DE102004014564A1

DE102004014564A1 - Vertikalfördermittel für Personen und/oder Stückgut

Info

Publication number: DE102004014564A1
Application number: DE200410014564
Authority: DE
Inventors: Hansjörg Stimpel; Roland Prof. Günther
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-03-25
Filing date: 2004-03-25
Publication date: 2005-10-13

Abstract

Vertikalfördermittel für gleichzeitige und wechselseitige Auf- und Abwärtsförderung von Personen und/oder Schüttgut, vorzugsweise als Alternative zu Fahrtreppen, welches automatisch und ohne Bedienelemente im Bedarfsfall betrieben wird. DOLLAR A Das Vertikalfördermittel besteht aus zwei Fahrkabinen, die innerhalb eines Gerüstes in Führungsschienen geführt werden und die jeweils in einer so genannten 2- zu 1-Aufhängung innerhalb eines Seiltriebes aus wenigstens zwei Seilen aus Hochfestfasern verlagerbar sind, wobei die Seile kraftschlüssig nach dem Hülltriebprinzip so angetrieben werden, dass sich eine wechselseitige Auf- und Abwärtsbewegung der Fahrkabinen ergibt. Die Inbetriebsetzung des Vertikalfördermittels erfolgt im Bedarfsfall durch eine Vorfeldüberwachung der Benutzer durch optische und/oder akustische Signale.

Description

Die Erfindung betrifft ein Vertikalfördermittel für die gleichzeitige und wechselseitige Auf- und Abwärtsförderung von Personen und/oder Stückgütern, vorzugsweise als Alternative zu Fahrtreppen, welches automatisch und ohne Bedienelemente nur im Bedarfsfall betrieben wird.

In öffentlichen Gebäuden wie zum Beispiel Warenhäusern, Bahnhöfen, Flughäfen, Hotels, Messegeländen, Büro- und Geschäftshäusern sowie in innerbetrieblichen Materialflußsystemen gibt es vielfältige Aufgabenstellungen, Personen und/oder Stückgüter vertikal auf- oder abwärts auf andere Ebenen zu befördern. Nach dem gegenwärtigen Stand der Technik dienen hierzu Aufzüge in vielfältigen Varianten oder auch Fahrtreppen und Fahrstege, wobei letztere vorrangig als Stetigförderer betrieben werden. Am Beispiel der weithin bekannten Fahrtreppen muß festgestellt werden, dass diese nur für einen eingeschränkten Benutzerkreis geeignet sind. So ist die Benutzung dieser Fördermittel für behinderte Personen, Rollstuhlfahrer und gebrechliche Menschen untersagt. Ebenso ist die Benutzung für Personen mit Kinderwagen, Einkaufswagen, Gepäckförderwagen und größeren Gepäckstücken nicht möglich. Für diesen Benutzerkreis sind in entsprechenden Einrichtungen separate Aufzüge vorgesehen, um in höher- oder tiefergelegene Ebenen zu gelangen.

Fahrtreppen sind zudem als Stetigförderer während der Geschäftszeiten häufig permanent in Betrieb, was nachhaltige Auswirkungen auf die Betriebskosten im Hinblick auf Energieverbrauch und Verschleiß generiert. Zudem ist der Dauerbetrieb mit Geräuschemissionen verbunden, die permanent wirken und den häufig ohnehin hohen Schallpegel innerhalb eines Gebäudes weiter erhöhen. Fahrtreppen sind meistens nur für eine Förderrichtung ausgelegt, so dass für die Auf- und Abwärtsbewegung jeweils ein separates Fördermittel vorgesehen ist. Diese sind dann meistens nebeneinander angeordnet, so dass sich für die zwei Fahrtreppen ein erforderlicher Bauraum ergibt, der sich aus den beiden Baubreiten mit einem zugehörigen Zwischenabstand, der Förderhöhe zuzüglich der Bauhöhen der Fahrtreppen selbst sowie der waagerecht projezierten Länge der Fahrtreppen berechnen läßt.

