DE10021884A1 - Aufzug mit einer Hohlspindel - Google Patents

Abstract

Es wird ein Aufzug mit einer Hohlspindel (3), einer an einem Aufzugswagen befestigten Aufzugskabine bzw. Kanzel und einer Tragsäule (1), die Führungsmittel zur Führung des Aufzugswagens umfasst, vorgeschlagen, der gegenüber dem Stand der Technik einen sicheren Betrieb und eine lange Haltbarkeit gewährleistet. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass im Bereich der Tragsäule (1) und/oder des Hohlspindelsystems (2, 3) wenigstens eine Längenausgleichseinheit (4, 7) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Aufzug mit einer Hohlspindel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Neben Aufzügen, bei denen eine Aufzugskabine in einem geschlossenen Aufzugschacht geführt wird, gibt es auch Aufzüge, bei denen eine Kanzel oder eine Kabine an einer gebäudeseitig fest installierten Führungsschiene oder aber auch an einer freistehenden Tragsäule geführt wird. Die bislang verwendeten Antriebsvorrichtungen verwenden hierzu insbesondere Kabel- oder Seilsysteme, die von einem oberhalb des Aufzugs befindlichen Motor gezogen werden.

In manchen Anwendungen ist jedoch kein separater Raum, beispielsweise in einer Dachetage vorhanden, in dem ein derartiger Antrieb untergebracht werden kann. Auch für kleine Aufzugssysteme, beispielsweise zur Verbindung zweier Stockwerke einer zweigeschossigen Wohnung sind derartige Antriebssysteme aufgrund des großen Platzbedarfs nicht sinnvoll.

So gibt es bereits Aufzüge mit einer im Inneren der Tragsäule untergebrachten Hohlspindel (vgl. z. B. DE 198 05 230).

Entsprechende Aufzüge müssen beispielsweise zwei oder mehrere Stockwerke eines Gebäudes überbrücken. Aus diesem Grund wird im Allgemeinen sowohl die Tragsäule als auch die Hohlspindel modular mittels entsprechend handlicher Einzelteile aufgebaut. Dies hat wiederum zur Folge, dass sowohl die gesamte Tragsäule als auch die Spindeleinheit gespannt werden muss, um zu gewährleisten, dass beispielsweise die Spindel nicht von der gewünschten geraden Achsausrichtung abweicht bzw. um der gesamten Anordnung die notwendige Stabilität zu verleihen.

Bei einem entsprechenden Aufzug ist jedoch nachteilig, dass aufgrund der Vorspannung besonders die Spindeleinheit, einschließlich ihrer Lagerung, bei unterschiedlicher Temperaturdehnung der Tragsäule bzw. der Spindeleinheit sowie bei Setzungs- bzw. Alterungserscheinungen einzelner Aufzugsteile, zusätzlich sehr stark gespannt bzw. beansprucht wird. Dies führt zu einem großen Verschleiß bzw. zur Zerstörung einzelner Aufzugsteile, insbesondere bei Teilen der Spindeleinheit und deren Lagerung. Hierdurch ist auch der sichere Betrieb des Aufzugs gefährdet.

Demgegenüber hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe, einen Aufzug mit einer Hohlspindel vorzuschlagen, der gegenüber dem Stand der Technik einen sicheren Betrieb und eine lange Haltbarkeit gewährleistet.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Aufzug der einleitend genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.

