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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Aufzugsanlage.
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Technischer Hintergrund
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Die
DE 10 2014 220 966 A1 offenbart eine Aufzugsanlage, in der mehrere Kabinen zyklisch in einem Umlaufbetrieb, ähnlich einem Paternoster, betrieben werden. Im Unterschied zum klassischen Paternoster wird jede Kabine unabhängig von den anderen Kabinen angetrieben und kann somit unabhängig von den anderen Kabinen an jeder beliebigen Haltestelle anhalten. Umsetzeinheiten sind vorgesehen, um die Kabinen aus einer vertikalen Fahrspur umzusetzen in eine horizontale Fahrspur, um so schließlich die Kabinen zwischen unterschiedlichen vertikalen Fahrspuren umzusetzen. Der Antrieb erfolgt anhand eines Linearantriebs. Die Umsetzeinheiten umfassen drehbare Schienen, wobei grundsätzlich auch ein Umsetzen anhand eines anderen Mechanismus denkbar ist.
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Die Leistungsfähigkeit einer Aufzugsanlage kann durch die Transportkapazität beziffert werden. Um die Transportkapazität zu ermöglichen wird für die Aufzugsanlage exklusiv ein Raum in einem Gebäude vorgehalten. Dieser Raum lässt sich für einen Gebäudeeigentümer nicht vermieten und daher nicht unmittelbar gewinnbringend einsetzen. Insofern ist es ein Bestreben, den zur Verfügung stehenden Raum möglichst effizient einzusetzen. Ein Maß für die Effizienz einer Aufzugsanlage ist folglich der Quotient aus Transportkapazität der Aufzugsanlage und Raum, welcher für die Aufzugsanlage vorgehalten wird.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Effizienz einer eingangs genannten Aufzugsanlage zu steigern.
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Offenbarung der Erfindung
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch eine Aufzugsanlage nach dem Hautpanspruch; Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der Beschreibung.
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Die Erfindung zeichnet sich insbesondere durch eine effizientere Raumausnutzung aus, da sich die Haupterstreckung der Statoren im Wesentlichen parallel zu einem Spaltraum erstreckt, der ohnehin zwischen der Kabine und der Schachtwand ausgebildet ist.
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Die Erfindung ist insbesondere von Vorteil bei der Verwendung von eisenkernlosen Spulen, welche einen vergleichsweise flachen Aufbau aber eine in Höhenrichtung große Erstreckung aufweisen. Beidseitig dieser Spulen sind die damit wechselwirkenden Magnete des Läufers angeordnet, wodurch unter Berücksichtigung der Tragstruktur ein U-förmiger Aufbau auf Seiten des Läufers ergibt. Die vergleichsweise flache Seite verlangt dabei eine deutlich geringeren Spaltbreite des Spaltraumes zwischen Kabine und Schachtwand, so dass die Raumeffizienz insgesamt verbessert werden kann.
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Die Erfindung ist insbesondere anwendbar bei Aufzugsanlagen mit einer Schachthöhe in erster, insbesondere vertikaler, Richtung von zumindest 100m, insbesondere zumindest 200m.
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Die Erfindung ist insbesondere anwendbar bei Aufzugsanlagen mit einer maximalen Fahrgeschwindigkeit der Kabinen in erster, insbesondere vertikaler, Richtung von zumindest 6 m/s, insbesondere zumindest 8 m/s oder zumindest 10 m/s.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigt jeweils schematisch
- 1 ausschnittsweise eine erfindungsgemäße Aufzugsanlage in perspektivischer Darstellung;
- 2 eine Querschnittsdarstellung des Linearantriebs 8 einer nicht beanspruchten Variante der Aufzugsanlage nach in 1 entsprechend der Schnittlinie II-II;
- 5 eine Querschnittsdarstellung des Linearantriebs 8 einer beanspruchten Variante der Aufzugsanlage nach in 1 entsprechend der Schnittlinie II-II;
- 4 eine Querperspektivische Ansicht von Spulen einer beanspruchten Variante der Aufzugsanlage nach in 1.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Die 1 zeigt Teile einer Aufzugsanlage 1, welche Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung ist. Die Aufzugsanlage 1 umfasst eine Mehrzahl an Fahrspuren 2H, 2VL, 2VR entlang welcher mehrere Kabinen 5 geführt sind.