Ein sich so ergebender Bauraum gilt als unverhältnismäßig hoch, wodurch die Nutzfläche auf den Ebenen erheblich eingeschränkt wird.

Zum erforderlichen Bauraum für die Fahrtreppen muß noch der Bauraum für die zugehörigen Aufzüge in den jeweiligen Objekten hinzugerechnet werden.

Insgesamt ist somit festzustellen, dass die bequeme Fördermöglichkeit von Personen mit oder ohne Hilfsmittel bzw. mit oder ohne Kinderwagen, Einkaufswagen oder größere Gegenstände allein im Hinblick auf den erforderlichen Bauraum für die Fördermittel mit hohem baulichen Aufwand zu erkaufen ist. Hinzu kommen selbstverständlich noch die Investitions- und Betriebskosten für die Fahrtreppen und die zugehörigen Aufzüge.

Auch in innerbetrieblichen Materialflußsystemen, in Lagereinrichtungen oder auch in Parkhäusern, wo Stückgut mit oder ohne Personenbegleitung vertikal auf- oder abwärts auf andere Ebenen zu befördern sind, kommen Aufzüge in vielfältigen Bauformen zum Einsatz. Unabhängig von deren Antriebsart als Seiltrieb mit Seiltrommel oder als Seiltrieb mit Treibscheibenantrieb und Gegengewicht bzw. Aufzüge mit Hydraulikantrieb oder sonstige Antriebe mit Linearmotoren oder Friktionsrollen sind hier als gemeinsame Merkmale festzustellen, dass nur ein Fahrkorb Arbeitsspiele jeweils in Auf- oder Abwärtsrichtung ausführt. Somit errechnet sich auch die Zeit für ein Arbeitsspiel z.B. bei einer Aufwärtsfahrt vereinfacht aus den anteiligen Zeiten für Beladen, Aufwärtsfahrt, Entladen und Abwärtsfahrt. Hinzu kommen hier noch die Zeiten für das Öffnen und Schließen der Türen.

Notwendigerweise geht dieser diskontinuierliche Betrieb mit Wartezeiten einher, die bei geforderten höheren Anzahlen von Arbeitsspielen pro Zeiteinheit nur verkürzt werden können, wenn die Anzahl der Aufzüge erhöht wird.

Zur Verringerung bis hin zur Vermeidung der vorgenannten Nachteile sowohl bei Fahrtreppen wie auch bei Aufzügen, wird erfindungsgemäß ein Vertikalfördermittel für die gleichzeitige und wechselseitige Auf- und Abwärtsförderung von Personen und/oder Stückgütern vorgeschlagen, welches automatisch und ohne Bedienelemente nur im Bedarfsfall betrieben wird.

Im Hinblick auf die gleichzeitige und wechselseitige Auf- und Abwärtsförderung kommt hierbei ein Vertikalfördermittel in Betracht, das grundsätzlich zwei Fahrkörbe aufweist, die sich z.B. mit einem Mindestabstand innerhalb eines Schachtes auf- oder abwärts bewegen und die durch angetriebene Zugträger miteinander verbunden sind.

Somit dienen als technische Vorbilder mit Einschränkungen grundsätzlich jene an sich bekannte Aufzüge, die mit einem Treibscheibenantrieb betrieben werden und die zum teilweisen Massenausgleich eine Gegengewicht aufweisen. Auch die zweitrumige Skipförderung aus dem Bereich der Schachtförderung im Bergbau kann bedingt als naheliegender Stand der Technik zitiert werden, da hier das Gegengewicht vordergründig als weiterer Skip ausgebildet ist, um die Anzahl der Förderspiele zu erhöhen.

