DE10036913A1 - Fahrtreppen- oder Fahrsteig-Antrieb - Google Patents

Abstract

Personenbeförderer mit Trittband und Handlauf, aufweisend eine Antriebseinrichtung für mindestens einen von Handlauf und Trittband, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung einen Transversalflußmotor mit einem festen und einem beweglichen Teil aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft Personenbeförderer mit Trittband und/oder Hand­ lauf, insbesondere eine Fahrtreppe bzw. einen Fahrsteig, aufweisend eine Antriebseinrichtung für mindestens einen von Handlauf und Trittband. Es ist auch eine gemeinsame Antriebseinrichtung für Handlauf und Trittband vorstellbar.

Derartige Personenbeförderer sind vielfach im Einsatz. Das Trittband ist der Personenbeförderungsbereich des Personenbeförderers. Auf der entlang des Fahrwegs exponierten Oberfläche des Trittbandes werden Fahrgäste gehend oder stehend mitbewegt. Bei einer Fahrtreppe wird das Trittband auch als Stufenband bezeichnet. Das Stufenband besteht aus mehreren aneinander angeschlossenen Trittstufen, die mittels einer Stu­ fenkette miteinander verbunden sind. Typischerweise ist in einem Um­ kehrbereich des Trittbandes ein Trittbandhauptantrieb vorgesehen, der typischerweise zwei Trittbandantriebs-Kettenräder aufweist, die in die Stufenkette eingreifen. Der Trittbandhauptantrieb wird von einer An­ triebseinrichtung angetrieben.

Bei Fahrsteigen wird das Trittband von einzelnen miteinander verbunde­ nen Palettenkörpern gebildet. Es wird deshalb auch als Palettenband bezeichnet. Ähnlich den Fahrtreppen sind die Palettenkörper seitlich mit Förderketten miteinander verbunden und werden über einen Trittband­ hauptantrieb angetrieben.

Es sind auch Fahrsteige bekannt, bei denen das Trittband aus einem relativ elastischem Material besteht, beispielsweise einem verstärkten Kunststoffmaterial, das im wesentlichen entlang der Länge des Trittbandes durchgehend ist, d. h. es sind keine einzelnen Stufen bzw. Paletten vorgesehen. Auch hier erfolgt der Antrieb typischerweise in einem Um­ kehrbereich über einen Trittbandhauptantrieb.

Fahrtreppen bzw. Fahrsteige haben regelmäßig auch einen bewegbaren Handlauf, der sich im wesentlichen über dem Personenbeförderungs­ bereich erstreckt und der sich bei Betrieb im wesentlichen mit der glei­ chen Geschwindigkeit wie das Trittband synchronisiert mit diesem be­ wegt. Typischerweise ist an einem Personenbeförderer in dessen Trans­ portrichtung beiderseits des Personenbeförderungsbereichs ein beweg­ barer Handlauf vorgesehen. Ähnlich wie das Trittband ist der Handlauf im wesentlichen "endlos", d. h. durchgehend. Er besteht aus einem elasti­ schen Material, beispielsweise einem verstärkten Gummi- oder Kunst­ stoffmaterial. Ein Handlauf wird von einem oder mehreren Handlauf­ antrieben angetrieben, die ihre Antriebsleistung häufig von dem Tritt­ bandhauptantrieb oder der diesen antreibenden Antriebseinrichtung bezie­ hen. In manchen Fällen ist für den Handlauf ein eigener Handlaufantrieb vorgesehen.

Häufig stellen Ketten die Antriebsverbindung zwischen Antriebseinrich­ tung und Trittbandhauptantrieb bzw. Antriebseinrichtung und Handlauf­ antrieb her. Solche Ketten erfordern einen Wartungsaufwand, sind ver­ schleißanfällig, sind als zusätzliche Teile kostentreibend und erzeugen bei Betrieb unerwünschte Geräusche. Deshalb wurden auch in der Vergan­ genheit schon verstärkt Versuche unternommen, insbesondere das Tritt­ bandantriebs-Kettenrad direkt anzutreiben. Das hat jedoch insbesondere wegen des sehr geringen Drehzahlniveaus dieser Antriebskettenräder (ca. 10-20 U/min) zu großen Problemen geführt. Die meisten Elektromotoren sind im Verhältnis zu den Drehzahlniveaus der Antriebskettenräder schnellaufende Elektromotoren, die deshalb zusätzlich ein Untersetzungs­ getriebe zwingend erfordern, wenn sie in Fahrtreppen bzw. Fahrsteigen eingesetzt werden. Häufig sind dabei sogar mehrstufige Untersetzungs­ getriebe erforderlich.

