DE202021001850U1

DE202021001850U1 - Lift Mobil Bahn für den vertikalen und horizontalen Transport in und zwischen Gebäuden

Info

Publication number: DE202021001850U1
Application number: DE202021001850.6U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-05-26
Filing date: 2021-05-26
Publication date: 2021-06-24
Anticipated expiration: 2031-05-27

Abstract

Lift Mobil Bahn für den vertikalen und horizontalen Transport in und zwischen Gebäuden, Dadurch gekennzeichnet, dass die Lift Mobil Bahn durch einen Verbund von mindestens 2 Schächten eine vertikal verlaufende Kreisbahn bildet, auf der über Fahrbahnen und FahrbahnwechselEinrichtungen eine flexible Anzahl selbst fahrender Lift-Mobile LM verkehren, wobei diese jeweils über einen elektrischen Reibradantrieb, bordeigenen Energiespeicher, Sensoren, Bordsteuerung, Notbremseinrichtung verfügen und die Optimierung des Verkehrsflusses durch eine lernfähige Zentralsteuerung mit Kommunikation- und Anzeigesystemen geschieht.

Description

Stand der Technik
Der vertikale Transport in Gebäuden und Hochhäusern erfolgt seit ca. 150 Jahren überwiegend mit dem traditionellen Seilaufzug. In dieser Technik wird die Kabine mit Seilen und einer elektrischen Winde im Schacht bewegt. Ein Gegengewicht zur Kabine sorgt für eine bessere Energiebilanz. Das Produkt gilt als sicher und technisch ausgereift.
Die Verkehrsleistung und Effizienz eines Seilaufzuges ist jedoch für heutige Vorhaben mit einer weltweit steigenden Anzahl an hohen Gebäuden zu gering gemessen, an dem enormen Platzbedarf für die Aufzugsschächte.
Bedenklich sind ebenfalls die hohen Risiken bei Feuer und andere Gefahren. Konstruktionsbedingt darf der Seilaufzug gerade dann nicht benutzt werden, wenn man ihn am dringendsten für die Evakuierung der Insassen benötigt.
Zudem führen die vorgeschriebenen Wartungsarbeiten von Seilaufzügen zu Einschränkungen des regulären Betriebs.
Seit mehr als 30 Jahren werden Alternativen zum Seilaufzug untersucht, z.B. indem die Kabine statt mit Seilen durch einen Linearmotor in sogenannter Magnetschwebetechnik bewegt wird. Ein marktfähiges Produkt in dieser Technik ist jedoch bis heute weder für den Schienenverkehr noch für den Aufzugsbereich auf dem Markt.
Der in den Schutzansprüchen angegebenen Erfindung liegt das Problem zu Grunde, dass der Seilaufzug inzwischen seine technischen und wirtschaftlich Grenzen erreicht hat. Je höher das Gebäude, desto ineffizienter und teurer wird der Transport, da jede Kabine einen eigenen Schacht für sich beansprucht. Dem Gebäude geht somit wertvoller Nutzraum durch die vielen parallellaufenden Aufzugsschächte verloren.
Das Problem wird mit den in den Schutzansprüchen definierten Merkmalen durch den Einsatz einer seillosen Technologie mit selbstfahrenden Liftmobilen LM gelöst. Diese beanspruchen nur einen geringen Teil des Raumes den die heutigen Seilaufzüge belegen. Trotz des erheblich geringeren Platzbedarfes überrascht die Lift Mobil Bahn jedoch durch neue Eigenschaften wie: höhere Transportleistung bei besserem Fahrkomfort, niedrigere Betriebskosten, sowie einen bisher nicht erreichten Sicherheitsstandard.
Seile werden nicht mehr benötigt. Die Gebäudehöhe für den Einsatz ist unbegrenzt.
Durch den bordeigenen Energiespeicher können die LM den Betrieb auch bei Stromausfall fortsetzen.
Das LM ist so konzipiert, dass die zu verwendende Komponenten im Wesentlichen denen heutiger E-Mobile entsprechen, das reduziert die Herstellkosten, führt zu einer Standardisierung der Produkte und der neuste Stand der Technik kann fortlaufend in die neue Gebäude Bahn Technologie einfließen.
Grundausführung der Lift Mobil Bahn
Diese basiert auf einer einfachen Grund-Konfiguration mit zwei parallellaufenden Einweg Fahrbahnen. In der Eingangsebene und Endhaltestelle der Bahn werden die Fahrbahnen durch Fahrbahnwechseleinrichtungen miteinander verbunden