Hingegen soll mit dem erfindungsgemäßen Vertikalfördermittel das Ziel erreicht werden, in einem um ca. 80% reduzierten Bauraum gegenüber dem für eine Fahrtreppe für die Abwärtsförderung und eine für die Aufwärtsförderung erforderlichen Bauraum zwei Fahrkörbe zu installieren, die nur bei Bedarf automatisch und ohne Bedienelemente einem uneingeschränkten Benutzerkreis für die Auf- oder Abwärtsförderung, die gleichzeitig und wechselseitig erfolgt, zur Verfügung zu stellen.

Weiterhin soll somit ein zu Fahrtreppen zugehöriger Aufzug in den jeweiligen Objekten für einen vorgenannten Benutzerkreis mit oder ohne Hilfsmittel, wie z.B. Rollstühle, Kinderwagen, Einkaufswagen, Gepäckwagen oder größere Gepäckstücke entbehrlich werden, wodurch auch infolge des eingesparten Bauraums die Nutzfläche auf den Ebenen zusätzlich erhöht werden kann und natürlich auch die Investitions- und Betriebskosten für den Aufzug selbst einsparbar sind.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Vertikalfördermittels für die gleichzeitige und wechselseitige Auf- und Abwärtsförderung von Personen und/oder Stückgütern, vorzugsweise als Alternative zu Fahrtreppen dargestellt.
In 1 ist die Vorderansicht und in 2 ist die Draufsicht des erfindungsgemäßen Fördermittels dargestellt. Zu erkennen sind in 1 die Fahrkabine 1 in der oberen Position und die Fahrkabine 2 in der unteren Position. Beide Fahrkabinen 1 und 2 sind innerhalb eines Gerüstes 3 angeordnet, an dem sich jeweils beidseitig Führungsschienen 7 befinden. Die Fahrkabinen 1 und 2 weisen Führungsschuhe 1.4 bzw. 2.4 auf, mit denen sie innerhalb der Führungsschienen 7 geführt werden.
Verbunden sind die Fahrkabinen 1 u. 2 durch jeweils 2 Trag- und Treibseile 4, die ihrerseits mittels einer Seilendlosverbindung 4.1 endlos verbunden sind. Jede der Fahrkabinen 1 und 2 befindet sich in einer sogenannten 2 zu 1-Aufhängung innerhalb der Trag- und Treibseile 4, wobei die beiden Trag- und Treibseile 4 jeweils um eine am Gerüst 3 befestigte Ausgleichsrolle 3.1 gelegt sind.
Die Fahrkabinen 1 und 2 weisen auf der Unterseite jeweils 8 Stück Verlagerungsrollen 1.3 bzw. 2.3 auf. Von diesen Verlagerungsrollen 1.3. bzw. 2.3 sind gemäß 2 jeweils 4 Stück an der Vorderseite und 4 Stück an der Hinterseite der Fahrkabine 1 und 2 befestigt.
Gegenüberliegend zu den Ausgleichsrollen 3.1 befinden sich am Gerüst 3 für jede Fahrkabine 1 bzw. 2 jeweils 4 Stück Umlenkrollen 3.3, um die die beiden Trag- und Treibseile 4 mit ihren jeweils 2 Seilsträngen umgelenkt werden, um sodann zu jeweils 4 Stück Ablenkrollen 3.4 geleitet zu werden. Von diesen Ablenkrollen 3.4 werden die 4 Stränge der Trag- und Treibseile 4 der Treibscheibe mit Antrieb 5 zugeführt, die ebenfalls auf dem Gerüst 3 befestigt ist. Je nach Drehrichtung der Treibscheibe 5 werden die beiden 2-strängigen Trag- und Treibseile 4 nach dem Hülltriebprinzip kraftschlüssig angetrieben, so dass wechselseitig die Auf- und Abwärtsbewegung