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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Personenbeförderungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik sind Fördereinrichtungen zum Befördern von Personen, insbesondere Fahrtreppen, Fahrsteige oder Förderbänder, in vielfältigen Ausführungen bekannt.
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Derartige Einrichtungen werden beispielsweise zum Befördern von Personen zwischen Ebenen eines Gebäudes (Fahrtreppen) oder entlang eines ebenen Weges (Fahrsteige) verwendet.
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Eine Fahrtreppe umfasst beispielsweise eine Mehrzahl von Stufen oder ein Band bzw. einen Gurt, auf dem zu fördernde Personen stehen, um von einer Stelle zu einer anderen befördert zu werden. Zusätzlich ist in der Regel ein Handlauf vorgesehen, der über eine Balustrade läuft und eine Oberfläche bereitstellt, an der sich beförderte Personen beispielsweise festhalten können.
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Ein derartiger Handlauf weist typischerweise zwei Handlaufbänder mit jeweils einer ebenen Oberfläche auf, die parallel zum Boden oder zu der Bewegungsrichtung der Beförderungseinrichtung ausgerichtet ist. Ein segmentiertes Band bzw. Palettenband wird herkömmlicherweise mittels eines Antriebs angetrieben. Der Handlauf muss hierbei derart angetrieben werden, dass er sich gleichförmig mit dem Palettenband bewegt. Herkömmlicherweise treibt der Antrieb des Palettenbandes über entsprechende Getriebe, beispielsweise Kettengetriebe, auch den Handlauf an.
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Hierbei ist die Bewegung des Handlaufs starr an die Bewegung des Palettenbandes gekoppelt.
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Diese starre Kopplung des Handlaufs bzw. der Handlaufbänder mit dem Palettenband ist jedoch mit einer Reihe von Nachteilen hinsichtlich des Energieverbrauchs und des Verschleißes verbunden. Beispielsweise beträgt der Energieverbrauch einer typischen Fahrtreppe ohne Last etwa 400 W, wovon ca. 80 % auf den Antrieb der Handlaufbänder fallen. Lediglich die verbleibenden 20 % fallen auf den Antrieb des Palettenbandes. Des Weiteren wird die Lebensdauer eines Handlaufbandes im Wesentlichen von der Anzahl seiner Umläufe bestimmt, und kann somit erhöht werden, wenn die Anzahl der Umläufe verringert werden kann.
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Es ist bekannt, Personenbeförderungseinrichtungen verlangsamt anzutreiben, wenn gerade kein Benutzer transportiert wird. Bei derartigen Langsamfahrten werden beispielsweise Geschwindigkeiten von 0,1 m/s eingestellt, wobei eine typische Normalfahrt mit Geschwindigkeiten von etwa 0,5 m/s arbeitet. Auch hier kommt es, wenn gleich im verminderten Umfang, zu den oben beschriebenen Problemen bezüglich Energieverbrauch und Lebensdauer des Handlaufbandes.
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Um Energie einzusparen, ist es auch bekannt, Personenbeförderungseinrichtungen lediglich dann anzutreiben, wenn die Einrichtung gerade von einem Benutzer verwendet wird. Typischerweise setzt sich die Einrichtung in Bewegung, kurz bevor eine Person sie betritt. Als nachteilig wird jedoch angesehen, dass es für eine Person, die sich der Einrichtung nähert, zunächst nicht möglich ist, zu erkennen, ob diese aktuell betriebsbereit ist oder nicht, wenn das Palettenband nicht in Bewegung ist. Hierdurch ist die Benutzerfreundlichkeit insgesamt beeinträchtigt.
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Aus der
DE 11 2006 004 175 T5 ist eine Vorrichtung zum Antrieb einer Personenfördereinrichtung bekannt, bei der Palettenband und Handlauf mit separaten Antrieben ausgebildet sind. Ein derartiger zusätzlicher Antrieb führt zu zusätzlichem Wartungsaufwand und erhöht die Komplexität des Gesamtsystems.
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Aus der
JP 7-252072 ist es bekannt, ein Palettenband und einen Handlauf einer Fahrtreppe unabhängig voneinander anzusteuern und zu bewegen.
