DE102019210531A1

DE102019210531A1 - Aufzugsanlage

Info

Publication number: DE102019210531A1
Application number: DE102019210531.9A
Authority: DE
Inventors: Thomas Kuczera; Artur KATKOW; Petros Burutjis; Stefan Thänert; Markan Lovric
Original assignee: ThyssenKrupp Elevator Innovation and Operations GmbH
Current assignee: TK Elevator Innovation and Operations GmbH
Priority date: 2019-07-17
Filing date: 2019-07-17
Publication date: 2021-01-21
Also published as: WO2021008754A1; BE1027381A1; BE1027381B1

Abstract

Aufzugsanlage (1), umfassend:zumindest eine Fahrspur (2VL, 2VR, 2H),zumindest einen Fahrkorb (5),Führungsschienen (22V, 22B, 22H) zum Führen des Fahrkorbs (5) entlang der Fahrspur;einen Linearantrieb (7) zum Antreiben des Fahrkorbs (5) mit- im entlang der Fahrspur angeordneten Statoren (71),- zumindest einem am Fahrkorb installierten Läufer (72),eine Zahnstangenbremse (9), eingerichtet zum Abbremsen des Fahrkorbs (5).

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Aufzugsanlage.
Technischer Hintergrund
Die DE 10 2014 220 966 A1 offenbart eine Aufzugsanlage, in der mehrere Fahrkörben zyklischen in einem Umlaufbetrieb, ähnlich einem Paternoster, betrieben werden. Im Unterschied zum klassischen Paternoster wird jeder Fahrkorb unabhängig von den anderen Fahrkörben angetrieben und kann somit unabhängig von den anderen Fahrkörben an jeder beliebigen Haltestelle anhalten. Umsetzeinheiten sind vorgesehen, um die Fahrkörbe aus einer vertikalen Fahrspur umzusetzen in eine horizontale Fahrspur, um so schließlich die Fahrkörbe zwischen unterschiedlichen vertikalen Fahrspuren umzusetzen. Der Antrieb erfolgt anhand eines Linearmotors. Die deutsche Patentanmeldung 10 2019 200 665.5 beschreibt eine solche Aufzugsanlage, die alternativ mit einem Zahnstangenantrieb versehen ist.
Bei herkömmlichen Seilaufzügen erfolgt das Abbremsen der Kabine im Normalbetrieb über eine Seilbremse, die in der Nähe des Seilantriebes angeordnet ist, beispielsweise beschrieben in der deutschen Patentanmeldung 10 2017 223 246.3 .
Für seillose Aufzugsanlagen mit Linearantrieb ist mangels Seil eine andere Art der Bremse erforderlich. Dafür wird bislang das Konzept verfolgt, bei der die Betriebsbremse am Fahrkorb angeordnet ist. Diese Betriebsbremse interagiert mit einer im Schacht installierten Führungsschiene als Bremspartner, wobei zum Bremsen ein Reibkontakt mit zwischen der Schiene und dem am Fahrkorb angeordneten Bremsklotz erzeugt wird. Das Problem hierbei ist, dass die Führungsschiene als Bremspartner sehr lang ist (=Schachthöhe) und über deren Länge eine hohe Varianz in der Oberflächenbeschaffenheit aufweist. Um sicherzustellen, dass die Betriebsbremse stets nicht mit der Führungsschiene schleift, ist die Bremse sehr weit zu öffnen. Dies wiederum bedingt einen großen Schließweg der Bremse, was wiederum große und schwere Bauteile erfordert, insbesondere eine große Feder mit weitem Verstellweg. Geringes Gewicht ist wiederum bei seillosen Aufzugsanlagen eine wichtiges Erfordernis, da mangels Tragseil kein Gegengewicht zur Gewichtskompensation verwendet werden kann.
