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Die
Erfindung betrifft einen solchen Wellenantrieb für einen Aufzug, der beim Stromausfall
die Kabine an die Türstelle
in der nächsten
oder untersten Etage abbewegen kann.
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Der
Aufzug ist eine Förderanlage
für Personen
oder Lasten, deren Kabine sich vertikal bewegt.
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Der
Antrieb des Aufzugs kann ein Wellenantrieb, Hydraulikantrieb oder
Seilantrieb sein, von denen der Seilantrieb die breiteste Anwendung
findet.
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Der
Aufzug mit einem Seilantrieb ist für hohe Gehäude geeignet. Der Seilantrieb
verwendet eine Treibscheibe, die ein sehr großes Drehmoment benötigt, wodurch
der Stromverbrauch hoch ist. Daher ist der Seilantrieb nicht für ein privates
Haus geeignet.
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Der
Aufzug mit einem Wellenantrieb besitzt zwar einen niedrigeren Stromverbrauch,
hat aber andere Probleme.
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1 zeigt
einen herkömmlichen
Aufzug mit einem Wellenantrieb (JP-S64-81788), wobei der Wellenantrieb 14 die
Antriebswelle 3A drehantreibt, wodurch die Mutter 4A und
somit die Kabine 5A vertikal bewegt werden. Beim Stromausfall
oder Versagen des Antriebsmotors kann die Kabine herunterfallen
(ohne Bremse) oder stehenbleiben (mit Bremse), so dass die Personen
in der Kabine dadurch verletzt werden oder nicht aus der Kabine
herauskommen können.
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2 zeigt
einen weiteren herkömmlichen Aufzug
mit einem Wellenantrieb (
JP-H08-26620 ),
der beim Stromausfall oder Versagen des Antriebsmotors durch ein
Lösegerät für die Bremskraft
7 die
Kabine langsam nach unten bewegt. Dabei lassen sich die Abbewegungsgeschwindigkeit
und die Haltestelle der Kabine jedoch schwer steuern.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen Wellenantrieb
für einen
Aufzug zu schaffen, der beim Stromausfall die Kabine an die Türstelle in
der nächsten
oder untersten Etage abbewegen kann.
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Diese
Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen Aufzugs-Wellenantrieb gelöst, der
einen Antriebswellen-Motor und einen Mutter-Motor verwendet, wobei
der Antriebswellen-Motor bei normalem Betrieb die Antriebswelle
drehantreibt, wodurch die Kabine vertikal bewegt werden kann, und
der Mutter-Motor beim Notfall die Mutter mit einem kleinerem Notstrom
drehantreibt, wodurch die Kabine an die Türstelle in der nächst unteren
Etage abbewegt werden kann.
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Der
Antriebswellen-Motor und der Mutter-Motor bilden einen Hauptmotor
und einen Hilfsmotor. Bei normalem Antrieb wird die Antriebswelle von
dem Antriebswellen-Motor drehangetrieben. Wenn der Antriebswellen-Motor
versagt oder der Netzstrom unterbrochen ist, wird ein kleinerer
Notstrom an den Mutter-Motor geliefert, wodurch die Mutter gedreht
wird, so dass die Kabine an die Türstelle in der nächst unteren
Etage abbewegt wird.
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Daher
können
die Personen in der Kabine leicht die Tür der Kabine öffnen und
die Kabine verlassen.
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Nachfolgend
wird das Arbeitsprinzip der Erfindung beschrieben: Der Wellenantrieb
umfasst eine Antriebswelle und eine Mutter, die relativ zueinander gedreht
werden können,
wodurch eine Linearbewegung entstehen kann.
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Wenn
die Antriebswelle und/oder die Mutter gedreht wird, werden die Relativdrehstellung
der Antriebswelle und der Muttter verändert. Bei dem Wellenantrieb
wird die Antriebswelle oder die Mutter von einem Antriebsmotor drehangetrieben,
wodurch die Kabine bei normalem Betrieb vertikal bewegt wird. Beim
Stromausfall oder Versagen des Antriebmotors ist die Mutter durch
die Schwerkraft der Kabine belastet, so dass die Kabine mit einer
kleineren Drehkraft nach unten bewegt werden kann. Daher verwendet die
Erfindung einen Hilfsmotor mit niedrigerer Betriebsleistung von
unter 200W, der beim Stromausfall oder Versagen des Motors die Kabine
nach unten bewegen kann.