Dementsprechend wird erfindungsgemäß im Bereich der Tragsäule und/oder des Hohlspindelsystems wenigstens eine Längenausgleichseinheit vorgesehen. Die Längenausgleichseinheit gewährleistet, dass besonders Spannungen, die aufgrund unterschiedlicher Temperaturausdehnungen einzelner Teile des Aufzugs oder Alterungs- bzw. Setzungserscheinungen einzelner Teile des Aufzugs hervorgerufen werden, ausgleichbar sind. Folglich wird ein größerer Verschleiß entsprechender Einzelteile, insbesondere des Hohlspindelsystems sowie dessen Lagerung, verhindert und somit eine lange Haltbarkeit und ein sicherer Betrieb des Aufzugs gewährleistet.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist eine Antriebsvorrichtung wenigstens teilweise im Innern der Tragsäule angeordnet. Die Hohlspindel kann vollständig im Innern der Tragsäule angeordnet werden, so dass von außen lediglich ein beispielsweise stirnseitig zur Tragsäule angeordneter Antriebsmotor sichtbar ist. So ist ein kompakter und zugleich eleganter Aufzug realisierbar.

Vorteilhafterweise ist die Längenausgleichseinheit zwischen der Hohlspindel und der Tragsäule angeordnet, so dass Längenveränderungen der Hohlspindel oder der Tragsäule zwischen diesen ausgleichbar sind. Besonders Tragsäulen, die aus aushärtbarem Material, wie beispielsweise Beton, gefertigt sind und/oder die ein großes Eigengewicht aufweisen, neigen häufig zu nicht tolerierbaren Setzungs- bzw. Alterungserscheinungen. Dagegen neigen metallische Hohlspindeln vor allem zu vergleichsweise großen temperaturabhängigen Längenänderungen.

Eine erfindungsgemäße Längenausgleichseinheit gleicht die oben angeführten Alterungs- bzw. Setzungserscheinungen sowie temperaturabhängige Längenänderungen in vorteilhafter Weise aus. Hierdurch wird auch gewährleistet, dass die eingestellte Vorspannung der Hohlspindel sich lediglich in einem vorgegebenen Bereich bewegt und somit besonders die Lagerung bzw. Führung der Hohlspindel nicht übermäßig beansprucht wird. So wird eine lange Haltbarkeit entsprechender Teile gewährleistet.

Vorzugsweise ist die Längenausgleichseinheit zwischen einer Hohlspindelachse oder einer Hohlspindelwelle und einer Abschlussplatte angeordnet, wobei die Abschlussplatte beispielsweise im oberen Bereich als Deckelplatte oder im unteren Bereich der Tragsäule als Bodenplatte angeordnet ist. Hierdurch sind in vorteilhafter Weise Längenänderung der Hohlspindelachse bzw. der Hohlspindelwelle ausgleichbar, die den Längenänderungen der Hohlspindel nicht entsprechen.

Die zugbelastete Hohlspindelachse bzw. Hohlspindelwelle verspannt in einer besonderen Ausführungsform der Erfindung die Tragsäule, die wiederum die Hohlspindel auf Druck verspannt, wobei die Tragsäule weiterhin druckbelastet bleibt. Eine Änderung der Hohlspindelspannung, die aufgrund der Längenänderung der Hohlspindelachse bzw. Hohlspindelwelle auf die Hohlspindel übertragen würde, wird vorteilhafterweise mit einem erfindungsgemäßen, separaten Längenausgleichselement zwischen der Hohlspindelachse bzw. der Hohlspindelwelle und der Abschlussplatte unterbunden.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Längenausgleichselementes ist ein einstellbarer Bereich der Hohlspindelachsen- bzw. Hohlspindelwellenspannung realisierbar, was der gesamten Tragsäule eine hohe Stabilität verleiht, ohne dass die entsprechenden Teile bei Veränderung ihrer Länge übermäßig beansprucht werden.

In vorteilhafter Weise umfasst die Längenausgleichseinheit wenigstens ein hydraulisches, pneumatisches, mechanisches und/oder elektromechanisches Druckelement. Hierdurch wird gewährleistet, dass die Längenausgleichseinheit mit Hilfe handelsüblicher Komponenten, wie beispielsweise Federn, Hubsysteme, Elastomer- und/oder Piezo-Elemente, herstellbar ist.