Offenbarung der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein geeignetes Bremssystems für eine Aufzugsanlagemit Linearantrieb bereitzustellen. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Aufzugsanlage nach dem Hautpanspruch; Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der Beschreibung.
Die Erfindung sieht nun zusätzlich zur Verwendung des Linearantriebs eine Bremse vor, die eine Zahnstange im Aufzugsschacht erfordert. Dadurch kann eine Längsbewegung in eine rotatorische Bewegung umgeformt werden, die dann wiederum anhand einer handelsüblichen Scheibenbremse abgebremst werden kann. Die Bremsscheibe der Scheibenbremse kann dabei ohne großen Aufwand mit hoher Oberflächenqualität bereitgestellt werden. Die Bremsklötze können dann mit geringem Luftspalt an der Scheibe gehalten werden, so dass keine großen Verstellwege vorzuhalten sind.
Die Erfindung ist insbesondere anwendbar bei Aufzugsanlagen mit einer Schachthöhe in erster, insbesondere vertikaler, Richtung von zumindest 100m, insbesondere zumindest 200m.
Die Erfindung ist insbesondere anwendbar bei Aufzugsanlagen mit einer maximalen Fahrkorbgeschwindigkeit des Fahrkorbs in erster, insbesondere vertikaler, Richtung von zumindest 8 m/s, insbesondere zumindest 9 m/s oder 10 m/s.
In einer Ausgestaltung ist eine Mehrzahl an Fahrspuren vorgesehen, welche in mehreren Richtungen ausgerichtet sind; zumindest eine Umsetzeinheit ist zum Überführen des Fahrkorbs von einer der Fahrspuren auf eine andere der Fahrspuren vorgesehen.
In einer Ausgestaltung sind entlang einer Fahrspur eine Mehrzahl von Zahnstangen angeordnet. Insbesondere ist zumindest zeitweise eine fest im Schacht installierte Zahnstange in Spurrichtung benachbart zu einer bewegbaren, insbesondere drehbaren, Zahnstange angeordnet.
In einer Ausgestaltung umfasst die Zahnstangenbremse eine Einwegekupplung, insbesondere zwischen dem Abtriebsrad und der Scheibenbremse, angeordnet. Die Einwegekupplung ist eingerichtet, eine Abtriebsverbindung in einer ersten Abtriebsrichtung bereitzustellen; die Einwegekupplung ist ferner eingerichtet eine Abtriebsverbindung zwischen Abtriebsrad und der Scheibenbremse in der zweiten Abtriebsrichtung zu unterbrechen. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine konstruktiv einfache und zuverlässige Unterbindung des eingangs erwähnten Gefahrenzustand. Sollte in einem Fehlerzustand die Bremse eine Bremsleistung für die falsche Abtriebsrichtung bereitstellen, so bleibt dies ohne Folgen, da die Kupplung die Abtriebsleistung nicht zwischen der Scheibenbremse und dem Abtriebsrad durchstellt.
Die Zahnstange kann grundsätzlich ausgebildet sein wie in der EP 2 483 121 B1 beschrieben. Es kann eine Triebstockverzahnung verwendet werden.
Der Begriff Zahn ist weit zu verstehen und umfasst verschiedenste formschlüssige Eingriffsmöglichkeiten. Die Zahnstange kann somit auch die Kette eines Kettenantriebs sein, bei dem die Kette das festgelegte Antriebsteil bzw. Abtriebsteil darstellt.
Figurenliste
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigt jeweils schematisch