Vielpolige Synchronmotoren mit Hochleistungspermanentmagneten als Erregersystem wurden bisher als Direktantriebe vorgeschlagen. Diese Motoren haben sich jedoch insbesondere aus wirtschaftlichen Gründen bisher nicht durchsetzen können. Fahrtreppen und Fahrsteige sind Pro­ dukte, die einem harten Kostendruck im Wettbewerb ausgesetzt sind. Übliche Antriebseinrichtungen verwenden extrem günstige Elektromoto­ ren aus der Massenproduktion in Verbindung mit kostengünstig herstell­ baren Untersetzungsgetrieben. Verglichen damit sind vielpolige Synchronmaschinen insbesondere wegen der dabei verwendeten Hoch­ leistungspermanentmagnete extrem teuer und somit auf absehrbare Zeit nur schwierig verkäuflich.

Der Artikel "Transversalflußmaschinen hoher Kraftdichte" von H. Weh und S. Beyer in der Zeitschrift LIFT-REPORT, 22. Jahrgang (1996), Heft 3, S. 100-104, befaßt sich mit Transversalflußmaschinen generell und führt deren Vorteile an hoher Kraftdichte vor Augen. Allerdings ist dem Artikel keinerlei Hinweis einer Verwendung derartiger Antriebs­ motoren für den Antrieb von Fahrtreppen und Fahrsteigen zu entnehmen. Vielmehr befassen sich die Antriebsbeispiele in diesem Artikel mit typi­ schen hochpreisigen Einsatzgebieten, beispielsweise Windkraftgenerato­ ren, Roboter- oder Schiffsantriebe oder Antriebe für Bahn oder Elek­ trofahrzeuge, was den Fachmann eher davon abgehalten hätte, an einem Einsatz bei Personenbeförderern zu denken. Daneben sind die in dem Artikel genannten Drehzahlniveaus mit 6.000 U/min deutlich oberhalb der Drehzahlniveaus von etwa 1.500 U/min von Elektromotoren, wie sie bisher mit Untersetzungsgetriebe zum Antrieb von Fahrsteigen eingesetzt werden. Der Fachmann mußte deshalb davon ausgehen, daß für einen effizienten Betrieb von Transversalflußmotoren als Antrieb für Fahrsteige ein Untersetzungsgetriebe mit einer wesentlich größeren Untersetzung als bisher erforderlich gewesen wäre.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Personenbeförderer der obengenannten Art bereitzustellen, dessen Antriebseinrichtung einen Antriebsmotor aufweist, der keine oder kleinere Untersetzungsgetriebe benötigt, wenig wartungsintensiv ist, bei Betrieb einen geringen Strom­ verbrauch hat und der unter Kostenaspekten für den Antrieb von Perso­ nenbeförderern geeignet ist.

Erfindungsgemäß wird das dadurch realisiert, indem die Antriebsein­ richtung des beschriebenen Personenbeförderers einen Transversalfluß­ motor mit einem festen und einem beweglichen Teil aufweist.

Transversalflußmotoren unterscheiden sich in ihrer Bauweise grundsätz­ lich von den üblichen Longitudinalflußmotoren, bei denen die Ebene des magnetischen Flusses parallel zur Bewegungsrichtung, d. h. im abge­ wickelten Zustand parallel zur Längsrichtung liegt. Entsprechend ist der magnetische Fluß bei Transversalflußmaschinen quer zur Bewegungs­ richtung zwischen festem und beweglichen Teil ausgerichtet. Es hat sich gezeigt, daß sich damit sehr hohe Drehmomente erzeugen lassen.