Vorzugsweise umfasst die Längenausgleichseinheit wenigstens eine Tellerfeder, so dass die Längenausgleichseinheit beispielsweise eine vergleichsweise lineare und flache Federkennlinie aufweist. Hierdurch wird bei einer großen Längenänderung beispielsweise eine kleine Federkraftänderung und somit eine kleine Spannungsänderungen in den entsprechenden Aufzugsteilen erreicht. Jedoch können auch Längenausgleichseinheiten mit nicht linearer bzw. vergleichsweise steiler Federkennlinie verwendet werden. Weiterhin ist eine Kombination verschiedener Längenausgleichseinheiten möglich. Beispielsweise können Gummielemente mit pneumatischen Hubsystemen oder Piezo- Elemente mit Federn kombiniert werden.

In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung umfasst die Längenausgleichseinheit wenigstens eine Sensoreinheit zur Erfassung der durch die Längenausgleichseinheit auszugleichende Längenänderung. Gegebenenfalls ist hierdurch, z. B. bei Überschreitung eines voreingestellten Toleranzbereiches der Längenänderungen, eine automatische Abschaltung des Aufzugs und/oder eine akustische beziehungsweise optische Signalisierung realisierbar. Dies kann z. B. in vorteilhafter Weise dazu genutzt werden, dass entsprechende Einzelteile des Aufzugs bei zu großen Längenänderungen bzw. zu großen Abnutzungen beispielsweise frühzeitig ausgetauscht oder repariert werden. Diese Maßnahme erhöht wiederum den sicheren Betrieb eines erfindungsgemäßen Aufzuges.

Weiterhin kann durch die o.a. Sensoreinheit beispielsweise ein Bruch der Hohlspindelachse bzw. Hohlspindelwelle erfasst werden. So ist der Betrieb des Aufzuges bei einem entsprechenden Defekt sofort einstellbar. In einer besonderen Ausführungsform bleibt die Hohlspindel aufgrund der separaten Verspannung mit der Tragsäule bei einem Bruch der Hohlspindelwelle bzw. Hohlspindelachse weiterhin gespannt, so dass die Fügung zwischen den einzelnen Spindelteilen und infolgedessen auch die Führung der Aufzugskabine weitestgehend erhalten bleibt. So kann beispielsweise eine stirnseitige Verzahnung der Spindelteile weiterhin aufrecht erhalten werden. Unabhängig von der Art der Fügung ist hierbei von besonderer Bedeutung, dass aufgrund der separaten Verspannung der Hohlspindel ein über die Fügestellen durchgehender Verlauf des Spindelgewindes auch bei einem Bruch der Hohlspindelachse sichergestellt ist. Hierdurch wird die Sicherheit eines erfindungsgemäßen Aufzugs entscheidend erhöht.

Vorzugsweise umfasst die Sensoreinheit eine Steuerung, so dass die Vorspannung, gegebenenfalls variabel, einstellbar ist und auch bei einer Längenänderung entsprechender Aufzugsteile in dem einstellbaren Bereich erhalten bleibt. Aktive Längenausgleichseinheiten, d. h. Einheiten mit steuerbarer Längenänderung wie Hubsysteme, Piezo-Elemente oder dergleichen, gewährleisten auch bei größeren Längenänderungen der Tragsäule oder des Spindelsystems eine nahezu unveränderte Belastung bzw. Beanspruchung der Tragsäule oder des Spindelsystems. Gleichzeitig ist hierdurch der Verschleiß entsprechender Elemente feststellbar, so dass beispielsweise ein Austausch zu stark abgenützter Elemente realisierbar ist. Eine Überbeanspruchung bzw. Zerstörung entsprechender Elemente wird hierdurch in vorteilhafter Weise vermeidbar. So wird wiederum die Sicherheit sowie die Haltbarkeit des Aufzuges deutlich erhöht.