der Fahrkabine 1 bzw. 2 erfolgen kann. Infolge des Massenausgleiches der Fahrkabinen 1 bzw. 2 ergibt sich die Umfangskraft an der Treibscheibe 5 lediglich aus der Nutzmassendifferenz der Fahrkabinen 1 bzw. 2, sowie der Überwindung der Rollwiderstände, wodurch sich insgesamt eine Minimierung des Energiebedarfs ergibt. Um Betriebsdehnungen der Trag- und Treibseile 4 auszugleichen, befinden sich die Ablenkrollen 3.4 in einer Nachstelleinrichtung 6, innerhalb derer durch Verringerung des Abstandes der Vertikalachsen der Ablenkrollen 3.4 die Dehnung der Trag- und Treibseile 4 kompensiert werden kann. Schließlich können durch diese Nachstelleinrichtung 6 auch die Bündigkeiten der Fahrkabinen 1 bzw. 2 eingestellt werden
In 3 ist die Fahrkabine 1 als Seitenansicht von der Mitte des erfindungsgemäßen Vertikalfördermittel her gesehen in der oberen Position dargestellt. Zu erkennen sind die auf der gegenüberliegenden Seite angeordneten Ausgleichsrollen 3.1, um die herum jeweils beidseitig der Fahrkabine 1 die beiden Trag- und Treibseile 4 jeweils 2-strängig im Fahrschacht eine Schlaufe bilden, innerhalb derer die Fahrkabine 1 mit ihren Verlagerungsrollen 1.3 auf den Trag- und Treibseilen 4 aufliegt. Diese werden sodann nach oben geführt und über die Tragrollen 3.2, die am hier nicht dargestellten Gerüst 3 befestigt sind, zu den Umlenkrollen 3.3, die ebenfalls am hier nicht dargestellten Gerüst 3 befestigt sind, geführt, um sodann über die Ablenkrollen 3.4 der Treibscheibe mit Antrieb 5 zugeleitet zu werden. Nach partieller Umschlingung der Treibscheibe mit Antrieb 5 werden die Trag- und Treibseile 4 spiegelbildlich um die Fahrkabine 2 geleitet. Weiterhin sind in 3 die Führungsschuhe 1.4 zu erkennen, mit denen die Fahrkabine 1 und sinngemäß auch die Fahrkabine 2 in den Führungsschienen 7 (siehe 1 und 2) geführt wird.
In 4 ist in räumlicher Darstellung der Bauraum für das erfindungsgemäße Vertikalfördermittel zu erkennen. Die Fahrkabine 1 ist hierin in ihrer oberen Position und die Fahrkabine 2 in ihrer unteren Position zu erkennen. Beide Fahrkabinen weisen Kabinenabschlusstüren 1.1 bzw. 2.1 auf. Der Fahrschacht selbst weist Fahrschachtabschlusstüren 1.2 und 2.2 auf.
Während in einem Größenvergleich des Bauraumes für zwei Fahrtreppen, eine für die Aufwärts- und eine für die Abwärtsfahrt, die Baubreite mit der des erfindungsgemäßen Vertikalfördermittels direkt vergleichbar ist, werden für die Länge des Bauraumes beim erfindungsgemäßen Vertikalfördermittel nur noch 20% der Fläche benötigt, wodurch sich der gesamte Bauraum und speziell dessen Flächenbedarf um ca. 80% reduziert.
