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Die
Erfindung betrifft ein Antriebssystem, insbesondere für den Betrieb
von Fahrtreppen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein
Sattelbremssystem für
derartige Antriebssysteme.
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Herkömmliche
Antriebssysteme für
Fahrtreppen weisen in der Regel einen Motor mit Getriebe auf, der
mit senkrecht liegender Motorwelle in Einbauräumen am oberen oder unteren
Ende der Fahrtreppe unterhalb der Fahrtreppe montiert wird.
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Um
einen ruhigen Lauf der Fahrtreppe zu ermöglichen, ist es notwendig,
eine Schwungmasse auf der Antriebswelle des Motors zu montieren.
Des Weiteren ist es üblich,
auf der gleichen Antriebswelle ein Bremssystem, welches einen Nothalt
der Fahrtreppe ermöglichen
soll, vorzusehen. Üblicherweise wird
dabei das Schwungrad oberhalb des Bremssystems montiert. Zum Einsatz
kommen in der Regel sogenannte Backen- oder Double-Shoe-Bremssysteme oder
Bandbremssysteme.
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Diese
Konstruktionsweise ist mit einigen Nachteilen verbunden. Zum Einen
wird durch die Tatsache, dass Schwungrad und Bremssystem hintereinander
auf der gleichen Antriebswelle angeordnet sind, eine gewisse Mindesthöhe der Konstruktion notwendig,
welche ein kritisches Maß darstellt,
sobald die maximale Einbauhöhe
des Motors beispielsweise durch die Dicke einer Gebäudedecke
beschränkt
ist. Des Weiteren hat die Anordnung des Bremssystems direkt neben
dem Motor den Nachteil, dass Betriebswärme des Motors auf das Bremssystem übertragen
wird. Einige der herkömmlichen
Lösungen
weisen zudem den Nachteil auf, dass eine Anpassung des Antriebs
an verschiedene kinematische Grundvoraussetzungen der jeweiligen
Fahrtreppe, beispielsweise Länge,
Winkel, Last und/oder Geschwindigkeit nur in sehr begrenztem Maße möglich ist
bzw. weit eingreifende konstruktive Änderungen des Antriebssysteme
erfordert. Erschwert wird die Anpassung zusätzlich durch die hohen Anforderungen,
die im Falle von Fahrtreppen an den Anhalteweg gestellt werden.
So muss im Falle eines Nothaltes nicht nur die Forderung nach einem
maximalen Anhalteweg erfüllt
werden, sondern es muss zusätzlich
eine ausreichend sanfte Verzögerung
gewährleistet
sein, um Stürze
der Personen auf der Fahrtreppe zu verhindern. Wird nun eine Fahrtreppe in
verschiedenen Richtungen je nach aktuellem Bedarf betrieben, steht
aufgrund der fahrtrichtungsabhängig
unterschiedlichen Belastungen des Bremssystems beim Nothalt ein
dementsprechend zusätzlich
eingeschränktes
Betriebsfenster für
die aufzubringende Bremskraft zur Verfügung.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Antriebssystem für eine Fahrtreppe aufzuzeigen,
bei welchem die erwähnten
Nachteile nicht oder nur in verringertem Maße auftreten.
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Gelöst wird
die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen finden
sich in den jeweiligen Unteransprüchen.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe dadurch gelöst,
dass ein Scheibenbremssystem vorgesehen wird, deren Bremsscheibe
gleichzeitig als Schwungmasse für
den Antrieb dient. Dadurch ist es möglich, die Einbauhöhe zu reduzieren,
da nur noch eine zusätzliche
Baugruppe, nämlich
das Schwungrad – in diesem
Fall auch gleichzeitig die Bremsscheibe – auf der Motorwelle vorgesehen
werden muss. Der Bremssattel wird dabei bevorzugterweise von einem Halter
aufgenommen, durch welchen sich der Abstand des Bremssattels zur
Motorwelle entweder durch Austausch des Halters oder durch geeignete bauliche
Maßnahmen
des Halters, beispielsweise verschiedene optionale Bohrungen zur
Aufnahme des Bremssattels, variieren lässt. Dadurch wird es möglich, Bremsscheiben
mit unterschiedlichen Durchmessern und damit unterschiedlichem Trägheitsmoment
zu verwenden. Auf diese Weise kann unter Verwendung ein und desselben
Bremssattels in einfacher Weise durch Austausch der kombinierten Schwungmasse/Bremsscheibe
und gegebenenfalls des Halters die Anpassung des Trägheitsmomentes der
Schwungmasse an die jeweiligen kinematischen Bedürfnisse der jeweiligen Fahrtreppe
erfolgen.