In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist eine Fernüberwachung vorgesehen, so dass beispielsweise ein zuvor beschriebener Verschleiß bzw. eine Beschädigung entsprechender Aufzugsteile gegebenenfalls direkt der zuständigen technischen Überwachung des Aufzugs übermittelbar ist. Hierdurch ist gewährleistet, dass beispielsweise eine entsprechende Servicefirma rechtzeitig von einem allzu großen Verschleiß bzw. einer Beschädigung einzelner Aufzugsteile in Kenntnis gesetzt wird und somit frühzeitig entsprechende Gegenmaßnahmen realisierbar sind.

Vorzugsweise ist an der Spindel wenigstens eine Bremse angeordnet, so dass beispielsweise bei einer Betriebsstörung des Aufzugs die Fahrt des Aufzugs sofort gestoppt wird. So kann vorteilhafterweise bei einem bereits oben beschriebenen Bruch der Hohlspindelachse bzw. Hohlspindelwelle die Spindel sofort gestoppt werden.

Bei einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist an der Spindel wenigstens eine Zweikreissicherheitsbremse angeordnet. Hierdurch wird gewährleistet, dass beim Ausfall eines Bremskreises der zweite Bremskreis einsetzbar ist. Hierdurch werden auch bestehende Sicherheitsvorschriften für Aufzüge in vorteilhafter Weise eingehalten.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung weist die Spindel einen größeren Durchmesser als die Breite eines Längsspalts der Tragsäule auf. Hierdurch wird sichergestellt, dass beispielsweise bei einem Bruch der Hohlspindelwelle bzw. Hohlspindelachse und einer möglichen daraus resultierenden Verformung der Hohlspindel bzw. einer Abknickung der Hohlspindel die Hohlspindel innerhalb der Tragsäule verbleibt. Beispielsweise kann die entsprechende Breite des Längsspalts der Tragsäule durch die Tragsäule selbst vorgegeben werden oder durch an der Tragsäule angeordnete Abdeckelemente, die den Längsspalt, beispielsweise nach Montage eines Haltearms der Aufzugskabine, zusätzlich verengen.

In unterschiedlichen Ausführungsformen kann eine drehende Spindelwelle oder eine nicht drehende Spindelachse vorgesehen werden. Beispielsweise ist bei einem seitlich angebrachten Motor, wenn die entsprechende Möglichkeit am Aufstellungsort des Aufzuges besteht und/oder dies gewünscht wird, eine nichtdrehende Spindelachse vorteilhaft, da hierdurch gegebenenfalls eine kleine Dimensionierung der Hohlspindellagerung und eine vergleichsweise wenig aufwendige Kraftübertragung vom seitlich angebrachten Motor auf die Hohlspindel realisierbar ist. Die Variante mit der nicht drehenden Spindelachse führt aufgrund der geringeren Beanspruchung der Lagerung zudem zu einer entsprechend vorteilhaften langen Haltbarkeit des Aufzugs.

Eine drehende Spindelwelle ist jedoch vorteilhaft, wenn der Antriebsmotor beispielsweise aus Platzmangel am Aufstellungsort des Aufzugs oberhalb der Spindeleinheit angeordnet wird. So ist eine vorteilhafte Übertragung der Antriebsbewegung des Motors auf die Hohlspindelwelle und von dieser direkt auf die Hohlspindel realisierbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der Figur nachfolgend nähere erläutert.

Im einzelnen zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Aufzug mit zwei Längenausgleichseinheiten im oberen Bereich.