Die so entstandehende Kreisbahn kann durch eine Vielzahl selbstfahrender Lift Mobile LM gleichzeitig genutzt werden. Geringe Wartezeiten und eine schnelle Fahrt zum Ziel sind das Ergebnis dieser Konzeption.
Nach dem Einfahren eines LM in die kreisförmig arbeitende Umsetzeinrichtung der Lobby, steigen die Insassen aus. Danach fährt das leere LM-Fahrzeug einen Stock tiefer ins Depot, wo sich ein Pufferspeicher mit fahrbereiten LMs befindet. In dem angrenzenden Servicebereich werden diese inspiziert und nach Bedarf gewartet, modernisiert oder ausgetauscht. Somit wird ein nahezu unterbrechungsfreier Betrieb der Gesamtanlage ermöglicht.
Entsprechend dem aktuellen Verkehrsaufkommen und gelenkt durch eine selbstlernende Zentralsteuerung fahren gewartete Liftmobile nach Bedarf wieder in die Eingangsebene zurück und werden mit der Umsetzeinrichtung in den nächsten freien Slot eingeschleust.
Zur Beschleunigung des Verkehrsflusses im Gebäude können zudem parallellaufende Fahrstrecken ähnlich dem System einer Autobahn in die Kreisbahn eingefügt werden.
Der „Spurwechsel“ von Liftmobilen zwischen schnellen und langsamen Fahrbahnen erfolgt durch die Fahrbahnwechseleinrichtungen.
Durch einen optionalen Adapter am Kopfende des Liftmobiles LM wird es möglich, sich in horizontal verkehrende Bahnen z.B. Seilbahnen oder Einschienen Hängebahnen einzuklinken, um ein anderes Gebäude oder einen anderen Distrikt zu erreichen.
Energieversorgung:
Diese ist autark und umweltfreundlich aufgebaut. Die LMs werden im Fahrbetrieb über die Stromschienen im Schacht versorgt. Das LM selbst verfügt über einen rekuperierenden Antrieb mit eigenem Energie Speicher der einen unterbrechungsfreien Fahrbetrieb auch bei Stromausfall garantiert.
Im Bremsbetrieb bei Abwärtsfahrten speist der Antrieb die erzeugte Energie ins LM-Versorgungs-Netz zurück.
Das gesamte LM-Versorgungssystem ist mit einem zentralem Puffer-Speicher ausgerüstet der über Photovoltaik und Windkraft gespeist wird.
Notfallbetrieb: In Ereignissen wie Stromausfall, Feuer, etc. ist es möglich, den Fahrbetrieb unter- und oberhalb des gestörten Fahrbahnabschnittes fortzusetzen, indem die nächstgelegene Umsetzeinrichtung zum Wenden der Lift Mobile eingesetzt wird.
Die Umsetzeinrichtungen sind zudem optional mit einem Schott ausrüstbar, um die Ausbreitung von Rauch und Feuer im Schacht zurückzuhalten. Entsprechend sind Umsetzeinrichtungen in regelmäßigen Abständen im Schacht vorzusehen.
Die durch die Erfindung sich ergebenden Vorteile sind gekennzeichnet durch

• hohe Wirtschaftlichkeit,
• mehr Sicherheit in Notfällen,
• nachträgliche Erhöhung der Beförderungsleistung
• ein umweltfreundliches Energiekonzept
• schnelle und nahezu unterbrechungsfreie Beförderung zum Ziel.
• eine bis zu 6-fach höhere Schacht-Ausnutzung im Vergleich zum Seil Aufzug und somit niedrigere Baukosten.
• zusätzlichen Nutzraum aufgrund des um Faktoren geringeren Raumbedarfs der LM Bahn gegenüber dem Seilaufzug.
• geringere Herstellkosten aufgrund des Einsatzes von Komponenten der E-Mobil Zulieferindustrie, die in hohen Stückzahlen produziert ihre Produkte fortlaufend weiterentwickelt.
• niedrige Energie- und Service Kosten im Betrieb durch den hohen Wirkungsgrad der Antriebe sowie geringe Stillstandzeiten und hohe Ausfallsicherheit durch ein unterbrechungsfreies Wartungssystem.
• Nutzung des LM-Systems zur Evakuierung von Insassen in Notfällen und logistische Unterstützung der Rettungsdienste.
• Verknüpfungen mit anderen Bahnsystemen z.B. Seilbahnen.
• keine Begrenzung der Beförderungshöhe (Gebäudehöhe).
• Hohe Flexibilität sich an unterschiedlich starke Verkehrsaufkommen anzupassen indem mehr oder weniger LM in den Fahrbetrieb eingeschleust werden.

