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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Antrieb für eine Fahrtreppe, umfassend
mindestens eine Welle.
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Ein
Antrieb der zuvor genannten Art ist aus der
DE 697 16 584 T2 bekannt.
Der in dieser Druckschrift beschriebene Antrieb umfasst einen Motor,
an dem ein Antriebszahnrad angeordnet ist. Auf dem Umfang des Antriebszahnrades
wird eine Antriebskette gehalten, die um ein koaxial zum Antriebszahnrad
auf einer Welle angeordnetes Zahnrad läuft. Auf dieser Welle sind
Kettenzahnräder
für eine
Förderbahn
angeordnet, die in einer für
Rolltreppen oder Rollsteige bekannten Weise konstruiert ist. Die
Förderbahn
ist mit Förderketten
versehen, die um die Kettenzahnräder
umlaufen. Bei dieser Anordnung werden die Förderketten durch die Kettenzahnräder angetrieben
und gleichzeitig um diese umgelenkt. Die Förderketten werden den Kettenzahnrädern tangential
zugeführt.
Dadurch weisen die Förderketten und
die Kettenzahnräder
beim Eingriff der Kettenzahnräder
in die jeweilige Förderkette
unterschiedliche Geschwindigkeiten auf, wodurch es zu Stößen in Richtung
des freilaufenden Teils der Förderketten kommt.
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Die
beim Antrieb und der Umlenkung der Förderkette mittels eines Kettenzahnrades
auftretenden Polygon- und Umlaufeffekte wirken sich insbesondere
auf die Laufruhe der Fahrtreppe negativ aus. Zudem führen die
Polygon- und Umlaufeffekte zu hohen Belastungen an den Förderketten,
den Kettenzahnrädern
und dem Antrieb. Insbesondere verstärken sich die Polygon- und
Umlaufeffekte bei Steigerung der Fördergeschwindigkeit der Fahrtreppe.
Weiterhin erfordern derart angetriebene Fahrtreppen einen großen Einbauraum,
um alle erforderlichen Komponenten des Antriebs unterbringen zu
können.
Insbesondere bei Fahrtreppen, die der Überwindung von Höhendifferenzen
dienen, wie dies in mehrgeschossigen Kaufhäusern vorgesehen ist, sind
auf Grund der Einbautiefe der Fahrtreppe und des dazugehörenden Antriebs
entsprechende Deckenhöhen vorzusehen,
um die Fahrtreppe einbauen zu können.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, einen Antrieb für eine Fahrtreppe
bereitzustellen, der einen raumsparenden Einbau der Fahrtreppe ermöglicht und
zu einer Reduzierung der Polygon- und Umlaufeffekte beiträgt.
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Dies
wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst, dass
die Welle zumindest abschnittsweise schneckenähnlich ausgebildet ist. Die
Verwendung einer zumindest abschnittsweise schneckenähnlich ausgebildeten
Welle zur Übertragung
einer Vorschubbewegung auf anzutreibende Komponenten der Fahrtreppe
trägt zu
einer Reduzierung der an den Umlenkvorrichtungen und den anzutreibenden
Komponenten auftretenden Polygon- und Umlaufeffekten bei. Hierbei
weisen die Umlenkvorrichtungen eine im Wesentlichen gleiche Geschwindigkeit
auf wie die anzutreibenden Komponenten der Fahrtreppe. Dies wird
dadurch erreicht, dass die Umlenkvorrichtungen von den anzutreibenden
Komponenten der Fahrtreppe angetrieben werden. Der Antrieb der Komponenten der
Fahrtreppe erfolgt durch die Welle, die eine im Wesentlichen konstante
Geschwindigkeit auf die Komponenten der Fahrtreppe überträgt, wobei
der erfindungsgemäße Antrieb
höhere
Fördergeschwindigkeiten
und eine Vergrößerung der
Kettenteilung zulässt,
ohne die Polygon- und Umlaufeffekte zu verstärken. Die mit dem erfindungsgemäßen Antrieb
zu erzielende Fördergeschwindigkeit
der Fahrtreppe kann dabei größer als
0,5 m/s sein.