Vorzugsweise wirkt das bewegliche Teil des Transversalflußmotors direkt auf das anzutreibende Teil des Personenbeförderers ein. Damit läßt sich im Vergleich mit den konventionellen Antrieben nicht nur die Kette als kraftübertragendes Element sondern insbesondere das kosten­ treibende Element des Untersetzungsgetriebes einsparen. Außerdem kann ein deutlich schwingungsärmerer und geräuschärmerer Antrieb realisiert werden. So kann beispielsweise das anzutreibende Teil des Personenbe­ förderers direkt an das bewegliche Teil des Transversalflußmotors ange­ schlossen sein. Alternativ können beide Teile integral miteinander ausge­ bildet sein. In manchen Fällen bildet das anzutreibende Teil des Perso­ nenbeförderers, beispielsweise der Handlauf, das bewegliche Teil des Transversalflußmotors. So können beispielsweise in das Kunststoffmate­ rial des Handlaufs die "Weicheisen-Pole" des beweglichen Teils oder die Permanentmagnete des beweglichen Teils eingeformt sein, was den Handlaufverschleiß gegenüber einem auf Reibung basierenden Antrieb beträchtlich reduzieren kann.

Vorzugsweise weist das Erregersystem des Transversalflußmotors Perma­ nentmagnete auf. Dafür eignen sich insbesondere Selteneerde-Permanent­ magnete, mit denen sich besonders hohe magnetische Kennwerte realisie­ ren lassen. Es kann sich bei dem Transversalflußmotor um einen Motor mit geschalteter Reluktanz (switched reluctance) handeln, bei dem das passive Teil, d. h. üblicherweise das bewegliche Teil, beispielsweise aus Weicheisenmaterial gebildet ist, das von dem Magnetfeld angezogen wird und bei entsprechender Schaltung des Leitersystems im wesentlichen kontinuierlich voranbewegt wird. Es hat sich überraschenderweise her­ ausgestellt, daß auch bei einer derartigen Bauweise genügend hohe An­ triebskräfte bereitgestellt werden können, um einen Direktantrieb des Personenbeförderers zu realisieren. Das ist insbesondere vom Kosten­ aspekt her bevorzugt, da die kostentreibenden Permanentmagnete durch erheblich kostengünstigere Materialien, beispielsweise Weicheisen, er­ setzt werden können. Auch vom herstellungstechnischen Gesichtspunkt läßt sich damit eine Kostenersparnis realisieren.

Vorzugsweise ist der Transversalflußmotor als rotatorischer Antrieb ausgebildet. Das ist besonders günstig, wenn der Antrieb des Personen­ beförderers über das typische Trittbandantriebs-Kettenrad erfolgen soll. Insbesondere bei einem rotatorischen Antrieb ist es vorteilhaft, das Leite­ system an dem festen Teil, d. h. dem Stator vorzusehen und das Erreger­ system bzw. das passive System an dem beweglichen Teil, d. h. dem Rotor, vorzusehen. Zur Erhöhung des Antriebsdrehmomentes ist es günstig, den Rotor sandwichartig zwischen zwei Statorteilen vorzusehen. Bei nur relativ geringer Volumenerhöhung des Antriebs läßt sich eine annähernde Verdoppelung des Antriebsmoments realisieren.

Vorzugsweise ist das Kettenrad des Trittbandhauptantriebs direkt mit dem Rotor verbunden. Das Kettenrad des Trittbandhauptantriebs kann beispielsweise auch selbst der Rotor des Transversalflußmotors sein oder integral mit dem Rotor ausgebildet sein.

Vorzugsweise ist der Transversalflußmotor als Linearmotor ausgebildet. Eine derartige Ausbildung ist besonders für einen Handlaufantrieb und für Fahrsteige mit einem Trittband aus einem relativ elastischen Material bevorzugt. Hier kann, wie für den Handlauf vorangehend schon beschrie­ ben, das anzutreibende Teil des Personenförderers gleichzeitig das be­ wegliche Teil des Transversalflußmotors sein. Die Permanentmagnete oder das Weicheisenmaterial können in dem Handlauf oder dem Tritt­ band integriert bzw. eingeformt sein.

Vorzugsweise ist das Trittband aus einzelnen mit einer Trittbandkette verbundenen Trittbandelementen, d. h. die Stufen bzw. Palettenkörpern gebildet, und die Trittbandkette weist das bewegliche Teil des Transver­ salflußmotors auf. In diesem Fall bildet die Trittbandkette das bewegliche Teil des Transversalflußmotors. An ihr sind entweder die Permanentma­ gnete vorgesehen oder das entsprechende Weicheisenmaterial vorgese­ hen, welches mit dem festen Teil des Transversalflußmotors zusammen­ wirkt.