1 ausschnittsweise eine erfindungsgemäße Aufzugsanlage in perspektivischer Darstellung;
2 einen Antrieb der Aufzugsanlage nach 1 in schematischer Darstellung;
3 ausschnittsweise eine nicht beanspruchte Aufzugsanlage in perspektivischer Darstellung;
4 einen Antrieb der Aufzugsanlage nach 5 in schematischer Darstellung.

Beschreibung von Ausführungsformen
Die 1 und 2 zeigen Teile einer erfindungsgemäßen Aufzugsanlage 1. Die Aufzugsanlage 1 umfasst eine Mehrzahl an Fahrspuren 2H, 2VL, 2VR entlang welcher mehrere Fahrkörbe 5 geführt sind.
Es sind mehrere, hier beispielhaft zwei, vertikale Fahrspuren 2VL, 2VR in einer ersten Richtung z ausgerichtet, entlang welcher der Fahrkorb 10 zwischen unterschiedlichen Stockwerken verfahrbar ist. Zwischen den beiden vertikalen Fahrschienen 2VL, 2VR sind horizontale Fahrspuren 2H in einer zweiten Richtung y angeordnet, entlang welcher der Fahrkorb 5 jeweils innerhalb eines Stockwerks verfahrbar ist. Ferner verbindet die horizontale Fahrspur 2H die beiden vertikalen Fahrspuren 2VL, 2VR miteinander. Somit dient die horizontale Fahrspur 2H auch zum Überführen des Fahrkorbs 10 zwischen den beiden vertikalen Fahrspuren 2VL, 2VR, um z.B. einen modernen Paternoster-Betrieb auszuführen. Es sind in der Aufzugsanlage 1 noch weitere solcher horizontalen Fahrspuren 2H vorgesehen, welche die beiden vertikalen Fahrschienen miteinander verbinden. Ferner können weitere vertikale Fahrspuren vorgesehen sein, die nicht dargestellt sind.
Entlang der Fahrspuren sind Führungsschienen 22V, 22H, 22B zur Führung der Fahrkörbe vorgesehen. Die Fahrkörbe 5 weisen dazu nicht dargestellte Führungsrollen auf.
Die Umsetzanordnung 3 umfasst zwei Umsetzeinheiten 30. Über die Umsetzeinheiten 30 ist jeweils der Fahrkorb 5 überführbar zwischen einer der vertikalen Führungsschiene und der horizontalen Führungsschiene. Eine Umsetzeinheit weist eine bewegbare Führungsschiene 22B auf, welche im vorliegenden Fall drehbar ist.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die vertikale Richtung sowie die horizontale Richtung lediglich ein Beispiel für eine erste bzw. zweite Richtung, wie in den Ansprüchen aufgeführt.
Sämtliche Führungsschienen sind zumindest mittelbar in einer Schachtwand 20 installiert. Bis hierin entspricht die Aufzugsanlage dem Grunde nach dessen, was in der WO 2015/144781 A1 sowie in den DE10 2016 211 997A1 und DE 10 2015 218 025 A1 beschrieben ist.
Angetrieben werden die Fahrkörbe durch einen Linearantrieb 7. Der Linearantrieb 7 umfasst im Schacht installierte Statoren 71 sowie am Fahrkorb 5 installierte Läufer 72. Die Läufer können an einem gemeinsamen Läuferträger 73 befestigt sein. Bis hierin entspricht die Aufzugsanlage dem Grunde nach dessen, was in der WO 2015/144781 A1 sowie in den DE10 2016 211 997 A1 und DE 10 2015 218 025 A1 beschrieben ist.
Die vorliegende Erfindung schlägt nun bei einer Aufzugsanlage mit Linearantrieb eine Zahnstangenbremse 9 vor. Die Zahnstangenbremse 9 umfasst ortsfest im Schacht angebrachte Zahnstangen 91 mit jeweils einer Vielzahl an Zähnen. Diese Zahnstangen 91 interagieren mit zumindest einem Abtriebsrad 92, welches am Fahrkorb 5 befestigt ist. Im Normalbetrieb treibt das Abtriebsrad 92 eine Abtriebswelle 93 an, welche wiederum eine Bremsscheibe 94 einer Scheibenbremse 94, 95 antreiben kann. Die Bremsscheibe 94 interagiert mit einem Bremsklotz oder mehreren Bremsklötzen 95, die an einem Bremsgehäuse 96, insbesondere einem Bremssattel, befestigt sind. Solche Bremssysteme werden vielfältig in Automobilen verwendet. Die Anordnung aus Bremsscheibe 94 und mindestens einem Bremsklotz 95 wird im Rahmen der vorliegenden Offenbarung als Scheibenbremse 94, 95 bezeichnet.
Die Abtriebswelle 93 ist optional zweiteilig ausgebildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist in der Abtriebsverbindung zwischen der Scheibenbremse 94,95 und dem Abtriebsrad 92 eine Einwegkupplung 97 angeordnet. Die Einwegkupplung 97 ist ausgebildet, eine Abtriebsverbindung lediglich in einer ersten Abtriebsrichtung A1 bereitzustellen, und in der entgegengesetzten zweiten Abtriebsrichtung A2 zu unterbinden.
Die erste Abtriebsrichtung A1 liegt insbesondere dann vor, wenn sich der Fahrkorb 5 nach unten bewegt. In dieser Situation kann die Abwärtsbewegung des Fahrkorbs 5 durch die Scheibenbremse 94, 95 abgebremst werden.
Die zweite Abtriebsrichtung A2 liegt insbesondere dann vor, wenn sich der Fahrkorb 5 nach oben bewegt. In dieser Situation genügt die Gravitation, um die Aufwärtsbewegung des Fahrkorbs 5 durch die Scheibenbremse 64, 95 abzubremsen. Wenn in diesem Fall zusätzlich die Scheibenbremse 94, 95 eine Bremskraft ausübte, würden die Passagiere in der Kabine gegen die Kabinendecke geschleudert werden. Diese Gefahr wird durch die Einwegkupplung ausgeräumt.
Die 3 und 4 zeigen eine alternative Aufzugsanlage. Gezeigt ist eine Aufzugsanlage mit einem Zahnstangenantrieb 8. Für Einzelheiten wird vollumfänglich auf die Offenbarung der deutschen Patentanmeldung 10 2019 201 376.7 verwiesen, welche hiermit durch Verweis einbezogen wird und auf deren Beschreibung Bezug genommen wird. Die Zahnstange 83 des Linearantriebs 8 weist hier in der horizontalen Fahrspur 2H Unterbrechungen 83U auf, so dass zumindest zeitweise während einer Horizontalfahrt lediglich eine reduzierte Anzahl von Antriebssträngen, im vorliegenden Fall einer von zwei Antriebssträngen 8a, 8b, in der Lage ist, eine Antriebskraft für die Horizontalfahrt bereitzustellen. Dies hat den Vorteil, dass in der Horizontalfahrt die maximale Antriebsleistung reduziert ist, was die Gefahr von fehlerhaften Überbeschleunigungen in der Seitwärtsbewegung reduziert.
Bezugszeichenliste

