DE102010046060A1

DE102010046060A1 - Elektromagnetische Schraubenrotoren, die Aufzugkabinen berührungslos antreiben

Info

Publication number: DE102010046060A1
Application number: DE201010046060
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-09-20
Filing date: 2010-09-20
Publication date: 2012-03-22

Abstract

Elektromagnetische Schraubenrotoren, die Aufzugkabinen berührungslos antreiben. Elektromagnetische Schraubenrotoren (1) greifen in Schraubsegmente (2) ein. Die Schraubenrotoren (1) und Schraubsegmente (2) bilden zusammen einen Linearmotor. In die Wendel der Schraubsegmente (2) sind Statormagnete (3) und Hubmagnete (4) eingelassen. Das magnetische Wanderfeld der Statormagnete (3) dreht die Schraubenrotoren (1). Durch die Hubmagnete (4) erfolgt diese Drehung berührungslos. Die Schraubenrotoren (1) sind in einem Rahmen (5) gelagert. Der Rahmen (5) ist fest mit einer Aufzugkabine (6) verbunden. Durch die Drehung der Schraubenrotoren (1) hebt und senkt sich die Aufzugkabine (6). Mehrere Aufzugkabinen können unabhängig voneinander schnell und sicher in einem Aufzugschacht fahren.

Description

Personenaufzüge werden für große Höhen und Geschwindigkeiten mit Seilen und Treibscheiben angetrieben. Die mechanischen Anforderungen an diese und alle zugehörigen Komponenten sind sehr hoch, um die Sicherheit und genaue Haltepositionen einzuhalten. Es wäre deshalb von Vorteil, wenn man Personenaufzüge mit direkt wirkenden elektromagnetischen Komponenten antreiben und führen könnte.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, elektromagnetische Schraubenrotoren der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, um Aufzugkabinen ohne Seile oder andere mechanischen Antriebsorgane heben und senken zu können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß elektromagnetische Schraubenrotoren in Schraubsegmente eingreifen, daß die Schraubsegmente in einen Aufzugschacht eingelassen sind, daß die Schraubsegmente und die Schraubenrotoren zusammen einen elektromagnetischen Linearmotor bilden, daß die Schraubsegmente dabei den Stator bilden, daß die Schraubenrotoren in Richtung des magnetischen Wanderfeldes gedreht werden, daß dadurch die Schraubenrotoren eine Aufzugkabine heben und senken, daß insbesondere zwei gegenüberliegende Schraubenrotoren eine Aufzugkabine heben und senken, daß die Schraubenrotoren mit Radial- und Axiallagern in einem Rahmen gelagert sind und daß der Rahmen mit einer Aufzugkabine fest verbunden ist.
Dadurch ergeben sich folgende Vorteile:
Aufzuganlagen können berührugslos bei minimalem Verschleiß schnell und sicher betrieben werden. Die Aufzuganlagen können günstig in sehr hohe Gebäude eingebaut werden. Die Aufzuganlagen sind inhärent gegen Absturz gesichert. Mehrere Kabinen können unabhängig voneinander in einem Schacht fahren. Die Flexibilität und Förderkapazität wird dadurch wesentlich gesteigert.
Die Erfindung wird an einem Beispiel anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
1 einen Aufzugschacht im Längsschnitt,
2 einen Aufzugschacht im Querschnitt,
3 eine Aufzuganlage im Blockschaltbild.
1 und 2 zeigen einen Aufzugschacht. Zwei Schraubenrotoren 1 greifen in zwei gegenüberliegenden Schraubsegmente 2 ein. Die Schraubsegmente 2 sind in die Wände eines Aufzugschachts eingelassen. Die Schraubenrotoren 1 und die Schraubsegmente 2 bilden zusammen einen elektromagnetischen Linearmotor. Dabei bilden die Schraubsegmente 2 den Stator. In die Wendel der Schraubsegmente 2 sind Statormagnete 3 und Hubmagnete 4 eingelassen. Die Statormagnete 3 erzeugen ein magnetisches Wanderfeld. Die Hubmagnete 4 heben die Schraubenrotoren 1 an. Durch das Wanderfeld werden die Schraubenrotoren 1 gedreht. Durch die Hubmagnete 4 erfolgt diese Drehung berührungslos. Gleichzeitig mit der Drehung bewegen sich die Schraubenrotoren 1 je nach Richtung des Wanderfeldes auf- oder abwärts. Die Schraubenrotoren 1 sind in einem Rahmen 5 mit Radial- und Axiallagern gelagert. Mit dem Rahmen 5 ist eine Aufzugkabine 6 fest verbunden. Dadurch hebt und senkt sich die Aufzugkabine 6 mit den Schraubenrotoren 1. Die Flanken der Schraubenrotoren 1 sind konvex – die der Schraubsegmente 2 konkav ausgebildet. Dadurch zentrieren und führen sich die Aufzugkabinen selbsttätig. Die Kabel 2' der Stromversorgung sind parallel zu den Schraubsegmenten 2 in einem Kabelkanal verlegt.
Jedes Stockwerk erhält eine eigene Wanderfeld-Strecke. Die Steuerung der Aufzuganlage ist daher als Blockschaltung ausgelegt.
Bei einer Störung oder Stromausfall senken sich die Schraubenrotoren 1 sofort in die Wendel der Schraubsegmente 2 ab. Die Aufzugkabinen 6 sind damit automatisch gesichert. Eine zusätzliche Fangvorrichtung ist nicht erforderlich. Bei einem Weiterbetrieb mit Notstromaggregat werden die Aufzugkabinen 6 zur nächst liegenden Stockwerksposition abgesenkt. Im Fall einer unzulässigen Geschwindigkeitserhöhung im Auf- oder Abwärtsbetrieb wird durch einen unabhängigen Sensor eine Sofortbremsung eingeleitet.
Die Daten für die Schraubenrotoren betragen im Beispiel:
Wirkdurchmesser 1 m;
die Steigung beträgt 10%;
dies entspricht der Steigung, die ein Magnetschwebezug überwinden kann;
die Drehzahl beträgt 1860 U/min;
bei dieser Drehzahl erreichen die Aufzugkabinen eine hohe Geschwindigkeit von 10 m/s;
die Anzahl der Schraubengänge bestimmt die Tragkraft der Aufzugkabinen;
die Funktion der Schraubenrotoren ist unabhängig von der Höhe der Aufzuganlage;
die Einbauhöhe über den Aufzugkabinen beträgt ca. 2 m.
3 zeigt eine Aufzuganlage im Blockschaltbild. In zwei parallelen Aufzugschächten fahren mehrere Aufzugkabinen 6 unabhängig voneinander. Im untersten und obersten Stockwerk sind Verschiebebühnen 7 eingebaut. Die Verschiebebühnen 7 beinhalten Schraubsegmente 2. Die Stromzufuhr für die Schraubsegmente 2 erfolgt über Kabelschlepp. Mit dieser Anordnung kann eine Aufzuganlage im Umlauf betrieben werden. In der Folge wird die Flexibilität und Förderkapazität der Aufzuganlage wesentlich gesteigert.