Vorzugsweise ist das bewegliche Teil sandwichartig an mindestens zwei Seiten von dem festen Teil umgeben, an welchem das Leitersystem vorgesehen ist. Damit lassen sich besonders hohe Antriebskräfte erzeu­ gen. Vorzugsweise ist das bewegliche Teil des Transversalflußmotors im wesentlichen durchgehend über die Länge des Trittbandes bzw. des Handlaufs vorgesehen und es sind mehrere modulare feste Teile über die Länge des beweglichen Teils verteilt vorgesehen, die mit diesem koope­ rieren.

Ein derart modularer Aufbau ermöglicht ein Antriebskonzept, das je nach Belastungsanforderung für unterschiedlichste Anwendungen aus im we­ sentlichen gleichen Modulen aufgebaut sein kann. Damit läßt sich eine Kosteneinsparung realisieren.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die wesentlichen Teile eines Personenbeförderers gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht der Antriebseinrichtung von Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnittansicht der Antriebseinrichtung von Fig. 1;

Fig. 4 eine alternative Ausführungsform einer Antriebseinrichtung; und

Fig. 5 eine weitere schematische Ansicht einer alternativen Antriebs­ einrichtung.

In Fig. 1 ist ein Personenbeförderer 2 mit einem Trittband 4 und einem Handlauf 6 gezeigt. Bei dem Personenbeförderer 2 handelt es sich um eine Fahrtreppe. Demgemäß wird das Trittband 4 auch als Stufenband bezeichnet. Das Trittband 4 besteht aus einzelnen Stufen 8, die mit einer Trittband- oder Stufenkette 10 miteinander verbunden sind. Die Stufen­ kette 10 besteht aus einzelnen Kettengliedern 12, die gelenkig mitein­ ander verbunden sind. Die aneinander angeschlossenen Stufen 8 bilden ein umlaufendes Trittband 4, mit einem Vorlaufbereich, auf dem die Fahrgäste befördert werden, und einem Rücklaufbereich, der im wesent­ lichen unterhalb des Vorlaufbereichs angeordnet ist, und in dem die Trittflächen der einzelnen Stufen 8 nicht für eine Benutzung durch die Fahrgäste exponiert sind. Ein (nicht gezeigtes) Umlenkkettenrad, d. h. eine Umlenkung, lenkt die Stufenkette 10 und damit die daran angebrachten Stufen 8 von dem Vorlaufbereich in den Rücklaufbereich um. Die einzelnen Stufen 8 und/oder die Stufenkette sind mit entspre­ chenden Führungsrollen 14, 16 auf (nicht gezeigten) Führungsbahnen geführt.

Der Handlauf 6 ist ebenfalls in einer endlosen, umlaufenden Schleife ausgebildet. Der Handlauf 6 ist aus einem elastisch nachgiebigen Gummi- oder Kunststoffmaterial gebildet und ist in seinem Vorlaufbe­ reich von der Ballustrade 18 abgestützt. Ähnlich wie bei dem Trittband 4 gibt es für den Handlauf 6 Umlenkräder zwischen Vorlaufbereich und Rücklaufbereich.

In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform wird der Personenbeförderer von einem linearen Transversalflußmotor 20 angetrieben. Der Transver­ salflußmotor 20 weist ein festes Teil, d. h. einen Stator 22 und ein be­ wegliches Teil 24 auf, welches bei der vorliegenden Ausführungsform im wesentlichen von den aneinander angeschlossenen Kettengliedern 12 gebildet ist.

Man erkennt in der Fig. 1, daß der Transversalflußmotor 20 ein im wesentlichen kontinuierliches, durchgehendes bewegliches Teil aufweist, das aus einzelnen Teilelementen 24 gebildet ist und mindestens ein statio­ näres Teil 22 aufweist, welches mit dem beweglichen Teil 24 zusammen­ wirkt. Die einzelnen festen oder stationären Teile 22 können beispiels­ weise entlang des Vorlaufbereichs angeordnet sein, d. h. in dem Bereich, in dem tatsächlich die wesentliche Last aufgebracht wird. Das verringert deutlich die Belastung an den Umlenkungen. Stationäre Teile 22 können aber auch zusätzlich oder nur im Rücklaufbereich vorgesehen sein. Die modulare Bauweise hat den Vorteil, daß eine Antriebseinrichtung un­ abhängig von der Länge des Bewegungsweges oder unabhängig von der Förderhöhe aus gleichen Bauteilen aufgebaut sein kann. Im Gegensatz zu bisherigen Konstruktionen, wo Antriebsmotore je nach der Größe des Personenbeförderers gewählt werden, vereinfacht und verbilligt das die Herstellungskosten und insbesondere auch die Kosten und den Aufwand für die Lagerhaltung. Beispielsweise sind für einen Personenbeförderer 2, bei dem eine doppelt so hohe Antriebsleistung erforderlich ist, nur die doppelte Anzahl an stationären Antriebsmodulen 22 erforderlich, wobei die Antriebsmodule 22 selbst identisch ausgebildet sein können.

In Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils des linearen Transver­ salflußmotors 20 mit stationärem Teil 22 und beweglichem Teil 24, das aus den aneinander angeschlossenen Kettengliedern 12 gebildet ist. Man erkennt, daß die Kettenglieder 12 an Gelenken 26 miteinander verbunden sind. Man erkennt ferner, daß die Kettenglieder an ihrer Oberseite und ihrer Unterseite eine Zahnung 28 aufweisen. Die Zahnung 28 der Ketten­ glieder ist an der Unterseite gegenüber der Oberseite versetzt, so daß ein gleichmäßiger Antrieb gewährleistet sein kann.

In der Fig. 3 ist ein Schnitt durch den Transversalflußmotor 20 gezeigt. Man erkennt das stationäre Teil 22 sowie das bewegliche Teil 24. Das stationäre Teil 20 ist mit einer Halterung 30 an einem Gestell 32 des Personenbeförderers 2 befestigt. Man erkennt in Fig. 3 insbesondere, daß das bewegliche Teil 24 sandwichartig zwischen zwei im wesentlich gleich aufgebauten Segmenten des stationären Teils 22 angeordnet ist. Damit läßt sich auf eine kürzere Länge eine höhere Antriebsleistung erzielen. Das stationäre Teil 22 weist eine Spulenwicklung 34 aus einem stromleitenden Material, beispielsweise Kupfer oder einer Kupferlegie­ rung und magnetleitende Joche 36, die beispielsweise aus einem Trans­ formatorblech geschichtet aufgebaut sind, auf. Die Spulenwicklungen 34 sind außerhalb der Joche 36 geschlossen, was in der Fig. 3 mit dem Bezugszeichen 37 gezeigt ist, um die Spulenwicklung 34 herum bildet sich ein ringförmiges Magnetfeld aus, sofern an die Spulenwicklung 34 ein Strom angelegt ist. Das ringförmige Magnetfeld fließt an drei Seiten um die Spulenwicklung 34 herum in dem U-förmigen Joch 36 und schließt sich an der freien Seite im Bereich des beweglichen Teils 24. Befindet sich bei angelegtem Strom durch die Spulenwicklung 34 kein Zahn 38 des beweglichen Teils im Bereich des Magnetflußes durch das Joch, sondern steht das bewegliche Teil mit einer Lücke zu dem betrach­ teten Joch 36, so übt das Magnetfeld eine Anziehung auf den nächsten benachbarten Zahn 38 des beweglichen Teils 24 aus und ist bestrebt, diesen in den Bereich des Joches 36 zu ziehen, um die Magnetfeldlinien durch magnetisch leitendes Material zu schließen.

Sind, wie es bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Fall ist, die Zahnungen 28 der Oberseite und der Unterseite des beweglichen Teils 24 gegeneinander versetzt, so kann durch abwechselndes Ein- und Abschal­ ten der Magnetfelder in dem oberen Segment und dem unteren Segment eine im wesentlichen kontinuierliche Längsbewegung des beweglichen Teils 24 realisiert werden. Eine Motorsteuerung, beispielsweise ein Frequenzumformer oder eine ähnliche Motorsteuerung ist vorgesehen, um die einzelnen Spulenwicklungen 34 entsprechend ihrer Phasenlage zueinander mit Strom zu beaufschlagen. Bei einem zweiphasigen Trans­ versalflußmotor führt diese zweiphasige Beaufschlagung zu einer relativ "ruppigen" Antriebscharakteristik. Deshalb ist es günstig, mehrere Pha­ senlagen zwischen beweglichem Teil 24 und stationärem Teil 22 vor­ zusehen, um eine möglichst glatte und kontinuierliche Antriebscharakteri­ stik zu gewährleisten. Das kann besonders einfach dann erfolgen, wenn mehrere stationäre Antriebsmodule 22 vorgesehen sind. Diese lassen sich dann durch entsprechende Justierung mit einem günstigen Phasenversatz anordnen.