In Fig. 1 ist im Längsschnitt der obere Teil eines erfindungsgemäßen Aufzuges dargestellt. Fig. 1 zeigt hierbei insbesondere eine Tragsäule 1, eine Spindelachse 2 sowie eine Hohlspindel 3. Ein Tellerfederelement 4 ist zwischen einer Deckelplatte 5 und einer Abdeckplatte 6 angeordnet. Aufgrund der vergleichsweise flachen Federkennlinie gewährleistet das Tellerfederelement 4, dass, wenn sich beispielsweise die Tragsäule 1 etwas senkt, die Vorspannung zwischen Spindelachse 2 und der Tragsäule 1 nahezu unverändert bleibt. Mittels dem Tellerfederelement 4 wird somit sowohl eine Verkürzung der Tragsäule 1 aufgrund von Alterungs- bzw. Setzungserscheinungen als auch eine temperaturabhängige Längenänderung der Spindelachse 2 ausgeglichen. Ein nicht dargestellter Sensor bzw. Endschalter detektiert eine Abstandsänderung bzw. eine maximal tolerierbare Abstandsänderung zwischen der Deckelplatte 5 und der Abdeckplatte 6.

Weiterhin ermöglicht die Detektion der Abstandsänderung zwischen der Deckelplatte 5 und der Abdeckplatte 6 mittels einer nicht näher dargestellten Steuerung eine Signalisierung oder ein Abschalten des Aufzuges, wenn beispielsweise die Spindelachse 2 bricht oder die Tragsäule 1 sich über einen vorgegebenen Toleranzwert verkürzt.

Ein zweites Tellerfederelement 7 ist oberhalb der Hohlspindel 3 angeordnet. Das Tellerfederelement 7 verspannt die Hohlspindel 3 über ein Spannelement 8, das mit der Deckelplatte 5 verschraubt ist, mit der Tragsäule 1. Somit wird eine temperaturabhängige Längenänderung der Hohlspindel 3 sowie ein Setzen bzw. eine Verkürzung der Tragsäule 1 mittels dem Tellerfederelement 7 ausgeglichen. Das Spannelement 8 ermöglicht hierbei eine von der Vorspannung der Hohlspindelachse unabhängige, vorgegebene Vorspannung. Wiederum kann mittels eines nicht näher dargestellten Sensors eine entsprechende Längenänderung zwischen der Hohlspindel 3 und dem Spannelement 8 detektiert werden.

Bei Überschreiten eines vorgegebenen Toleranzwertes der entsprechenden Abstandsänderung kann das Erreichen eines gerade noch gewährbaren Verschleißes bzw. einer entsprechenden Längenänderung der Aufzugsteile, beispielsweise mittels einer nicht näher dargestellten Fernüberwachung, einer Servicefirma übermittelt werden. Jedoch kann auch eine Signalisierung vor Ort bzw. ein sofortiges Abschalten des Aufzuges bei Überschreiten des vorgegebenen Toleranzwertes erfolgen.

Weiterhin ist durch die Verspannung der Hohlspindel 3 mittels dem Federelement 7, dem Spannelement 8 sowie der Deckelplatte 5 mit der Tragsäule 1 gewährleistet, dass, wenn beispielsweise die Spindelachse 2 bricht, die Hohlspindel 3 verspannt bleibt. Somit ist die Hohlspindel 3 weiterhin stabilisiert und die Verzahnung bleibt im Eingriff, so dass sich die Hohlspindel und somit die Fahrt einer Aufzugskabine sofort stoppen lässt. Ein entsprechend schnelles Stoppen kann beispielsweise mittels einer Zweikreissicherheitsbremse 9 erfolgen.

Ist die Breite eines Längsspalts der Tragsäule kleiner als ein Durchmesser der Hohlspindel 3, so wird die Hohlspindel 3 von der Tragsäule 1 gehalten, selbst wenn im extrem unwahrscheinlichen Fall die Spindelachse 2 und Hohlspindel 3 gleichzeitig brechen sollten. Hierdurch ist sogar in diesem nahezu unrealistischen Fall eine entsprechende Sicherheitsstufe des erfindungsgemäßen Aufzugs vorhanden.

In Fig. 1 ist weiterhin ein Antriebsflansch 10 dargestellt, der mittels einem nicht näher dargestellten Motor, der außerhalb der Tragsäule angeordnet ist, für den Antrieb sowie für ein von der Zweikreissicherheitsbremse 9 unabhängiges Abbremsen der Hohlspindel 3 sorgt.