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Zugleich
erlaubt die Verwendung einer derartig ausgebildeten Welle eine raumsparende
Bauweise der Fahrtreppe, da der erforderliche Durchmesser einer
solchen Welle zur Übertragung
der Vorschubbewegung gegenüber
dem Durchmesser der Kettenzahnräder
gemäß dem Stand
der Technik geringer ist. Zur Reduzierung des Polygon- und Umlaufeffekts
ist bei herkömmlichen
Kettenzahnrädern
für Fahrtreppen
eine Erhöhung
der Zähnezahl
erforderlich. Dies führt
zu einer Vergrößerung des
Durchmessers der Kettenzahnräder
und somit zu einem erhöhten
Raumbedarf. Weiterhin erhöht
dies die Herstellungs- und Einbaukosten der Fahrtreppe. Die Verwendung
der abschnittsweise schneckenähnlichen Welle
zur Übertragung
der Vorschubbewegung ermöglicht
zudem eine einfache Umkehr der Förderrichtung
der Fahrtreppe, indem die Drehrichtung der Welle umgekehrt wird.
Dies kann beispielsweise durch eine Umschaltung der Drehrichtung
des die Welle antreibenden Motors realisiert werden.
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Insbesondere
kann die Welle als Schneckenwelle ausgeführt sein. Vorzugsweise kann
die Welle sich in Längsrichtung
der Fahrtreppe erstrecken. Die Anordnung der Welle erfolgt vorzugsweise
unterhalb des dem Transport dienenden begehbaren Bereichs der Fahrtreppe
zwischen den Umlenkvorrichtungen. Dadurch sind die Abmessungen der
endseitig an der Fahrtreppe angeordneten Maschinenräume der
vorliegenden Erfindung, die bei herkömmlichen Fahrtreppen der Unterbringung
von einem oder mehreren Motoren, der Umlenkvorrichtungen sowie den
Antriebsmitteln dienen, kleiner als beim Stand der Technik erforderlich.
Zudem kann eine derartige Anordnung der Welle dazu beitragen, die
Tiefe der Fahrtreppe zu reduzieren, wodurch ein platzsparender Einbau
der Fahrtreppe möglich
ist.
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Vorzugsweise
kann die Welle als Welle mit einer aufgeschweißten schneckenförmigen Wendel ausgeführt sein.
Weiterhin kann die Welle als Welle mit einer schneckenförmig aus
der Welle gedrehten Nut ausgeführt
sein. Ebenso ist die Fertigung der Welle mit einer derartigen Windung
durch Fräsen oder
andere geeignete Fertigungsverfahren durchführbar.
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Des
weiteren kann die Welle mittelbar oder unmittelbar mit einem Motor
verbunden sein. Somit können
vorliegende räumliche
und bauliche Rahmenbedingungen besser berücksichtigt und ausgenutzt werden,
unter denen die Fahrtreppe eingebaut werden soll.
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Vorzugsweise
kann die Fahrtreppe mindestens ein Fördermittel umfassen, das von
der Welle angetrieben werden kann. Das Fördermittel dient der Übertragung
der Vorschubbewegung auf die anzutreibenden Komponenten der Fahrtreppe.
Insbesondere kann das Fördermittel
im Wesentlichen kettenförmig
ausgeführt
sein, wobei das Fördermittel
insbesondere als Endloskette um Umlenkvorrichtungen umlaufend angeordnet
sein kann.
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Dabei
kann das Fördermittel
gelenkig miteinander verbundene Kettenglieder umfassen, wobei die
Kettenglieder lösbar
miteinander verbunden sein können.
Dadurch wird die Wartungsfreundlichkeit des Fördermittels erhöht, da sich
auf diese Weise einzelne Kettenglieder des Fördermittels austauschen lassen.
Vorzugsweise können
die Kettenglieder im Wesentlichen gekröpft ausgeführt sein.
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Insbesondere
kann eine Mehrzahl von Kettengliedern oder jedes der Kettenglieder
jeweils mindestens ein Vorschubmittel aufweisen. Dabei kann das
Vorschubmittel lösbar
an dem Kettenglied angeordnet sein, was den einfachen Austausch
einzelner Vorschubmittel im Reparaturfall erlaubt. Weiterhin kann
das Vorschubmittel auf der der Windung der Welle zugewandten Seite
des Kettengliedes angeordnet sein, wobei es mit der Windung in Eingriff
stehen kann. Somit wird die Drehbewegung der Welle auf das Vorschubmittel übertragen
und in eine im Wesentlichen geradlinige Vorschubbewegung des Fördermittels überführt.
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Des
weiteren kann an den Kettengliedern eine sich senkrecht zur Längsachse
der Welle erstreckende Achse angeordnet sein. Weiterhin kann an der
Achse eine um die Achse schwenkbare Treppenplatte angeordnet sein.
Die Treppenplatte kann der Aufnahme von zu befördernden Personen und/oder Gegenständen dienen.