Es versteht sich, daß beidseitig des Trittbandes ein Transversalflußmotor 20 in der gezeigten Weise vorgesehen sein kann.

Ein weiterer Vorteil des gezeigten Transversalflußmotors 20 liegt darin, daß dieser auch als Bremse eingesetzt werden kann, indem beispielsweise an eine der Spulenwicklungen 34 ein Dauerstrom angelegt wird. Der Transversalflußmotor 20 wird das Bestreben haben, das Magnetfeld durch die einzelnen Joche 36 über die Zähne 38 der Zahnung 28 zu schließen und das stationäre Teil 22 und das bewegliche Teil 24 relativ zueinander in einer festgelegten Position zu halten.

Darüberhinaus kann der Transversalflußmotor 20 auch regenerativ ge­ bremst werden, indem der beim Bremsen der in der Spulenwicklung 34 generierte Strom ins Netz rückgespeist wird. Gegebenenfalls ist dafür eine spezielle Auslegung der Motorsteuerung erforderlich.

Es ist besonders hervorzuheben, daß der beschriebene Aufbau des Trans­ versalflußmotors 20 relativ einfach und unkompliziert ist und nur wenige unterschiedliche Teile zu dessen Konstruktion erforderlich sind. Es ist insbesondere festzuhalten, daß die Spulenwicklungen 34 relativ einfach aufgebaut sein können, was deren Herstellung deutlich erleichtert. Dar­ überhinaus können bei einem Transversalflußmotor 20, der nicht mit Permanentmagneten sondern - wie bei der gezeigten Ausführungsform - nach dem Prinzip der geschalteten Reluktanz mit einem Weicheisenmate­ rial als passivem beweglichen Teil 24 ausgebildet ist, die Materialkosten sehr gering gehalten werden.

Ein weiterer Vorteil des Transversalflußmotors 20 liegt darin, daß es keine relativ zueinander beweglichen Teile gibt, was den Wartungsauf­ wand des Transversalflußmotors 20 praktisch auf Null reduziert. Durch das Vermeiden eines zusätzlichen Getriebes bzw. einer Ketten-Kraftüber­ tragung fällt auch das Erfordernis der Schmierung vollständig weg, was mit Hinblick auf die gestiegenen Umweltanforderungen diese Art von Transversalflußmotor besonders geeignet macht.

Es ist festzuhalten, daß der beschriebene lineare Transversalflußmotor nicht unbedingt mit der Kette als beweglichem Teil 24 zusammenwirken muß. Vielmehr kann das bewegliche Teil 24, beispielsweise integral, mit den einzelnen Stufen 8 vorgesehen sein. Die Zahnung 28 kann dann an den Stufen 8 nach außen ragend oder von einem an den Stufen 8 vor­ gesehenen Steg nach oben und/oder nach unten ragend vorgesehen sein. Das ermöglicht einen noch direkteren Antrieb des Trittbands 4. Entspre­ chendes gilt für einen Fahrsteig mit Palettenkörpern.

In der Fig. 4 ist eine alternative Ausführungsform eines Transversal­ flußmotors 20 gezeigt. Dabei handelt es sich um einen rotatorischen Transversalflußmotor 20. Ähnliches gilt für die Fig. 5. In den Fig. 4 und 5 werden Bauteile, die solchen aus den Fig. 1 bis 3 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen. Grundsätzliche Ausführungen zu dem Transversalflußmotor 20, die mit Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 ge­ macht wurden, gelten entsprechend auch für den rotatorischen Transver­ salflußmotor 20 der Fig. 4 und 5.

In der Fig. 4 erkennt man das Antriebskettenrad 40, welches fest mit der Rotorwelle 42 verbunden ist. Die Rotorwelle 42 ist in Lagern 44 drehbar gelagert. Die Rotorwelle ist über ein scheibenartiges oder speichenartiges Verbindungselement 46 mit dem eigentlichen Rotor 48, der gleichzeitig das bewegliche Teil des Transversalflußmotors bildet verbunden.

Der Rotor 48 selbst hat eine zylindrische, rohrförmige Form. Wie durch die Ausnehmungen 50 angedeutet, ist der Rotor 48 in seinen Bereichen, in denen er magnetisch mit dem Stator 52 zusammenwirkt, gezahnt ausgebildet.