Die Betriebsweise des erfindungsgemäßen Vertikalfördermittels kann z.B. bei einem Fahrwunsch in Auwärtsrichtung erfolgen, indem ein Benutzer, kurz bevor er die Fahrkabine in der unteren Position zu betreten beabsichtigt, von einem Bewegungsmelder erfaßt wird und visuell und/oder akustisch bestätigt bekommt, dass er die Fahrkabine betreten darf. Ein sogenanntes Lichtgitter registriert den Zutritt und ein Lastwiegesystem registriert den Beladungszustand. Sollte die Vorfeldüberwachung keine weiteren Benutzer innerhalb einer bestimmten Zeit mehr ausmachen, kann wiederum visuell und/oder akustisch signalisiert werden, dass etwaige weitere Benutzer nunmehr kurzzeitig zu warten haben.
Die Schachtabschlusstür und die Kabinenabschlusstür wird geschlossen und die Aufwärtsfahrt kann beginnen. Zur gleichen Zeit erfolgt natürlich auch die Abwärtsfahrt der anderen Kabine, die entweder leer ist oder nach der gleichen Einsteigestrategie von Benutzern betreten wurde.
Je nach Benutzerfrequenz kann das erfindungsgemäße Vertikalfördermittel für die wechselseitige Auf- und Abwärtsförderung von Personen und/oder Stückgütern einem zeitlichen Regime angepaßt werden oder nur bei Bedarf betrieben werden, ohne dass Bedienelemente von den Benutzern zu betätigen sind.
Die Antriebsart ermöglicht es, dass der Bedarf auch dann sichergestellt ist, wenn eine Fahrkabine eine definierte Maximallast aufweist und die andere Fahrkabine leer ist.
Da das System der Trag- und Treibseile aus 2 Seilen besteht, wird dem Bedürfnis nach Sicherheit Rechnung getragen, denn im Versagensfall eines dieser seitlich der Fahrkabine angeordneten Seile muß es zum Blockieren der Fahrkabinen innerhalb ihrer Führungskonstruktion kommen. Zudem können an sich bekannte Fangvorrichtungen zum Einsatz kommen. Selbstverständlich wird beim Dimensionieren der Trag- und Treibseile ein hinreichend großer Sicherheitsfaktor im Sinne der Vorschriften gewählt.
Das Geschwindigkeits- Zeit-Verhalten kann vorteilhaft über frequenzgeregelte Antriebe erfolgen. Ansonsten sind Verzögerungs- und Haltebremsen zum Antrieb zugehörig, wie es einschlägige Bauvorschriften vorgeben.
Als Trag- und Treibseil kommen vorteilhaft Seile aus Hochfestfasern zum Einsatz, die in Verbindung mit lebensdauergeschmierten Seilrollen die Wartungsansprüche des Seiltriebes auf ein Minimum reduzieren.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass das erfindungsgemäße Vertikalfördermittel für die gleichzeitige und wechselseitige Auf- und Abwärtsförderung von Personen und/oder Stückgütern vorzugsweise als Alternative zu Fahrtreppen zu sehen ist. Der Benutzerkreis ist weitestgehend uneingeschränkt im Gegensatz zu Fahrtreppen, deren Benutzung für behinderte Menschen, Rollstuhlfahrer, Personen mit Kinderwagen, Einkaufswagen und größeren Gepäckstücken nicht möglich ist. Von großem Vorteil ist beim erfindungsgemäßen Vertikalfördermittel der auf ca. 20% reduzierte Bauraum bzw. Flächenbedarf im Vergleich zur paarweise Fahrtreppenanordnung sowie der erheblich reduzierte Energiebedarf was Einsparungen an Betriebskosten bewirkt. Die Wartungsansprüche sind auf ein Minimum reduziert und von besonderem Vorteil ist die Benutzung des erfindungsgemäßen Vertikalfördermittels ohne irgendwelche Bedienelemente zu betätigen.

