装置(7)邻接所述气隙(19)具有制动涂层(71)。

13.根据前述权利要求中任一项所述的电梯设备，其中，所述空气轴承(19)能够以能够受控的方式被激活和停用。

14.根据前述权利要求中任一项所述的电梯设备，其中，所述空气轴承(19)构造有多个空气轴承段(73)，所述多个空气轴承段沿电梯轿厢(5)的运动路径上下相继地布置，这些空气轴承段(73)能够以能够单独控制的方式被激活和停用。

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