Der Stator 52 bildet in der Fig. 4 gleichzeitig das Widerlager für die Lager 44 der Rotorwelle 42. Der Stator selbst weist vier unabhängige Statorsegmente 54, 56, 58 und 60 auf, die jeweils mit gezahnten Berei­ chen zusammenwirken. Dabei ist zur Erzielung einer kontinuierlichen Antriebscharakteristik eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Pha­ senlage bevorzugt.

Mit dem Pfeil 62 ist eine Rotationsrichtung des Transversalflußmotors 20 gezeigt. Der Transversalflußmotor 20 kann ebenso in die entgegenge­ setzte Richtung angetrieben werden.

Das Antriebskettenrad 40 bildet vorzugsweise gleichzeitig das Umkehr­ kettenrad für das Trittband 4. Es kann auch das Antriebsrad des Hand­ laufs 6 von dem Transversalflußmotor 20 angetrieben sein. Das Antriebs­ kettenrad 40 kann an der Rotorwelle 42 mittels üblicher Befestigungs­ mittel angebracht sein. Es kann auch einstückig mit der Rotorwelle aus­ gebildet sein. Ebenso kann das Verbindungselement 46 und der eigent­ liche Rotor 48 integral mit der Rotorwelle 42 ausgebildet sein.

In Fig. 5 ist eine alternative Ausführungsform eines rotatorischen Trans­ versalflußmotors 20 gezeigt. Man erkennt wieder das Kettenrad 40 sowie die Antriebswelle 42. Das Kettenrad 40 weist vorzugsweise beidseitig eine ringförmige Verzahnung 64 auf, welche das bewegliche Teil bildet. Bei der ringförmigen Verzahnung 64 sind die einzelnen Nuten und Zähne radial zu der Welle des Kettenrads 40 ausgerichtet. Mit den Verzahnun­ gen 64 wirken stationäre Teile 66 zusammen. Die stationären Teile 66 weisen ebenso wie die stationären Teile der Ausführungsformen nach Fig. 1 und 4 eine Ring-Spulenwicklung und entsprechende Joche auf, die jeweils mit den Zähnen bzw. den Nuten der Verzahnungen 64 kooperie­ ren.

Die Verzahnungen 64 sind vorzugsweise einstückig mit dem Kettenrad 40 ausgebildet. Das ermöglicht eine besonders einfache und kostengün­ stige Herstellung für die Antriebseinheit aus Rotations-Transversalfluß­ motor 20 und Kettenrad. Besonders unter dem Aspekt der Platz- und Materialersparnis ist die Ausführungsform nach Fig. 5 besonders bevor­ zugt. Es sei darauf hingewiesen, daß beispielsweise zwei ringförmige Verzahnungen 64 und zwei ringförmige Statoren 66 an einer Seite des Kettenrads konzentrisch angeordnet sein können, falls das aus Gründen der erforderlichen Antriebsleistung günstig ist.

Insgesamt erkennt man, daß durch die kompakte Größe der Transversal­ flußmotoren dem Konstrukteur vielfältige Möglichkeiten an die Hand gegeben sind, derart kompakte Antriebe an prinzipiell verschiedensten Stellen des Antriebssystems unterzubringen. Gerade bei Fahrtreppen und Fahrsteigen, bei denen der Platzbedarf häufig eine große Rolle spielt ist diese Freiheit für den Konstrukteur von großer Bedeutung. Die Kom­ paktheit der Transversalflußmotoren läßt sich noch dadurch erhöhen, daß anstelle von Transversalflußmotoren 20, die nach dem Prinzip der ge­ schalteten Reluktanz arbeiten, Transversalflußmotoren verwendet werden, die Permanentmagnete als Erregersystem aufweisen. Derartige Antriebe sind zwar grundsätzlich in ihrer Herstellung etwas kosteninten­ siver, was aber häufig für die erzielbare Volumenreduktion durchaus in Kauf genommen wird. Dabei fällt insbesondere auch die extrem einfache Konstruktion der Transversalflußmotoren auf, die es insbesondere wenn sie nach dem Prinzip der geschalteten Reluktanz arbeiten, ermöglichen, beispielsweise die Verzahnung direkt an den zu bewegenden Teilen des Personenbeförderers 2 auszubilden, was eine beträchtliche Volumen- und Materialverringerung zur Folge haben kann. Es sei darauf hingewiesen, daß das Leitersystem generell auch an den beweglichen Teilen des Trans­ versalflußmotors vorgesehen sein kann und beispielsweise die Permanent­ magnete bzw. die passive Verzahnung an dem stationären Teil vorgese­ hen sein kann. Dieser Aufbau erfordert es, eine Stromzufuhr an das bewegliche Teil zu realisieren.