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Es wird daher angestrebt, eine Personenbeförderungseinrichtung zur Verfügung zu stellen, welche energieeffizient und gleichzeitig bedienerfreundlich betrieben werden kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik schlägt die vorliegende Erfindung eine Personenbeförderungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vor.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
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Erfindungsgemäß ist der Antrieb eines segmentierten Bandes bzw. Palettenbandes in einfacher Weise mit einem Mechanismus zum Bewegen des Handlaufs koppelbar, bzw. von diesem entkoppelbar. Es wird erfindungsgemäß lediglich ein einziger Antrieb zum Antreiben des segmentierten Bandes und des Palettenbandes benötigt. Erfindungsgemäß ist der Betrieb einer Personbeförderungseinrichtung in besonders energiesparender Weise möglich, da der Handlauf bei einer Bewegung des segmentierten Bandes nicht notwendigerweise mitbewegt wird. Gleichzeitig kann einem Passagier, der sich der Personbeförderungseinrichtung nähert, durch die Bewegung des segmentierten Bandes in einfacher Weise signalisiert werden, dass die Personbeförderungseinrichtung in Betrieb ist. Zweckmäßigerweise wird der Handlauf erst dann mit dem Bandantrieb des segmentierten Bandes gekoppelt, wenn ein tatsächlicher Bedarf besteht, also beispielsweise ein Passagier die Personbeförderungseinrichtung betritt.
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Zweckmäßigerweise weist die Kopplungseinrichtung ein stufenloses Getriebe zur stufenlosen Einstellung der Geschwindigkeit des Handlaufs relativ zur Geschwindigkeit des segmentierten Bandes auf.
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Besonders bevorzugt ist, mittels einer Steuereinrichtung die Kopplungseinrichtung insbesondere in Abhängigkeit von einer erfassten Anwesenheit wenigstens eines Passagiers in der Umgebung oder auf der Personenbeförderungseinrichtung zu steuern. Insbesondere kann eine geeignete Sensorik, beispielsweise eine Lichtschranke, vorgesehen sein, mittels der einer Steuerungseinrichtung ein Signal gegeben werden kann, das seine Kopplung des Handlaufs mit dem segmentierten Band zweckmäßig ist.
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Besonders bevorzugt ist, dass die Kopplungseinrichtung als elektromagnetische, hydraulische, pneumatische oder mechanische Kupplung ausgebildet ist. Derartige Kupplungen benötigen wenig Bauraum, arbeiten sehr leise und erweisen sich in der Praxis als robust und zuverlässig.
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Besonders bevorzugt ist der Einsatz von magnetorheologischen oder elektrorheologischen Kupplungen. Derartige Kupplungen sind durch entsprechendes Anlegen eines geeigneten magnetischen oder elektrischen Feldes in einfacher Weise präzise und schnell steuerbar, wobei sie besonders leise arbeiten. Eine hierbei eingesetzte magnetorheologische oder elektrorheologische Flüssigkeit verändert unter Einfluss des Magnetfeldes bzw. des elektrischen Feldes ihre Konsistenz beispielsweise von flüssig über gelförmig zu fest. Diese Flüssigkeiten lassen sich in sehr guter Weise nach außen abdichten, wobei sie im getrennten Zustand eine geringe innere Reibung aufweisen. Ferner weisen sie eine bessere Wärmeableitung auf, wodurch ein Betrieb in einem Schlupfzustand über längere Zeiten problemlos aufrechterhalten werden kann.
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Besonders bevorzugt ist auch die Ausbildung der Kopplungseinrichtung als Lamellenkupplung.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Personenbeförderungseinrichtung sind zwei Handlaufbänder eines Handlaufs unabhängig von einander von dem segmentierten Band koppelbar. Mit dieser Maßnahme kann beispielsweise erreicht werden, dass lediglich ein Handlaufband, zweckmäßigerweise das Handlaufband, auf dem sich ein Benutzer bzw. Passagier abstützt, mit dem segmentierten Band bewegt wird. Das zweite Handlaufband kann hierbei in seinem bezüglich des segmentierten Bandes entkoppelten Zustand bleiben und somit stillstehen. Hiermit ist der Energieverbrauch einer erfindungsgemäßen Personenbeförderungseinreichtung weiter optimierbar.