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Es sind mehrere, hier beispielhaft zwei, vertikale Fahrspuren 2VL, 2VR in einer ersten Richtung z ausgerichtet, entlang welcher die Kabinen 5 zwischen unterschiedlichen Stockwerken verfahrbar sind. Zwischen den beiden vertikalen Fahrspuren 2VL, 2VR sind horizontale Fahrspuren 2H in einer zweiten Richtung y angeordnet, entlang welcher die Kabinen 5 jeweils innerhalb eines Stockwerks verfahrbar sind. Ferner verbindet die horizontale Fahrspur 2H die beiden vertikalen Fahrspuren 2VL, 2VR miteinander. Somit dient die horizontale Fahrspur 2H auch zum Überführen der Kabinen 5 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 Fahrspuren miteinander verbinden. Ferner können weitere vertikale Fahrspuren vorgesehen sein, die nicht dargestellt sind.
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Entlang der Fahrspuren sind Führungsschienen 22V, 22H, 22B zur Führung der Kabinen vorgesehen. Jede Fahrspur umfasst zumindest zwei separate, parallel zueinander verlaufende Führungsschienen 22. Die Kabinen 5 weisen zur Führung an den Schienen nicht dargestellte Führungsrollen auf.
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Die Umsetzanordnung 3 umfasst z.B. zwei Umsetzeinheiten 30. Über die Umsetzeinheiten 30 ist jeweils der Kabinen 5 überführbar zwischen ersten vertikalen festen Führungsschienen und zweiten horizontalen festen Führungsschiene. Eine Umsetzeinheit weist eine bewegbare Führungsschiene 22B auf, welche im vorliegenden Fall drehbar ist.
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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 an einer Schachtwand des Schachts 20 installiert.
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Angetrieben werden die Kabinen durch einen Linearantrieb 8. Der Linearantrieb 8 umfasst Statoren 81, welche fest im Schacht entlang der Fahrspuren angeordnet sind. Der Linearantrieb 8 umfasst Läufer 82, welche an den jeweiligen Kabinen 5 angeordnet sind.
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2 zeigt zu Vergleichszwecken Details des Linearantriebs 8 einer nicht beanspruchten Variante in einer Querschnittsdarstellung entsprechend der Schnittlinie II-II in 1. An der Kabine 5 ist dabei ein Läuferträger 83 vorgesehen, welcher den Stator 81 u-förmig, also von drei Seiten, umgibt. An zwei gegenüberliegenden Schenkeln 83S ist der Läufer 82 hier in Gestalt von Läufermagneten 82M angeordnet. Die Läufermagnete 83 eines Läufers 83 weisen gegengleiche Polungen s bzw. n auf und ziehen sich an. Die Magnete sind sehr stark. Die Summe aller Magnete am Fahrkorb sind derart dimensioniert, dass diese die Kabine mitsamt der Nutzlast anheben können.
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Nun weist jede Fahrspur zwei in Fahrtrichtung parallel zueinander verlaufende Stränge an Statoren 81 und Läufern 82 auf. Die innenliegenden Magnete 82M sind an einem gemeinsamen Mittelschenkel 83Sm angeordnet. Die Kräfte quer zur Fahrtrichtung der einander anziehenden Permanentmagnete mit der Polungen s, n gleichen sich am Mittelschenkel 83Sm aus. Der Mittelschenkel muss folglich keine Querkräfte aufnehmen und kann daher leicht ausgebildet sein.
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Der Linearantrieb 8 ist dabei in einem Spaltbereich des Schachts angeordnet, der begrenzt wird von Teilen der Kabine 5 und einer nächstliegenden Schachtwand 21n. Die nächstliegende Schachtwand 21n ist hierbei als diejenige zu verstehen, die den Spaltbereich, in dem der Linearantrieb angeordnet ist, in dessen kürzester Erstreckung begrenzt. Zum Vergleich sind auch fernliegende Wandungen 21f eingezeichnet, die für die vorliegende Erfindung allerdings von untergeordneter Bedeutung sind. Der Stator 8 ist dabei quer zur nächstliegenden Schachtwand 21n ausgerichtet. Maßgeblich für die Ausrichtung ist hierbei die Richtung der größten Erstreckung des Stators. Der Linearantrieb 8 beansprucht dabei eine Schachttiefe D8. Die beanspruchte Schachttiefe D8 wird in der Variante der 2 maßgeblich durch eine Statorhöhe H81 des Stators 81 getrieben.