Grundsätzlich können Transversalflußmotoren insbesondere wegen ihres einfachen Aufbaus bei einer entsprechenden Produktionsmenge voraus­ sichtlich sehr günstig hergestellt werden. Die Möglichkeit des modularen Aufbaus zumindestens bestimmter Typen vom Transversalflußmotoren ebnet den Weg zu hohen Produktionszahlen schon für den Bedarf der Fahrtreppen- und Fahrsteigindustrie. Bei ausreichend hohen Produktions­ zahlen sind entsprechend auch die erforderlichen elektronischen Motor­ steuerungen günstiger herstellbar, was insgesamt die Wettbewerbsfähig­ keit der Transversalflußmotoren schon jetzt in eine greifbare Nähe kom­ men läßt.

Ein weiterer Vorteil der Transversalflußmotoren liegt in der guten Ge­ schwindigkeitssteuerbarkeit dieser Motoren. Es lassen sich relativ pro­ blemlos Überwachungseinrichtungen realisieren, die mit extrem hoher Genauigkeit, Geschwindigkeit und Fahrstrecke der Personenbeförderer feststellen lassen. Ein weiterer Vorteil bei dem Transversalflußmotor liegt darin, daß die Joche, die ihrerseits nicht von Spulen umwickelt sein müssen, relativ klein herstellbar sind, wodurch problemlos eine sehr hohe Polzahl verglichen mit konventionellen Asynchronmotoren oder konventionellen Synchronmotoren realisierbar ist. Das führt insbesondere auch zu der Möglichkeit, das Bauvolumen insgesamt zu verkleinern. Außerdem läßt sich damit die geringe Welligkeit im Drehmoment- bzw. Kraftverlauf realisieren.

Ein mechanisches Entfernen einzelner Joche bzw. ein magnetisches Neutralisieren einzelner Joche (beispielsweise durch eine zusätzliche Spulenwicklung pro Joch) ermöglicht es, eine Geschwindigkeitsregelung vorzunehmen.

Claims (11)

1. Personenbeförderer (2) mit Trittband (4) und Handlauf (6) aufwei­ send eine Antriebseinrichtung für mindestens einen von Handlauf (4) und Trittband (6), dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung einen Transversalflußmotor (20) mit einem festen (22) und einem beweglichen Teil (24) aufweist.

2. Personenbeförderer (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil (24) des Transversalflußmotors (20) direkt auf das anzutreibende Teil des Personenbeförderers (2) einwirkt.

3. Personenbeförderer (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Erregersystem des Transversalflußmotors (20) Permanentmagnete aufweist.

4. Personenbeförderer (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Transversalflußmotor (20) ein geschalteter Reluk­ tanzmotor ist.

5. Personenbeförderer (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Transversalflußmotor (20) als rotatorischer Antrieb ausgebildet ist.

6. Personenbeförderer (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß das Kettenrad (40) des Trittbandhauptantriebs direkt mit der Rotor (48) verbunden ist.

7. Personenbeförderer (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Transversalflußmotor (20) als Linearmotor ausgebildet ist.

8. Personenbeförderer (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil (24) des Transversalflußmotors (20) direkt an dem Trittband (4) vorgesehen ist.

9. Personenbeförderer (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Trittband (4) aus einzelnen mit einer Trittbandkette (10) verbunden Trittbandelementen (8) gebildet ist und die Trittbandkette (10) das bewegliche Teil (24) des Transversalflußmotors (20) auf­ weist.

10. Personenbeförderer (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil (24) sandwichartig an mindestens zwei Seiten von dem festen Teil (26), an welchem das Leitersystem vorgesehen ist, umgeben ist.

11. Personenbeförderer (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil (24) des Transversalfluß­ motors (20) im wesentlichen durchgehend über die Länge des Tritt­ bandes (4) vorgesehen ist und mehrere modulare feste Teile (22), die mit dem beweglichen Teil (24) kooperieren, über die Länge des beweglichen Teils (24) verteilt vorgesehen sind.