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Vorteilhafterweise
können
mindestens zwei Vorschubmittel zugleich mit der Welle in Eingriff
stehen. Befindet sich beispielsweise das Vorschubmittel eines Kettengliedes
auf dem letzten Windungsgang in Förderrichtung der Welle, so
befindet sich zugleich das Vorschubmittel des nachfolgenden Kettengliedes im
Wesentlichen in der Mitte der Welle und steht mit dessen Windung
in Eingriff. Durch die Vorschubbewegung der beiden mit der Windung
der Welle in Eingriff stehenden Vorschubmittel in Förderrichtung
wird ein weiteres nachfolgendes Vorschubmittel mit der Welle in
Eingriff gebracht, während
das Vorschubmittel, dass sich auf dem letzten Windungsgang der Welle
befindet außer
Eingriff gebracht wird. Dadurch wird eine kontinuierliche Übertragung
der Drehbewegung der Welle auf das Fördermittel erreicht.
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Vorzugsweise
kann der Antrieb mindestens zwei parallel zueinander angeordnete,
zumindest abschnittsweise schneckenähnliche Wellen aufweisen. Die
Wellen treiben jeweils ein Fördermittel
an, welche ebenfalls parallel zueinander angeordnet sind. Insbesondere
ist eine Vorrichtung zur Synchronisation des Antriebs vorgesehen,
um auf die Wellen das gleiche Drehmoment zu übertragen und das gleichzeitige Anlaufen
der Wellen bei der Inbetriebnahme der Fahrtreppe zu gewährleisten.
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Vorteilhafterweise
kann der Antrieb mindestens zwei hintereinander in Reihe angeordnete,
zumindest abschnittsweise schneckenähnliche Wellen aufweisen, die
jeweils mit einem Motor verbunden sind. Somit kann ein größeres Drehmoment
von den Wellen auf die Fahrtreppe übertragen werden. Dies ist
bei Fahrtreppen von Vorteil, mit denen größere Distanzen überwinden
werden sollen, wie dies beispielsweise bei der Verwendung von Rollsteigen
auf Flughäfen
der Fall ist.
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Insbesondere
können
die Windungen parallel zueinander angeordneter Wellen entgegengesetzt aufsteigend
ausgeführt
sein. Dabei können
die parallel zueinander angeordneten Wellen durch die Treppenplatten
miteinander verbunden sein. Durch die Verwendung einer mit einer
linksgängigen
und einer mit einer rechtsgängigen
Windung ausgeführten
Welle werden die auf die Fördermittel
wirkenden Querkräfte
auf die zwischen den Fördermitteln
angeordneten Treppenplatten übertragen.
Die auf die Treppenplatten übertragenen
Querkräfte
sind einander entgegengerichtet und kompensieren sich somit weitgehend.
Dies trägt
zur Steigerung der Laufruhe der Fahrtreppe bei.
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Vorzugsweise
kann die Fahrtreppe als Rolltreppe oder als Rollsteig ausgeführt sein.
Insbesondere kann der erfindungsgemäße Antrieb Verwendung bei den
der Personenbeförderung
dienenden Rolltreppen oder Rollsteigen finden. Bei Fahrtreppen für die Personenförderung
steht unter anderem neben einer hohen Fördergeschwindigkeit der Fahrtreppe
die Laufruhe im Vordergrund. Diese Anforderungen können durch
den erfindungsgemäßen Antrieb
erfüllt
werden.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich
anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen
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1 eine Seitenansicht eines
erfindungsgemäßen Fahrtreppenantriebs;
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2 eine Draufsicht auf den
Fahrtreppenantrieb;
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3 eine Teilschnittansicht
eines Fördermittels
des Fahrtreppenantriebs gemäß der Einzelheit
III in 2;
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4 eine Teilschnittansicht
einer weiteren Ausführungsform
des Fördermittels.
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Zunächst wird
auf 1 Bezug genommen. Der
Darstellung ist der erfindungswesentliche Teil eines Fahrtreppenantriebs
zu entnehmen, der insbesondere für
den Antrieb einer Rolltreppe oder eines Rollsteiges vorgesehen ist.
Der Fahrtreppenantrieb umfasst mindestens eine mit einer schneckenförmigen Windung
ausgeführte
Welle, insbesondere eine Schneckenwelle 1, sowie mindestens
ein durch die Schneckenwelle 1 angetriebenes Fördermittel 2.
Die Schneckenwelle 1 ist mit mindestens einem nicht dargestellten
Motor verbunden, der ein Antriebsdrehmoment auf die Schneckenwelle 1 überträgt. Die
Förderrichtung
der Fahrtreppe wird durch den Pfeil F veranschaulicht.