Claims

Elektromagnetische Schraubenrotoren, die Aufzugkabinen berührungslos antreiben, dadurch gekennzeichnet, daß elektromagnetische Schraubenrotoren (1) in Schraubsegmente (2) eingreifen, daß die Schraubsegmente (2) in einen Aufzugschacht eingelassen sind, daß die Schraubsegmente (2) und die Schraubenrotoren (1) zusammen einen elektromagnetischen Linearmotor bilden, daß die Schraubsegmente (2) dabei den Stator bilden, daß die Schraubenrotoren (1) in Richtung des magnetischen Wanderfeldes gedreht werden, daß dadurch die Schraubenrotoren (1) eine Aufzugkabine (6) heben und senken, daß insbesondere zwei gegenüberliegende Schraubenrotoren (1) eine Aufzugkabine (6) heben und senken, daß die Schraubenrotoren (1) mit Radial- und Axiallagern in einem Rahmen (5) gelagert sind und daß der Rahmen (5) mit einer Aufzugkabine (6) fest verbunden ist.
Elektromagnetische Schraubenrotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Wendel der Schraubsegmente (2) Statormagnete (3) und Hubmagnete (4) eingelassen sind, daß die Statormagnete (3) ein magnetisches Wanderfeld erzeugen, daß die Hubmagnete (4) die Schraubenrotoren (1) anheben, daß dadurch die Schraubenrotoren (1) sich berührungslos in den Schraubsegmenten (2) drehen, daß die Flanken der Schraubenrotoren (1) konvex ausgebildet sind, daß die Flanken der Schraubsegmente (2) konkav ausgebildet sind und daß dadurch die Aufzugkabinen (6) sich selbsttätig zentrieren und führen.
Elektromagnetische Schraubenrotoren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Stockwerk eine eigene Wanderfeld-Strecke erhält, daß bei einer Störung die Schraubenrotoren (1) sich sofort in die Wendel der Schraubsegmente (2) absenken und daß bei einer unzulässigen Geschwindigkeitserhöhung ein unabhängiger Sensor eine Sofortbremsung einleitet.
Elektromagnetische Schraubenrotoren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in zwei parallelen Aufzugschächten mehrere Aufzugkabinen (6) unabhängig voneinander fahren, daß im untersten und obersten Stockwerk Verschiebebühnen (7) eingebaut sind, daß die Verschiebebühnen (7) Schraubsegmente (2) beinhalten, daß die Stromzufuhr für die Schraubsegmente (2) über Kabelschlepp erfolgt und daß eine Aufzuganlage mit dieser Anordnung im Umlauf betrieben werden kann.