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Je größer diese Statorhöhe H81 ist, desto größer ist die beanspruchte Schachttiefe D8. Bei einer vorgegeben Gesamtschachttiefe D20 reduziert sich folglich eine maximale zur Verfügung stehende Kabinentiefe D5. Je größer nun die Kabinentiefe ist, desto größer ist die Kabine insgesamt und desto größer die Transportkapazität einer Kabine.
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5 zeigt die Details des Linearantriebs 8 einer beanspruchten Variante der Aufzugsanlage in einer Querschnittsdarstellung entsprechend der Schnittlinie II-II in 1, die weitgehend auf der Beschreibung der 1 und 2 aufbaut, welche folglich für die 5 ebenfalls Gültigkeit besitzt. Abweichend zur Ausgestaltung nach 2 ist der Stator parallel zur nächstliegenden Schachtwand 21n ausgerichtet.
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Die beanspruchte Schachttiefe D8 ist entkoppelt von der Statorhöhe H11. Die beanspruchte Schachttiefe D8 kann somit reduziert werden. Bei gleichbleibender beanspruchter Schachttiefe D8 können folglich Statoren mit größerer Statorhöhe H11 verwendet werden, was zu einer höheren Antriebsleitung führt. Zudem kann die Kabinentiefe H5 vergrößert werden. Bei gleicher Schachttiefe D8 kann folglich die Kabinengröße erhöht werden, was insgesamt zu einer Erhöhung der Transportkapazität pro Kabine und damit zu einer Steigerung der Leistungsfähigkeit der Aufzugsanlage führen ohne Vergrößerung des Schachtes führen kann.
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Die Ausgestaltung nach 5 weist allerdings einige Nachteile auf, die in Kauf genommen werden. So ergeben sich die beschriebenen vorteilhaften Kraftverhältnisse an dieser Ausgestaltung nicht. Der Läuferträger kann dabei nicht von sich ausgleichenden Magnetkräften profitieren, so dass dieser insgesamt deutlich stabiler und damit schwerer auszubilden ist. Zudem können sich die Magnete nicht den gemeinsamen Mittelschenkel teilen, was insgesamt zu einer erhöhten Masse führt. Die vergrößerte Breite der Läuferanordnung in y-Richtung macht es erforderlich, dass der Schienenabstand an Führungsschienen insbesondere bei einer Rucksacklagerung größer ist als in der Ausgestaltung nach 2.
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Bei den Statoren handelt es sich um einen eisenkernlosen Stator 81, wie dieser in der schematisch in 4 dargestellt ist. Ein solcher Stator 81 weist ein oder mehrere Statorspulen 811 auf, die in einer Ebene angeordnet sind, die parallel zur Höhenrichtung H und parallel zur Fahrtrichtung F aufgespannt ist. Bei Verwendung eines solchen Stators wirken lediglich die Antriebskräfte in Fahrtrichtung F zwischen dem Stator und dem Läufer. Es treten keine Kräfte quer zur Fahrtrichtung auf, die wiederum über Führungsrollen abzustützen wären. Die Statorspulen erzeugen dabei ein wanderndes Magnetfelder 81M, die in Zusammenspiel dem den Läufern 82 eine Antriebskraft K quer zur Höhenrichtung H erzeugen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Aufzugsanlage
- 2H
- horizontale Fahrspur
- 2VL, 2VR
- vertikale Fahrspur
- 20
- Aufzugsschacht
- 21n
- nächstliegende Schachtwand
- 21f
- fernliegende Schachtwand
- 22V
- erste feste Führungsschiene vertikal
- 22H
- zweite feste Führungsschiene horizontal
- 22B
- bewegbare Führungsschiene
- 3
- Umsetzanordnung
- 30
- Umsetzeinheit
- 5
- Kabine
- 51
- Kabine
- 8
- Linearantrieb
- 81
- Statoren
- 81M
- Magnetfeld
- 811
- Statorspulen
- 82
- Läufer
- 83
- Läuferträger
- 83S
- Schenkel des Läuferträgers
- 83Sm
- Mittelschenkel des Läuferträgers
- F
- Fahrtrichtung
- H
- Haupterstreckungsrichtung
- D8
- beanspruchte Schachttiefe
- H81
- Statorhöhe
- B81
- Statorbreite
- D20
- Gesamtschachttiefe
- D5
- Kabinentiefe
- s,n
- Polung der Läufermagnete
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014220966 A1 [0002]
