DE2124022A1

DE2124022A1 - Duplex-Antriebssystem für einen elektrisch angetriebenen, mittels einer Endloskette bewegten Gegenstand

Info

Publication number: DE2124022A1
Application number: DE19712124022
Authority: DE
Inventors: Isao; Watanabe Akinori; Oohira Takeshi; Katsuta Inuzuka (Japan). P
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1970-05-15
Filing date: 1971-05-14
Publication date: 1971-11-18
Also published as: DE2124022C3; GB1305147A; DE2124022B2; CA949913A; US3731166A

Description

Patentanwälte Dlpl.-lng. R. BEETZ sen,

Dfpl-Inn. K. LAMPRECHT

Dr.-Ing. R. Σ3 £ E T Z Jr.

8 München 22, Steinsdorfstr. H)

HITACHI, LTD., Tokio (Japan)

Duplex-Antriebssystem für einen elektrisch angetriebenen, mittels einer Endloskette bewegten

Gegenstand

Die Erfindung bezieht sich auf ein Duplex-Antriebssystem für einen elektrisch angetriebenen, mittels einer Endlosketto bewegten Gegenstand rcjit einem Rahmen, einem am einen Ende des Rahmens angeordneten Antriebszahnrad, einem am anderen Ende des Rahmens angeordneten Leerlaufzahnrad, einer um die beiden Zahnräder· laufenden Endloskette und einer zwischen den beiden Zalmrädern angeordneten Zusatzantriebseinlieit.

Dieses Antriebssystem soll vor allein zum Antrieb von Endloskctten mit einer Vielzahl von Trittbrettern dienen, wie man sie bei Rollwegen oder Rolltreppen zur Beförderung von Menschen verwendete

81-(Pos. 25.112)-Tp-r (7)

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Bei bekannten Rolltreppen oder Kollwegen mit einer Endloskette wird eines der beiden Zahnräder, um welche die Endloskette läuft, von einem Motor an einem Ende des Systems angetrieben, wie z. B. in der US-PS 2 bk'J 181 oeschrieben ist. In einem solchen System ist die Spannung der Endloskette an der Stelle der Berührung mit dem Antriebszahnrad am höchsten, und daher ist, je länger der Rollweg· ist, eine um so größere Kapazität der Lndloskotte erforderlich. Die jüngste Entwicklung im Hausbau und an-" dere Konstruktion;?faktoren haben zu langen Rollwegen und hoch hinaufführenden Rolltreppen geführt, wodurch infolgedessen der Bedarf an Ketten großer Kapazität auftrat. bin Ro Uv." eg von großer Länge oder eine Holltreppe mit großem Höhenunterschied muß mit einer Kette großer Kapazität, Abmessungen und Kettengliedteilung vergehen werden. Dies macht es nötig, die Abmessungen und Festigkeit verschiedener Teile des Rollweges oder der Rolltreppe bis zu einem solchen Grad zu steigern, daß die Kosten der Kette sehr groß werden.

Bei den üblichen Systemen weist die Antriebseinheit an einem Ende ein Zahnrad mit A3A-Zahnforni auf, wobei die Laufgeschwindigkeit der Endloskette während j-jles Zahnteilungsdurchlaufs etwas variiert, wie durch die Kurve Λ in Fig η gezeigt ist, wo die Linie B die Durchschnittsgeschwindigkeit andeutet. Unter dieser Bedingung verhält sich die Beziehung zwischen eier zum Durchlauf einer Zahiiteilungerforderlichen Zeit und dem dabei zurückgelegten lieg entsprechend der Kurvenlinie C in Fig. 5> '"° der Durchschnittsdurchlaufweg durch die gerade Linie D angedeutet ist«