1: Aufzugsanlage
2H: horizontale Fahrspur
2VL,: 2VR vertikale Fahrspur
22V: feste Führungsschiene vertikal
22H: feste Führungsschiene horizontal
22B: bewegbare Führungsschiene
3: Umsetzanordnung
30: Umsetzeinheit
5: Fahrkorb
7: Linearantrieb
71: Stator
72: Läufer
73: Läuferträger
8: Zahnstangenantrieb
8a: erster Antriebsstrang
8b: zweiter Antriebsstrang
81: Motor
82: Antriebsrad
83: Zahnstange
84: Einwegekupplung
85: Umrichter
86: Motorsteuerung
87: Energiequelle
88: Strommessgerät
9: Zahnstangenbremse
91: Zahnstange
92: Abtriebsrad
95: Abtriebswelle
94: Bremsscheibe
95: Bremsklotz
96: Bremsgehäuse
97: Einwegekupplung
A1: erste Abtriebsrichtung
A2: zweite Abtriebsrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102014220966 A1 [0002]
DE 102019200665 [0002]
DE 102017223246 [0003]
EP 2483121 B1 [0012]
WO 2015/144781 A1 [0020, 0021]
DE 102016211997 A1 [0020, 0021]
DE 102015218025 A1 [0020, 0021]
DE 102019201376 [0026]

Claims

Aufzugsanlage (1), umfassend: zumindest eine Fahrspur (2VL, 2VR, 2H), zumindest einen Fahrkorb (5), Führungsschienen (22V, 22B, 22H) zum Führen des Fahrkorbs (5) entlang der Fahrspur; einen Linearantrieb (7) zum Antreiben des Fahrkorbs (5) mit - entlang der Fahrspur angeordneten Statoren (71), - zumindest einem am Fahrkorb installierten Läufer (72), gekennzeichnet durch eine Zahnstangenbremse (9) eingerichtet zum Abbremsen des Fahrkorbs (5).
Aufzugsanlage (1) nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnstangenbremse (9) umfasst: - zumindest eine Zahnstange (91), die entlang einer der Fahrspuren angebracht ist, - ein am Fahrkorb (5) angebrachtes Abtriebsrad (92), - eine am Fahrkorb (5) angebrachte Scheibenbremse (94,95) mit einer Bremsscheibe (94), welche in Abtriebsverbindung mit dem Abtriebsrad (92) steht.
Aufzugsanlage (1) nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnstangenbremse (9) eingerichtet ist, dass die Zahnstange (91) mit dem Abtriebsrad (92) ein Abtriebsdrehmoment erzeugt, welches an die Scheibenbremse (94) übertragen wird.
Aufzugsanlage (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl an Fahrspuren (2VL, 2VR, 2H), welche insbesondere in unterschiedlichen Richtungen ausgerichtet sind, zumindest eine Umsetzeinheit (30) zum Überführen des Fahrkorbs von einer der Fahrspuren auf eine andere der Fahrspuren.
Aufzugsanlage (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entlang einer Fahrspur (2VL, 2VR, 2H) eine Mehrzahl von Zahnstangen (91) angeordnet sind.
Aufzugsanlage (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, die Zahnstangenbremse (9) eine Einwegekupplung (97) umfasst, wobei die ist Einwegekupplung (97) eingerichtet, eine Abtriebsverbindung, insbesondere zwischen dem Fahrkorb (5) und einer Zahnstange (91), in einer ersten Abtriebsrichtung (A1) bereitzustellen, wobei die Einwegekupplung (97) eingerichtet ist, eine Abtriebsverbindung, insbesondere zwischen dem Fahrkorb (5) und der Zahnstange (91), in einer zweiten Abtriebsrichtung (A2) zu unterbrechen.