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Zweckmäßigerweise ist die Personenbeförderungseinrichtung als Fahrtreppe, Fahrsteig oder als Förderband ausgebildet.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
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Figurenbeschreibung
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1 zeigt den Antrieb einer Personenbeförderungseinrichtung gemäß dem Stand der Technik in schematischer Darstellung,
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2 zeigt den Antrieb einer ersten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Personenbeförderungseinrichtung in schematischer Darstellung,
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3 zeigt den Antrieb einer zweiten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Personenbeförderungseinrichtung in schematischer Darstellung,
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4 zeigt den Antrieb einer dritten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Personenbeförderungseinrichtung in schematischer Darstellung,
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5 zeigt den Antrieb einer vierten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Personenbeförderungseinrichtung in schematischer Darstellung.
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1 zeigt den Antrieb einer beispielsweise als Fahrtreppe ausgebildeten Personenbeförderungseinrichtung gemäß dem Stand der Technik in schematischer Darstellung. Die Fahrtreppe weist eine Antriebseinheit 102, eine Hauptantriebskette 104, ein Hauptantriebskettenrad 106, zwei Treibräder 108 (links) und 108‘ (rechts) für ein segmentiertes Band, im Falle einer Fahrtreppe also ein Stufenband (nicht dargestellt), eine Hauptantriebswelle 110, ein Antriebsritzel 112 für einen zwei Handlaufbänder aufweisenden Handlauf (nicht dargestellt), eine Antriebskette 114 für den Handlauf, ein Kettenrad 116, eine Antriebswelle 118 für den Handlauf sowie jeweils ein Treibrad 120, 120‘ für die Handlaufbänder des Handlaufs auf.
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Die Antriebseinheit 102 treibt die Hauptantriebskette an, welche die zwei mit der Hauptantriebswelle 110 verbundenen Treibräder 108, 108‘ für das Stufenband antreibt. Das Stufenband wird durch die Treibräder 108, 108‘ angetrieben und wird von diesen gestützt.
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Die Hauptantriebswelle 110 treibt ferner das Antriebsritzel 112 an. Die Drehung des Antriebsritzels 112 wird über die Antriebskette 114 und das Kettenrad 116, auf die Antriebswelle 118 des Handlaufs übertragen. An beiden Enden der Antriebswelle 118 sind die jeweiligen Treibräder 120, 120‘ ausgebildet, über welche die Handlaufbänder des Handlaufs bewegt bzw. angetrieben werden.
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In 2 ist eine erste bevorzugte Ausführungsform der (beispielsweise ebenfalls als Fahrtreppe ausgebildeten) erfindungsgemäßen Personenbeförderungseinrichtung in einer entsprechenden Darstellung rein schematisch dargestellt. Gleiche bzw. gleichartige Komponenten, wie sie in 1 beschrieben wurden, sind mit gleichen Bezugsziffern versehen.
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Zusätzlich zu den in 1 dargestellten Elementen weist die hier mit 200 bezeichnete Fahrtreppe zwei Kupplungen 222, 222‘ für die beiden Handlaufbänder des Handlaufs, eine Steuereinheit 224 für den Handlauf sowie eine Hauptsteuereinheit 226 für die Fahrtreppe insgesamt auf.
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Die Kupplungen 222, 222‘ sind lösbar ausgebildet. Hierdurch ist es möglich, in einem ersten, gekoppelten Betriebszustand das Stufenband und den Handlauf mittels der Antriebseinheit 102 gemeinsam anzutreiben. In einem zweiten, entkoppelten Betriebszustand ist es jedoch auch möglich, den Handlauf von dem Stufenband zu entkoppeln, und so beispielsweise den Handlauf stillstehen zu lassen, während das Stufenband weiter in Bewegung gehalten wird. Hiermit ist ein besonders energieeffizienter Betrieb der Fahrtreppen realisierbar.
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Die Kupplungen 222, 222' sind einzeln und unabhängig voneinander von der Steuereinheit 224 ansteuerbar.
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Sind die Kupplungen 222, 222‘ stufenlos einstellbar, kann vorteilhafterweise die Geschwindigkeit des Handlaufs unterschiedlich von der Geschwindigkeit des Stufenbandes eingestellt werden.
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Die Hauptsteuereinheit 226 ist dazu eingerichtet, die Bewegung der Fahrtreppe in Abhängigkeit von einer gewünschten Geschwindigkeit sowie beispielsweise auch einer beförderten Last, also insbesondere der Gesamtheit der beförderten Passagiere, zu steuern.
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Die Steuereinheit 224 des Handlaufs steht mit der Hauptsteuereinheit über einen geeigneten Kommunikationskanal in Verbindung, und ist insbesondere zur Steuerung der Kupplungen 222, 222‘ ausgebildet.