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Die vor;- Lc bend erliutci'tc pul ,de rcre e Be-ue&uny i.-ft l)"i cci: bokiinnton Zahnrädern mit ιSA-Zahnform uuvermeidj.eh, suit! voitn i!K<n ein \eiteres solches Zahnrad Tür eine /usni ^an ι ei. ebseinheit zwischen den an den i.nden des Sj"- ;. 1.1'Ul:- r;:i_:,el ι ciii ι :! Zahlll ;'id efll λ'ΟΠιΡΠϋΟί, Überlappt Fiel] die pulplerende Reu e^une; dieses zusätzlichen Zahnrades don liev. O;",viii,'/i) der Zahnräder an den beiden Enden. Daher tritt, falls das Antrlebszalmrad am einen Ende und das Znlinra«¹ irvi-chen den beiden Endzalmriideni nicht völlig sjiichroj] an der i-ndloskette an^reiien, eiiu^{1 :}ib rmüßi^e ^pmiiMu. in dor Lndloskette auf. ELn v.citera; I\-?.chteil iie.-~ bekannten Zaluirades iat, daii et- ivegcii de;- T nterschieugldei" IViluii.; zv;itcli'..n drin unteren u;id oberen Teil eilip.-Zalinrt an dei¹ Dndlo^kette diskontinuierlich eingreift, vodurcii c.·· unmöglich i\ird, es in der Stellung zwischen ug:i iCndcii <lei- Systems zu verv. enden.

Uni ,1 j osos Problem zu lösen, ist bereit--.- vorgeschlagen v.oriic.'!, ⁴Hr cine Zv iiclionzupa ι-j'-nntric bseiiilicit ein .lahnri'u v.rxi _: .volvonrverüalmun^ zu verwenden. Die Evolvent- >:äluir> or;:iof,iichen, dt"u."> die Sndloskette kojit; i.nuierlich inii: ^: on,-L₁Ui; ι Of-ch-.'inl LjlvC ; t vorrückt, und dadurch wird an sich dnc- 7'roblem des hnrkömmlichen Systems gelöst. Jedoch zeigte eine experimentelle Untersuchung, der Aninelderiii an eij;. γ_:ι liolltvoß-, dai.l das Z'.\ischeii/:almrad mit der viidj. oskot te nur ^:i'»M' einen oder -;\. ■ i Z^bne in EerMhrun^,¹ xjI und es d;iher erf'ii'd(Uⁿlioli macht, dieses Zivisclienzaluircid i,i.i. t. -f'ir Htaii.ei: Zähnen und großem Durchmesser (nach «.lon Versnob niindest.e.'is 1.'2OO »um) 7\\ verseilen. Als Ergebnis nimmt ein solches ZKischenzalinrad einen großen Platzbefia.rT eiii.

1 (! H ί L 7 / 1 ? 5 Β BAD

Der Erfindung liegt' daher die Aufgabe zugrunde, ein Duplex-Antriebssystem der eingangs genannten Art so auszubilden, daß man für lange Rollwege oder Rolltreppen Endlosketten mit verringerter Kapazität und gleichzeitig ohne den Platzbedarf für ein Zwischenzahnrad großen Durchmessers verwenden kann. Gleichzeitig soll die Zusatzantriebseinheit so ausgebildet sein, daß sie sich leicht an langen Rollxiegen oder Rolltreppen anbringen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zusatzantriebseinheit zur elektromagnetischen Übertragung einer linearen Kraft auf den bewegten Gegenstand eingerichtet ist.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert; darin zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Rollweges mit Verwendung eines Duplex-Antriebssystems gemäß der Erfindung}

Pig. 2 einen Querschnitt nach der Linie A-A in Fig. mit einem Sekundärleiter an der Seite des bewegten Gegenstandes j

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie A-A in Fig. mit einer Primärspule an der Seite des bewegten Gegenstandes}

Fig. 4 wie bereits angegeben, ein Diagramm zur Er-

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läuterung der Beziehung zwischen der Zeit und der Endloskettengeschwindigkeit j

Fig. 5 wie bereits angegeben, ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen der Zeit und dem von der Endloskette zurückgelegten Weg;

Fig, 6 ein Blockdiagramm zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels eines Steuerkreises für das Duplex-Antriebssystem gemäß der Erfindung; und

Fig. 7 ^eiⁿ Diagramm zur Erläuterung der Endlosketten-Spannungsverteilung bei dem Duplex-Antriebssystem.