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Eine
vorteilhafte Ausführungsform
sieht dabei vor, dass die Bremsscheibe mehrteilig konstruiert ist.
Hierbei wird die eigentliche Bremsscheibe, die hinsichtlich ihrer
Reibeigenschaften optimiert werden kann, durch eine Flanschnabe
mit der Motorwelle verbunden. Hierbei wird eine Anpassung des Trägheitsmomentes
durch den Austausch der Flanschnabe gegen eine Flanschnabe mit anderer
Dicke ermöglicht.
Des Weiteren kann die Flanschnabe der art ausgestaltet sein, dass
bei Bedarf zusätzliche Schwungmassen
auf der Flanschnabe angebracht werden können.
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Das
Bremssystem kann beispielsweise als elektromagnetisch luftbares
Federkraftbremssystem ausgeführt
werden. Diese Ausführungsform
hat den Vorteil, dass das Bremsmoment über die Federkraft einstellbar
ist. Somit kann eine Anpassung entweder durch ein Vorspannen der
Feder oder durch Austausch der Feder gegen eine Feder anderer Federkonstante
erfolgen.
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Da
das Bremssystem nicht wie bei herkömmlichen Bauformen durch die
Schwungmasse verdeckt wird, bietet sich als vorteilhafte Ausführungsform
an, eine Vorrichtung zur Handlüftung
an der Bremse vorzusehen. Hierbei kann es sich um einen einfachen Hebelmechanismus
handeln, durch welchen beispielsweise im Fall eines Federkraftbremssystems die
Feder manuell zusammengedrückt
und arretiert wird.
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Es
besteht weiterhin die Möglichkeit,
eine Mehrzahl an Bremssätteln
entlang des Umfangs der Bremsscheibe vorzusehen. Zum Einen bietet
diese Bauweise unter der Verwendung von Gleichteilen eine einfache
modulare Anpassungsmöglichkeit
an unterschiedliche kinematische Bedürfnisse unterschiedlicher Fahrtreppen.
Zum Anderen bietet es sich bei dieser Anordnung an, wenn eine Fahrtreppe nach
Bedarf in unterschiedlichen Richtungen betrieben werden soll, eine
Anpassung der Bremskraft dadurch vorzunehmen, dass abhängig von
der Fahrtrichtung die Anzahl der aktiven Bremssättel variiert wird, d. h. einzelne
Bremssättel
durch eine geeignete Vorrichtung stillgelegt werden. Dies hat den
Vorteil, dass im Falle eines Nothaltes in beiden Fahrtrichtungen
ein optimierter Verzögerungswert
erzielt werden kann. Letztendlich besteht die Möglichkeit, eine Mehrzahl Scheibenbremssysteme
der beschriebenen Art an der Antriebswelle vorzusehen und damit die
Anpassbarkeit des Systems noch weiter zu erhöhen.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der 1 bis 4 schematisch
näher erläutert.
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1 zeigt
eine beispielhafte Ausführung
eines erfindungsgemäßen Antriebs
mit einteilig ausgeführter
Bremsscheibe/Schwungmasse.
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2 zeigt
Detailansichten des für
den Antrieb aus Figur beispielhaft verwendeten Bremssystems.
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3 zeigt
einen beispielhaften erfindungsgemäßen Antrieb mit mehrteilig
ausgeführter
Bremsscheibe/Schwungmasse.
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4 zeigt
Detailansichten des für
den Antrieb aus 3 beispielhaft verwendeten Bremssystems
mit mehrteilig ausgeführter
Bremsscheibe/Schwungmasse.
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Das
Antriebssystem 1 weist im Wesentlichen drei Komponenten
auf: das Getriebe 2, den Motor 3 sowie das Bremssystem 4.