Gegebenenfalls kann mittels einem nicht näher dargestellten Sensor, der die Drehbewegung des Motors detektiert, und mittels einem nicht näher dargestellten Sensor, der die Drehbewegung der Hohlspindel 3 detektiert, eine mögliche Störung im Antriebssystem 3, 10 des Aufzugs festgestellt werden. Hierbei vergleicht beispielsweise ein Rechner die Drehbewegung des Motors mit der Drehbewegung der Hohlspindel 3 und bremst den Motor ab bzw. stoppt die Hohlspindel 3 bei Überschreiten einer vorgegebenen Differenz zwischen den beiden detektierten Drehbewegungen. Hierdurch wird beispielsweise ermöglicht, dass bei einem Bruch der Spindelachse 2 der Aufzug sofort gestoppt wird.

Eine Fernüberwachung aller zuvor beschriebener Detektoren, einschließlich der Funktionsweise der Zweikreissicherheitsbremse 9, ermöglicht ein frühzeitiges Erkennen von Verschleißerscheinungen aller wichtigen Einzelteile des erfindungsgemäßen Aufzugs, so dass die entsprechenden Einzelteile und besonders auch eine Lagerung 11 sowie gegebenenfalls eine Lagerung 12 nicht über ein tolerierbares Maß hinaus belastet oder verschließen werden.

Bezugszeichenliste

1

Tragsäule

2

Spindelachse

3

Hohlspindel

4

Tellerfederelement

5

Deckelplatte

6

Abdeckplatte

7

Tellerfederelement

8

Spannelement

9

Zwei-Kreis-Sicherheitsbremse

10

Antriebsflansch

11

Lagerung

12

Lagerung

Claims (13)

1. Aufzug mit einer Hohlspindel (3), einer an einem Aufzugswagen befestigten Aufzugskabine bzw. -kanzel und einer Tragsäule (1), die Führungsmittel zur Führung des Aufzugswagens umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Tragsäule (1) und/oder des Hohlspindelsystems (2, 3) wenigstens eine Längenausgleichseinheit (4, 7) vorgesehen ist.

2. Aufzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, eine Antriebsvorrichtung (2, 3) wenigstens teilweise im Innern der Tragsäule (1) angeordnet ist.

3. Aufzug nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längenausgleichseinheit (7) zwischen der Hohlspindel (3) und der Tragsäule (1) angeordnet ist.

4. Aufzug nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längenausgleichseinheit (4) zwischen einer Hohlspindelachse (2) oder einer Hohlspindelwelle und einer Abschlussplatte (5) angeordnet ist.

5. Aufzug nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längenausgleichseinheit (4, 7) wenigstens ein hydraulisches, pneumatisches, mechanisches und/oder elektromechanisches Druckelement (4, 7) umfasst.

6. Aufzug nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längenausgleichseinheit (4, 7) wenigstens eine Tellerfeder (4, 7) umfasst.

7. Aufzug nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längenausgleichseinheit (4, 7) wenigstens eine Sensoreinheit zur Erfassung der durch die Längenausgleichseinheit (4, 7) auszugleichende Längenänderung umfasst.

8. Aufzug nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit eine Steuerung umfasst.

9. Aufzug nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fernüberwachung vorgesehen ist.

10. Aufzug nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Hohlspindel (3) wenigstens eine Bremse (9) angeordnet ist.

11. Aufzug nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Hohlspindel (3) wenigstens eine Zwei-Kreis-Sicherheits-Bremse (9) angeordnet ist.

12. Aufzug nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlspindel (3) einen größeren Durchmesser aufweist, als eine Breite eines Längsspalts der Tragsäule (1).

13. Aufzug nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine drehende Spindelwelle oder nichtdrehende Spindelachse (2) vorgesehen ist.