Claims

Lift Mobil Bahn für den vertikalen und horizontalen Transport in und zwischen Gebäuden, Dadurch gekennzeichnet, dass die Lift Mobil Bahn durch einen Verbund von mindestens 2 Schächten eine vertikal verlaufende Kreisbahn bildet, auf der über Fahrbahnen und FahrbahnwechselEinrichtungen eine flexible Anzahl selbst fahrender Lift-Mobile LM verkehren, wobei diese jeweils über einen elektrischen Reibradantrieb, bordeigenen Energiespeicher, Sensoren, Bordsteuerung, Notbremseinrichtung verfügen und die Optimierung des Verkehrsflusses durch eine lernfähige Zentralsteuerung mit Kommunikation- und Anzeigesystemen geschieht.
Fahrbahn nach Anspruch 1, Dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrbahn im Schacht mindestens zwei Fahrschienen enthält, wobei der in den Schacht ragende Teil der Fahrschiene beidseitig als Lauffläche für die Laufräder der Liftmobile ausgeformt ist.
Fahrschienen nach Anspruch 2 Dadurch gekennzeichnet dass die Fahrschienen in einem Liftschacht integriert oder in freitragender Struktur als Panoramaversion ausgeführt sind.
Fahrschienen nach Anspruch 2 Dadurch gekennzeichnet dass die Auslegung der Fahrschienen und deren Befestigung im Gebäude der maximal möglichen Anzahl an Liftmobilen im Fahrbetrieb plus einem Sicherheitsfaktor entspricht und der Fahrbahnschacht zusätzlich zu den Fahrschienen mit einer Stromschiene ausgerüstet ist.
Fahrbahnwechsel-Einrichtung (FE) nach Anspruch 1, für die lineare und horizontale • Verschiebung von LM Dadurch gekennzeichnet, dass die FE dem Abschnitt eines Fahrbahnschachtes in der Bauhöhe eines Liftmobiles entspricht, in einer offenen Struktur als linear arbeitendes Schieberegister mit 1-X Zellen zur Aufnahme jeweils eines Liftmobiles ausgeführt ist und mit einem sensorgesteuerten Antrieb ein in eine Zelle eingefahrenes LM so genau zwischen 2 Schächten verschiebt, dass die Fahrschienen wieder exakt aufeinanderpassen wobei die End Position des Verschiebevorgangs Sensorgesteuert abläuft und durch Endschalter elektrisch und mechanisch abgesichert ist.
Fahrbahnwechsel-Einrichtung (FE) nach Anspruch 5 Dadurch gekennzeichnet, dass eine FE je nach Bedarf am Anfang, am Ende, sowie an definierten Umkehrpunkten der Fahrstrecke eingesetzt wird und eine FE bei Bedarf mit einem ausfahrbaren Brand Schott ausrüstbar ist
Fahrbahnwechsel-Einrichtung FE nach Anspruch 1, zur kreisförmigen_Verschiebung von LM Dadurch gekennzeichnet, dass die FE der Struktur eines Fahrbahnschachtes in der Bauhöhe eines Liftmobiles entspricht, in offener Struktur als Drehkreuz mit 4 Zellen für die Aufnahme jeweils eines Liftmobiles ausgeführt ist und mit einem sensorgesteuerten Antrieb die Drehachse in beide Richtungen so genau bewegt, dass die Fahrschienen nach Abschluss eines Umsetzvorganges wieder harmonieren, wobei die End Position Sensorgesteuert durch Endschalter elektrisch und mechanisch abgesichert ist.