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Das
Fördermittel 2 ist
im Wesentlichen kettenförmig
ausgeführt
und läuft
um mindestens zwei zueinander beabstandete Umlenkvorrichtungen endlos
um. Die Anordnung des Fördermittels 2 ist
im Wesentlichen parallel zur Längsachse
der Scheckenwelle 1.
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Das
Fördermittel 2 erstreckt
sich im Wesentlichen über
die gesamte Länge
der Fahrtreppe. Das Fördermittel 2 umfasst
eine Mehrzahl gelenkig miteinander verbundener Kettenglieder 3.
In 1 sind beispielhaft
zwei Kettenglieder 3 des Fördermittels 2 dargestellt.
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Jedes
Kettenglied 3 weist auf seiner der Schneckenwelle 1 zugewandten
Seite mindestens ein Vorschubmittel 5 auf, wobei das Vorschubmittel 5 mindestens
abschnittsweise an einer Flanke 6 der Windung der Schneckenwelle 1 anliegt.
Das Vorschubmittel 5 umfasst eine im Wesentlichen kreisringförmige Laufscheibe 7,
die mit ihrem äußeren Umfang
an der Flanke 6 der Windung anliegt. Die Laufscheibe 7 ist
an einem Befestigungsbolzen 8 angeordnet und drehbar auf
diesem gelagert. Der Befestigungsbolzen 8 ist mit seinem
von der Laufscheibe 7 abgewandten Ende mit dem Kettenglied 3 verbunden,
beispielsweise durch eine Schraubverbindung.
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Die
Beabstandung der Vorschubmittel 5 von den Vorschubmitteln 5 der
benachbarten Kettenglieder 3 ist derart, dass stets mindestens
zwei Vorschubmittel 5 mit der Windung der Schneckenwelle 1 in
Eingriff stehen.
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2 zeigt eine Draufsicht
auf den Fahrtreppenantrieb. Die beiden parallel zueinander angeordneten
Schneckenwellen 1 sind mit jeweils einem anzutreibenden
Fördermittel 2 verbunden,
die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Die Kettenglieder 3 sind
durch Achsen 10 miteinander um diese schwenkbar verbunden.
Die Anordnung der Achsen 10 ist derart, dass sich horizontal über die Windungen
der Schneckenwellen 1 hinaus erstreckende Enden der Achsen 10 einander
zugewandt sind. Zwischen den Fördermitteln 2 sind
an den Achsen 10 nicht dargestellte Treppenplatten angeordnet. Die
Treppenplatten sind um die Achsen 10 schwenkbar gelagert.
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In 3 sind zwei Kettenglieder 3 des
Fördermittels 2 abschnittsweise
im Teilschnitt dargestellt. Der Darstellung sind die endseitigen
Abschnitte benachbarter Kettenglieder 3 zu entnehmen. An
den Kettengliedern 3 sind Laschen 4 angeordnet,
die diese gelenkig miteinander verbinden. Hierzu sind die Laschen 4 vorzugsweise
paarweise, sich im Wesentlichen parallel zu den Kettengliedern 3 erstreckend, an
den Außenseiten
der einander zugewandten endseitigen Abschnitten der benachbarten
Kettenglieder 3 angeordnet. Die Laschen 4 überlappen
abschnittsweise die benachbarten Kettenglieder 3, wobei
die endseitigen Abschnitte der benachbarten Kettenglieder 3 zwischen
den Laschen 4 angeordnet sind.
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Die
Kettenglieder 3 weisen an einem Ende eine Achsbohrung 11 auf,
durch die sich die Achse 10 erstreckt. Die Achse 10 erstreckt
sich horizontal unter einem Winkel von etwa 90° zur Längsachse der Schneckenwelle 1.
Die Länge
der Achse 10 ist derart, dass die Achse 10 sich
abschnittsweise über
die Flanke 6 horizontal hinaus erstreckt.
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Durch
die koaxial zu der Achsbohrung 11 angeordnete Durchbohrung
an dem einen Ende der Lasche 4 ist eine Lagerbuchse 9 geführt. Die
Lagerbuchse 9 ist mit einem Gleitlager, Nadellager oder dergleichen
ausgeführt,
in dem die Achse 10 drehbar gelagert ist. Das Lager ist
abgedichtet als wartungsfreies Lager ausgeführt, es ist aber auch ein nicht
abgedichtetes Lager einsetzbar.
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4 stellt eine weitere Ausführungsform des
Fördermittels 2 dar.