Dabei ist ein Ende der Antriebswelle 10 des Motors 3 mit
dem Getriebe 2 verbunden, das Bremssystem 4 sitzt
auf dem anderen Ende der Motorwelle 10. Vorzugsweise wird
der Motor mit vertikaler Motorwelle 10 und nach unten weisendem
Getriebe 2 eingebaut. In dieser Einbaulage befindet sich
das Bremssystem 4 am oberen Ende direkt unter der Abdeckung
des Antriebsraums und ist somit für Wartungsarbeiten oder manuelle
Eingriffe leicht zugänglich.
Die beispielhaft gezeigte einteilige Bremsscheibe 5 weist
Bereiche unterschiedlicher Dicke auf. Es kann zwischen einem Bereich 5a am äußeren Umfang,
an dem der Bremssattel 8 angreift, einem Bereich 5c im
Bereich der Welle-Nabe-Verbindung mit der Motorachse 10 und
einem dazwischen liegenden Bereich 5b unterschieden werden.
Bei der Gestaltung des Bereiches 5c, insbesondere der Dicke
in diesem Bereich, muss die Welle-Nabe-Verbindung mit der Motorwelle 10,
im gezeigten Beispiel als Passfeder ausgeführt, berücksichtigt werden. Im Bereich 5a wird
die Dicke der Bremsscheibe 5 durch den verwendeten Bremssattel 8 bestimmt.
Im Bereich 5b kann dagegen die Dicke der Bremsscheibe 5 gemäß den Anforderungen
an das Trägheitsmoment
variiert werden.
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Der
Bremssattel ist im gezeigten Beispiel an einem Halter 9 befestigt.
Der Halter 9 kann am Motorgehäuse 11 fixiert werden.
Um eine Variation des Durchmessers der Bremsscheibe 5 zur
Anpassung des Trägheitsmoments
zu ermöglichen,
kann der Halter 9 so ausgeführt sein, dass der Bremssattel 8 in
verschiedenen Abständen
zur Motorwelle an dem Bremssattel 8 befestigt werden kann.
Alternativ können
beim Austausch der Bremsscheibe 5 auch Halter 9 verschiedener
Länge gegeneinander
ausgetauscht werden.
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Die
Bremsscheibe 5 kann ebenso mehrteilig ausgeführt werden.
Bei einer solchen Bauform wird die eigentliche Bremsscheibe 5d,
d. h. das Bauteil der Bremsscheibe, an dem die Bremsbeläge angreifen,
durch eine Flanschnabe 6 mit der Motorwelle 10 verbunden.
Bei dieser Bauweise kann eine Anpassung des Trägheitsmoments durch den Austausch der
Flanschnabe 6 gegen eine andere Flanschnabe 6 erfolgen,
wobei alle anderen Teile des Bremssystems 4 beibehalten
werden können.
Dies wird beispielsweise durch austauschbare Flanschnaben 6 ermöglicht,
bei denen alle funktionalen Abmessungen der Verbindung zu anderen
Bauteilen zueinander beibehalten werden, während in Zonen 6a,
in denen dies ohne Beeinträchtigung
der Funktionen möglich
ist, die Dicke der Flanschnabe variiert wird.
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Auch
bei der Ausführungsform
des Bremssystems 4 mit mehrteiliger Bremsscheibe 5 bietet sich
die Möglichkeit,
mit Hilfe eines entsprechenden Halters 9 den Durchmesser
der Bremsscheibe 5 modular austauschbar zu gestalten. Hierfür müssen die Flanschnabe 6a sowie
der funktionelle Teil der Bremsscheibe 5d und abhängig von
seiner Ausführung
unter Umständen
der Halter 9 ausgetauscht werden.
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Um
die Flexibilität
des Systems noch weiter zu erhöhen,
können
die Flanschnabe 6 oder auch eine einteilig ausgeführte Bremsscheibe 5 so
ausgeführt
werden, dass eine zusätzliche
Schwungmasse 7 an der der Bremsscheibe 5 angebracht
werden kann. Hierzu kann beispielsweise die Oberseite der Flanschnabe 6 oder
der Bremsscheibe 5 so konturiert sein, dass eine Zusatzschwungmasse 7,
die an ihrer Unterseite ebenfalls über eine entsprechende Konturierung
verfügt,
zentriert aufgenommen wird. Gegen Verdrehen kann die Schwungmasse 7 durch geeignete
lösbare
Bauteilverbindungen, beispielsweise durch die Verschraubung mit
der Flanschnabe 6 bzw. der Bremsscheibe 5, gesichert
werden.