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In 3 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Personenbeförderungseinrichtung (hiermit mit 300 bezeichnet) in einer entsprechenden Darstellung gezeigt. Wiederum sind bereits beschriebene Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Ausführungsform gemäß 3 unterscheidet sich von derjenigen der 2 dadurch, dass die Kupplungselemente der Kupplung 316 nur zusammen ansteuerbar sind, eine Bewegung der Handlaufbänder 120, 120' unabhängig voneinander also nicht möglich ist. Diese Ansteuerung zeichnet sich durch eine besondere Einfachheit aus, und ist für eine Vielzahl von Anwendungen bzw. Situationen geeignet.
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Die in 4 dargestellte Kopplungseinrichtung einer Personenbeförderungseinrichtung 400 ist als Visco-Kupplung ausgebildet und mit 422, 422' bezeichnet. Bei einer derartigen Visco-Kupplung wird die Drehbewegung der Welle 118 (eingangsseitig) auf eine erste Scheibe bzw. Lamelle 423 übertragen, welche diese auf ein zwischen dieser Scheibe und einer weiteren Scheibe 424 bereitgestelltes Fluid überträgt, welches wiederum die zweite Scheibe 424 (ausgangsseitig) antreibt. Gemäß der Ausführungsform der 4 sind wiederum zwei unabhängig voneinander ansteuerbare Kupplungen 422, 422' vorgesehen, so dass eine Steuerung der Bewegung der Handlaufbänder 120, 120' unabhängig voneinander möglich ist. Bevorzugt ist die Visco-Kupplung als magnetorheologische oder elektrorheologische Kupplung ausgebildet.
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In 5 ist als Personenbeförderungseinrichtung eine Fahrtreppe 500 schematisch dargestellt, bei welcher die Bewegung der Handlaufbänder über ein stufenloses Getriebe bzw. CVT-Getriebe 502 an die Bewegung des Stufenbandes gekoppelt ist. Das CVT-Getriebe 502 (engl. Continuously Variable Transmission) weist antriebsseitig ein Keilscheibenpaar 0 und abtriebsseitig ein Keilscheibenpaar 0 auf. Antriebsseite und Abtriebsseite des CVT-Getriebes 502 sind über einen Keilriemen 502 miteinander verbunden. Der Abstand beider Keilscheibenpaare 518, 520 ist veränderbar. Insbesondere wird der Abstand der abtriebsseitigen Keilscheiben 520 von einer Feder 522 reguliert. Der Keilriemen 502 verläuft an seinen beiden Enden kreisförmig. Durch Änderung des Abstands der Keilscheiben eines Keilscheibenpaares 518 oder 520 verändert sich der Durchmesser der Kreisform, welche der Keilriemen umläuft. Dies bewirkt eine stufenlose Änderung des Übersetzungsverhältnisses.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Fahrtreppe (Stand der Technik)
- 102
- Antriebseinheit
- 104
- Hauptantriebskette
- 106
- Hauptantriebskettenrad
- 108
- Treibrad für das Stufenband
- 108'
- Treibrad für das Stufenband
- 110
- Hauptantriebswelle
- 112
- Antriebsritzel für die Handlaufbänder
- 114
- Antriebskette für die Handlaufbänder
- 116
- Kettenrad für die Handlaufbänder
- 118
- Antriebswelle für die Handlaufbänder
- 120
- Treibrad für ein Handlaufband
- 120'
- Treibrad für ein Handlaufband
- 200
- Fahrtreppe
- 222
- Kupplung
- 222'
- Kupplung
- 224
- Steuerungseinheit für die Handlaufbänder
- 226
- Hauptsteuerungseinheit
- 300
- erfindungsgemäße Fahrtreppe
- 316
- Kettenrad für die Handlaufbänder
- 322
- Kupplung
- 400
- Fahrtreppe
- 422
- Kupplung
- 422'
- Kupplung
- 423
- Kupplungsscheibe
- 424
- Scheibe
- 500
- erfindungsgemäße Fahrtreppe
- 502
- CVT-Getriebe
- 516
- Keilriemen
- 518
- Keilscheibenpaar der Antriebsseite des CVT-Getriebe
- 520
- Keilscheibenpaar der Abtriebsseite des CVT-Getriebes
- 522
- Feder
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 112006004175 T5 [0010]
- JP 7-252072 [0011]