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Beim
Wellenantrieb haben die Antriebswelle und die Mutter üblicherweise
einen hohen Reibungswiderstand, so dass die Kraftübertragung
dadurch beeinträchtigt
wird. Um dieses Problem zu lösen, kann
eine Antriebswelle mit Kugellager (Kugelumlaufspindel) verwendet
werden.
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Weitere
Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den
anliegenden Zeichnungen.
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Es
zeigen:
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1 eine
Schnittdarstellung einer herkömmlichen
Lösung,
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2 eine
perspektivische Darstellung einer weiteren herkömmlichen Lösung,
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3 eine
Schnittdarstellung einer Ausführungsform
der Erfindung,
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4 eine
Schnittdarstellung entlang der Linie A-A' in 3.
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Wie
aus 3 ersichtlich ist, ist das obere Ende der Antriebswelle 1 durch
einen Träger 2 geführt und
an einem Halter 21 befestigt.
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Das
obere Ende der Antriebswelle 1 ist mit einem Antriebswellen-Motor
verbunden, der die Antriebswelle 1 drehantreiben kann.
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Auf
die Antriebswelle 1 ist eine Mutter 3 aufgeschraubt.
Wenn die Antriebswelle 1 gedreht wird und die Mutter nicht
gedreht wird, kann zwischen der Antriebswelle 1 und der
Mutter 3 eine Linearbewegung entstehen.
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Der
Verbinder 4 dient zum Verbinden der Kabine 5 und
der Mutter 3, wodurch die Kabine 5 zusammen mit
der Mutter 3 vertikal bewegt werden kann. Die Kabine 5 dient
zum Transprot von Lasten oder Personen.
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An
einer Seite der Kabine 5 ist eine vertikale Schiene 24 vorgesehen,
entlang der die Kabine 5 vertikal bewegt werden kann.
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Auf
dem Verbinder 4 ist ein weiterer Mutter-Motor 7 vorgeshen,
der ein Antriebsrad 22 aufweist, das mit einem Abtriebsrad 31 der
Mutter 3 in Eingriff steht. Wenn der Mutter-Motor 7 das
Antriebsrad 22 drehantreibt, werden das Abtriebsrad 31 und somit
die Mutter 3 gedreht.
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Ein
Lager 23 ist zwischen der Mutter 3 und dem Verbinder 4 angeordnet,
damit die Mutter 3 leicht gegenüber dem Verbinder 4 gedreht
werden kann.
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Bei
normalem Betrieb bleibt der Mutter-Motor 7 im abgeschalteten
Zustand, wodurch das Antriebsrad 22, das Abtriebsrad 31 und
die Mutter 3 nicht gegenüber dem Verbinder 4 gedreht
werden.
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Wenn
der Antriebswellen-Motor 6 dabei die Antriebswelle 1 in
der einen oder anderen der beiden Richtungen drehantreibt, wird
die Mutter 3 vertikal bewegt, wodurch die Kabine 5 entlang
der Schiene 24 nach oben und nach unten gleiten kann.
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Die
Bewegungsgeschwindigkeit der Kabine 5 ist von der Gewindesteigung
der Antriebswelle 1 und der Mutter 3 abhängig (die
Bewegungsstrecke jeder Umdrehung). Daher kann die Gewindesteigung je
nach der gewünschten
Bewegungsgeschwindigkeit der Kabine 5 gewählt werden.
Wenn die Kabine 5 durch Drehen der Antriebswelle 1 nach
oben bewegt wird, muß die
Motorkraft neben dem Reibungswiderstand noch die Schwerkraft der
Kabine 5 überwinden,
so dass der Antriebswellen-Motor mit einer höheren Leistung arbeiten muß.
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Wenn
die Kabine 5 durch Drehen der Antriebswelle 1 nach
unten bewegt wird, wird der Reibungswiderstand von der Schwerkraft
der Kabine 5 ausgeglichen, so dass der Antriebswellen-Motor
mit einer niedrigeren Leistung arbeiten kann.