Fahrbahnwechsel-Einrichtung FE nach Anspruch 1, für den Wechsel von LM zwischen vertikalen und horizontal verlaufenden Fahrbahnen Dadurch gekennzeichnet, dass die FE, in der Bauhöhe eines Liftmobiles, der Struktur des Fahrbahnschachtes entspricht, in einer offenen Struktur ausgeführt ist und mit einem sensorgesteuerten Antrieb die FE auf Rollenschienen vertikal nach oben und unten bewegt, damit die Verbindungszapfen des LM Adapters in das schnittstellenkompatible Adapter Gegenstück einer horizontalen Bahn, bis zum • mechanischen Einrasten und Auslösen des Endkontaktes einschiebt und damit die mechanische und elektrische Verbindung der 2 Adapter absichert.
Autark fahrendes Liftmobil LM nach Anspruch 1, Dadurch gekennzeichnet, dass das LM über einen elektrischen Reibradantrieb verfügt der nach Bedarf über bordeigene Energie Speicher oder über die Stromschiene im Schacht versorgt wird und mit verschieden wirkenden Bremssystemen ausgerüstet ist, vorteilhafter weise mit einer Energie rückspeisenden Motorbremse, einer separaten Zweikreis Bremse und einer unabhängige arbeitenden Notbremse (z.B. Blockbremse) .
Autark fahrendes Liftmobil LM nach Anspruch 9, Dadurch gekennzeichnet dass das LM die Geschwindigkeit und Beschleunigung misst und bei Überschreitungen der Grenzwerte die Notbremse auslöst.
Autark fahrendes Liftmobil LM nach Anspruch 9, Dadurch gekennzeichnet dass der LM Antrieb mit einer im Druck einstellbaren Anpressvorrichtung der Lauf- und Antriebsräder ausgerüstet ist, deren Überwachungseinrichtung bei Unterschreitung des eingestellten Drucks die Notbremse auslöst.
Autark fahrendes Liftmobil LM nach Anspruch 9, Dadurch gekennzeichnet dass sich das LM über seinem Adapter in das Streckennetz einer Seilbahn in deren normierten Adaptern einklinkt und für diesen Vorgang die Vertikale Fahrbahnwechsel-Einrichtung FE nutzt.
Autark fahrendes Liftmobil LM nach Anspruch 9, Dadurch gekennzeichnet dass das LM über nach Antrieb und Kabine getrennte Energiespeicher verfügt, die ausreichend dimensioniert sind für eine Fortsetzung des Betriebs bei Stromausfall.
Autark fahrendes Liftmobil LM nach Anspruch 9, Dadurch gekennzeichnet dass das LM mit Stromabnehmern ausgerüstet ist, der über eine Stromschiene im Schacht die notwendige Betriebs-Energie bezieht.
Autark fahrendes Liftmobil LM nach Anspruch 9, Dadurch gekennzeichnet dass das LM mit einer Bordsteuerung und einer Abstandsregelung die Fahrt zum vorgegebenen Ziel optimiert.
Autark fahrendes Liftmobil LM nach Anspruch 9, Dadurch gekennzeichnet dass das LM bei Betriebsstörungen mit dem Bordeigenem Sender einen Notruf absetzt.
Energie- und Notbetriebseinrichtungen nach Anspruch 1 Dadurch gekennzeichnet dass die LM Bahn über eine von Wind und Sonne gespeiste Strom Versorgung verfügt, gepuffert durch einen Zentralspeicher und dem Netzwerk der LM Speicher, die über die Stromschiene während der Aufwärtsfahrt ständig Energie beziehen und während die Abwärtsfahrt überflüssige Brems Energie an das Netz zurückgeben.
Zentralsteuerung nach Anspruch 1, Dadurch gekennzeichnet dass die Lift Mobil Bahn eine lernfähige Zentralsteuerung mit Leitzentrale und Fahrbahnschachtinformationssystem besitzt zur optimierten Verkehrslenkung der LM in allen Situationen dazu gehört die Kabinenbelegung entsprechend der Fahrziele und bei Stromausfall oder teilweise zerstörten Gebäuden die Fortsetzung des Fahrbetrieb in den noch funktionsfähigen Teilabschnitten der Lift Mobil Bahn.