1: Fahrkabine
1.1: Kabinenabschlusstür
1.2: Fahrschachtabschlusstür
1.3: Verlagerungsrolle
1.4: Führungsschuh
2: Fahrkabine
2.1: Kabinenabschlusstür
2.2: Fahrschachtabschlusstür
2.3: Verlagerungsrolle
2.4: Führungsschuh
3: Gerüst
3.1: Ausgleichrolle
3.2: Tragrolle
3.3: Umlenkrolle
3.4: Ablenkrolle
4: Trag- und Treibseil
4.1: Seilendlosverbindung
5: Treibscheibe mit Antrieb
6: Nachstelleinrichtung
7: Führungsschiene

Claims

Vertikalfördermittel für gleichzeitige und wechselseitige Auf- und Abwärtsförderung von Personen und/oder Stückgut, bestehend aus zwei Fahrkabinen 1 bzw. 2, die innerhalb eines Gerüstes 3 nebeneinander angeordnet und in Führungsschienen 7 gleitend oder rollend geführt sind und die mittels eines Seiltriebes, bestehend aus wenigstens zwei Trag- und Treibseilen 4 in einer 2 zu 1-Aufhängung gelagert sind, wobei die Trag- und Treibseile 4 über Ausgleichrollen 3.1, Verlagerungsrollen 1.3 bzw. 2.3, Tragrollen 3.2, Umlenkrollen 3.3 sowie Ablenkrollen 3.4 geführt werden, und um sodann die Treibscheibe mit Antrieb 5 partiell zu umschlingen und sodann spiegelbildlich in der gleichen Weise um die gegenüberliegende Fahrkabine 1 bzw. 2 geführt zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Inbetriebnahme des Vertikalfördermittels nur bei Bedarf und ohne Betätigung von Bedienelementen erfolgt, indem durch eine Vorfeldüberwachung auf der oberen und/oder unteren Ebene die Benutzer oder zugeleitete Stückgüter durch Bewegungsmelder erfasst werden und sodann durch optische und/oder akustische Signale erfahren, welche Fahrkabine 1 bzw. 2 als nächste benutzbar ist, wobei bei deren Betreten oder Befahren eine sogenannte Lichtgittererfassung sowie eine Gewichtserfassung z.B. über die Verlagerung der Ausgleichrollen 3.1 erfolgt und bei Erreichen einer definierten Nutzmasse oder nach einer vorgegebenen Zeit die Auf- oder Abwärtsfahrt beginnt, nachdem die Kabinenabschlusstüren 1.1 bzw. 2.1 und die Fahrschachtabschlusstüren 1.2 bzw. 2.2 automatisch geschlossen wurden und weiteren Benutzern im Vorfeld eine Wartezeit signalisiert wird.
Vertikalfördermittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Betriebsweise auch intermittierend nach einem vorgegebenen Zeitregime erfolgen kann, wobei ebenfalls durch optische und/oder akustische Signale im jeweiligen Vorfeld auf der oberen und unteren Ebene den Benutzern der Beginn der jeweiligen Auf- oder Abwärtsfahrt signalisiert wird.
Vertikalfördermittel gemäß der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung der Bündigkeiten der Fahrkörbe mit den jeweiligen Ebenen die Nachstelleinrichtung 6 innerhalb des Seiltriebes betätigt wird, indem jeweils einseitig und/oder beidseitig die vertikalen Achsen der Umlenkrollen 3.3 verschoben werden.
Vertikalfördermittel gemäß der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachstelleinrichtung 6 im Bedarfsfall zum Ausgleich betriebsbedingter Dehnungen der Trag- und Treibseile 4 betätigt wird.
Vertikalfördermittel gemäß der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung der Nutzmasse in den Fahrkabinen 1 bzw. 2 weglos an den Ausgleichrollen 3.1 erfolgt.
Vertikalfördermittel gemäß der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung der Nutzmasse in den Fahrkabinen 1 bzw. 2 weglos zusätzlich an den Tragrollen 3.2 erfolgt.
Vertikalfördermittel gemäß der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auch mehr als zwei Trag- und Treibseile 4 eingesetzt werden, wenn die Baulänge der Fahrkabinen 1 bzw. 2 im Verhältnis zu deren Baubreite ein Vielfaches > 3 aufweist, wobei dann zur gleichmäßigen Beanspruchung der Trag- und Treibseile 4 deren Ausgleichrollen 3.1 in einer sogenannten Schwinge zu verlagern sind, die am Gerüst 3 befestigt ist, wobei in diesem Fall auch die Anzahl der sonstigen Rollen entsprechend zu erhöhen ist, wie auch die Anzahl der Seilrillen in der Treibscheibe mit Antrieb 5.