Die Darstellung zeigt die endseitigen Abschnitte benachbarter Kettenglieder 3. Die
Kettenglieder 3 sind zumindest abschnittsweise hakenförmig gebogen
ausgeführt,
als sogenannte gekröpfte
Kettenglieder 3. Es sind jeweils zwei Kettenglieder 3 als
Kettengliederpaar 12 ausgeführt, wobei die beiden Kettenglieder 3 mindestens
abschnittsweise parallel zueinander angeordnet sind. Die einander
zugewandten Seiten der dem vorangehenden Kettengliederpaar 12 zugewandten
Abschnitte des Kettengliederpaares 12 liegen im Wesentlichen
aneinander an. Die einander zugewandten Seiten der dem nachfolgenden
Kettengliederpaar 12 zugewandten Abschnitte sind derart
zueinander beabstandet, dass diese die im Wesentlichen aneinanderliegenden
Abschnitte des nachfolgenden Kettengliederpaares 12 zumindest
abschnittsweise überlappen.
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Die
Vorschubbewegung der Fahrtreppe in Förderrichtung F wird durch ein
von dem Motor auf die Schneckenwelle 1 übertragenes Drehmoment hervorgerufen.
Hierbei wird die drehende Bewegung der Schneckenwelle 1 in
eine im Wesentlichen geradlinige Bewegung des Fördermittels 2 umgewandelt.
Die Drehung der Schneckenwelle 1 um ihre Längsachse
bewirkt, dass das Vorschubmittel 5, dessen Laufscheibe 7 an
der Flanke 6 der Windung anliegt und auf dieser abrollt,
in Förderrichtung
F bewegt wird. Diese Bewegung wird von dem Vorschubmittel 5 über den
Befestigungsbolzen 8 auf das jeweilige Kettenglied 3 des
Fördermittels 2 übertragen.
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Das
als endlos umlaufende Kette ausgeführte Fördermittel 2 wird
auf diese Weise in Förderrichtung
F bewegt und treibt dabei die Umlenkvorrichtungen des Fördermittels 2 an.
Um eine kontinuierliche Vorschubbewegung der Fahrtreppe zu gewährleisten,
befinden sich stets mindestens zwei Vorschubmittel 5 zwischen
den Flanken 6, um die Drehbewegung der Schneckenwelle 1 auf
die Vorschubmittel 5 übertragen.
Befindet sich das Vorschubmittel 5 eines Kettengliedes 3 auf
dem letzten Windungsgang in Förderrichtung
F der Schneckenwelle 1, so befindet sich zugleich das Vorschubmittel 5 eines
um ein Kettenglied 3 versetzten Kettengliedes 3 im ersten Windungsgang
auf der von der Förderrichtung
F abgewandten Seite der Schneckenwelle 1.
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Bei
der eingangs beschriebenen Ausführungsform
des Fahrtreppenantriebs mit einer Schneckenwelle 1 und
einem Fördermittel 2 treten
unter anderem Querkräfte
auf, die bewirken, dass die Kettenglieder 3 unter einem
Winkel zur Längsachse
der Schneckenwelle 1 mit Scherkräften beaufschlagt werden.
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Um
insbesondere die Querkräfte
zu kompensieren, die auf das Fördermittel 2 einwirken,
sind zwei parallel zueinander angeordnete Schneckenwellen 1 vorgesehen,
die jeweils ein Fördermittel 2 antreiben (siehe 2). Die Fördermittel 2 sind
durch die an einander gegenüberliegenden
Achsen 10 der Kettenglieder 3 angebrachten Treppenplatten
kraftschlüssig miteinander
verbunden. Des weiteren sind die Windungen der Schneckenwellen 1 entgegengesetzt aufsteigend
ausgeführt.
Die Windung der einen Schneckenwelle 1 steigt in Förderrichtung
F von links nach rechts auf, d.h. die Windung ist rechtsgängig, während die
Windung der anderen Schneckenwelle 1 in Förderrichtung
F von rechts nach links aufsteigt, somit linksgängig ist.
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Die
Verwendung zweier koaxial angeordneter Schneckenwellen 1,
wobei die Windung der einen Schneckenwelle 1 linksgängig ist
und die Windung der anderen rechtsgängig ist, erzeugen bei der Übertragung
der Vorschubbewegung auf das Fördermittel 2 Querkräfte, die
auf Grund der entgegengesetzten Steigung der Gewinde einander entgegen
gerichtet sind. Die jeweils von den Schneckenwellen 1 hervorgerufenen
Querkräfte
werden von den zwischen den Fördermitteln 2 angeordneten
Treppenplatten aufgenommen und auf das jeweils gegenüberliegende
Fördermittel 2 übertragen.
Die übertragenen
Querkräfte heben
sich dabei im Wesentlichen gegenseitig auf.