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Die
Betriebsleistung des Antriebsmotors für das Vorwärts- und Rückwärtsdrehen ist üblicherweise
gleich. Damit die Kabine 5 mit einer geeigneten Geschwindigket
bewegt werden kann, wird üblicherweise
eine Betriebsleistung von über
1 HP verwendet. Beim Stromausfall muß ein entsprechender Notstrom
an den Aufzug geliefert werden. Daher ist die Notstromanlage für den Aufzug
teuer.
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Der
Mutter-Motor 7 besitzt eine viel kleinere Betriebsleitung
als der Antriebswellen-Motor 6. Der Mutter-Motor 7 ist
ein Reduziermotor, damit der Mutter-Motor 7 bei normalem
Betrieb des Aufzugs im abgeschalteten Zustand bleibt. Um den Mutter-Motor 7 anzusteuern,
ist eine sehr große
Drehkraft erforderlich. Je höher
der Reduzierfaktor ist, desto größer ist diese
Drehkraft.
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Der
Mutter-Motor 7 kann auch ein Bremsmotor sein.
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Wenn
der Antriebswellen-Motor 6 versagt oder der Netzstrom unterbrochen
ist, wird ein Notstrom an den Mutter-Motor 7 geliefert,
der somit das Antriebsrad 22 drehantreibt, das das Abtriebsrad 31 mitdreht,
wodurch die Mutter 3 gegenüber der Antriebswelle 1 nach
unten gedreht werden kann, so dass die Kabine 5 mit einer
kleineren Drehkraft nach unten bewegt werden kann. Dadurch kann
der Mutter-Motor 7 eine kleinere Betriebsleistung (wie
unter 200W) haben. Daher kann die Notstromquelle ein Akku sein.
Wenn die Kabine 5 zwischen zwei Etagen stehenbleibt, kann
die Mutter 3 durch einen Notstrom nach unten gedreht werden,
wodurch die Kabine an die Türstelle
in der nächst
unteren Etage abbewegt werden kann. Daher können die Personen in der Kabine 5 leicht
die Tür
der Kabine 5 öffnen
und die Kabine 5 verlassen.
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Sowohl
durch Drehen der Antriebswelle 1 als auch durch Drehen
der Mutter 3 kann die Kabine 5 vertikal bewegt
werden. Daher ist es auch möglich, dass
der Mutter-Motor 7 eine höhere Betriebsleistung und der
Antriebswellen-Motor 6 eine niedrigere Betriebsleistung
hat. Bei normalem Betrieb wird die Kabine 5 durch den Mutter-Motor 7 vertikal
bewegt. Wenn der Mutter-Motor 7 versagt oder der Netzstrom unterbrochen
ist, wird ein niedrigerer Notstrom an den Antriebswellen-Motor 6 geliefert,
wodurch die Kabine 5 an die Türstelle in der nächst unteren
Etage abbewegt werden kann.
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4 zeigt
eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A' in 3. Wie dargestellt
wird, wenn das Antriebsrad 22 gedreht wird, das Antriebsrad 31 mitgedreht,
wodurch sich die Mutter 3 gegenüber der Antriebswelle 1 vertikal
bewegen kann.
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Zusammenfassend
ist festzustellen, dass der Antriebswellen-Motor die Antriebswelle
drehantreibt, wodurch sich die Kabine vertikal bewegen kann, und
der Mutter-Motor die Mutter mit einem kleinerem Notstrom drehantreibt,
wodurch die Kabine an die Türstelle
in der nächst
unteren Etage abbewegt werden kann, wenn die Kabine zwischen zwei
Etagen stehenbleibt.
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Beim Stand der Technik
- 14
- Wellenantrieb
- 3A
- Antriebswelle
- 4A
- Mutter
- 5A
- Kabine
- 7
- Lösegerät
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Bei der Erfindung
- 1
- Antriebswelle
- 2
- Träger
- 21
- Halter
- 22
- Antriebsrad
- 23
- Lager
- 24
- Schiene
- 31
- Abtriebsrad
- 3
- Mutter
- 4
- Verbinder
- 5
- Kabine
- 6
- Antriebswelle-Motor
- 7
- Mutter-Motor