In einem Rahmen 1 nach Fig. 1 sind ein Antriebszahnrad 5 und ein Leerlaufzahnrad 6 an seinen entgegengesetzten Enden angeordnet, und eine Antriebseinheit 16 ist in einer Zwischenstellung zwischen diesen Zahnrädern zur elektromagnetischen Übertragung einer linearen Kraft angebracht. Die Zahnräder 5 und 6 an beiden Enden des Rahmens haben eine allgemein bekannte Zahnform, wie z. B₀ ASA oder DIN, und über diese Zahnräder läuft eine Endloskette 7» die eine Mehrzahl von Trittbrettern 8 und Stützrollen 9 trägt, die in gleichen Abständen angeordnet sind. Das Antriebszahnrad 5 wird von einem Motor 2 über eine Kette 3 ^{und e}i-ⁿ Zahnrad 4 angetrieben. Die Bezugsziffer 11 bezeichnet ein auf der gleichen Achse wie die Zahnräder 4 und 5 zum Antrieb eines Handlaufs montiertes Zahnrad. Wenn das Zahnrad 11 gedreht wird, dreht sich die Handlaufantrüosscheibe 13 ebenfalls über die Kette 12, wodurch der Handlauf 14,

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der zwischen der Antriebsscheibe 13 und der Leerlaufscheibe 15 gespannt ist, mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Endloskette 7 oder die Trittbretter 8 angetrieben wird,

Mit der erfindungsgemäß angegebenen Zusatzantriebseinheit 16 werden die oben genannten Schwierigkeiten vermieden. Diese Zusatzantriebseinheit kann allgemein Linearmotor genannt werden und überträgt elektromagnetisch eine lineare Kraft. Es ist bekannt, daß ein Linearmotor eine ^ Primärspule aufweist, die nahe einem Sekundärleiter angebracht ist, so daß ein Gegenstand, der an der Primärspule oder an dem Sekundärleiter montiert ist, eine gerade Vorrückbewegung ausführt. Fig. 2 zeigt den Sekundärleiter 17 an den Trittbrettern 8 montiert, während die Primärspule 18 am Rahmen 1 befestigt ist. Fig. 3 zeigt ein Beij spiel, bei dem eine Primärspule 19 und ein Sekundärleiter 20 an den Trittbrettern 8 bzw. am Rahmen 1 montiert sind.

Bei den vorstehend genannten Konstruktionen werden, wenn Ströme in den Primärspulen 18 bzw. 19 fließen, die Trittbretter 8, die ein beweglicher Teil des Systems sind, % über übliche Rollen 9 auf üblichen Schienen 10 angetrieben.

Das Beispiel nach Fig. 2, bei dem der Sekundärleiter 17 an den Trittbrettern 8 montiert ist, läßt sich im Aufbau leichter als das Beispiel nach Fig. 3 verwirklichen, bei dem die Sekundärspule 19 an den Trittbrettern 8 angebracht ist. Daherwird erfindung-sgeinäß das in Fig. 2 darg& stellte Beispiel bevorzugt.

Der Grund, warum der Linearmotor 16 in Kombination mit dem Antriebszahnrad 5 verwendet wird, das mechanische

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Linearkraft überträgt, ist der, daß, wie bekannt ist, die elektromagnetische Linearkraftübertragungseinheit 16, also äei* Linearmotor bei niedi'iger Geschwindigkeit eine niedrige Wirksamkeit aufweist und es daher schwierig ist, eine hohe Wirksamkeit durch den Linearmotor allein zu erzielen und daß eine geringe Last nur mechanisch durch ein hochgradig wirksames Zahnrad wie beim herkömmlichen System angetrieben werden kann.

Es soll nun eine Erläuterung des Grundes folgen, weshalb es bei der Antriebskette 7 für die Trittbretter 8 ausreichend ist, sie mit einer solchen Festigkeit zu versehen, daß sie nur eine verhältnismäßig kleine Last im "Vergleich mit der bekannten Vorrichtung aushält« Ein Beispiel eines in einem solchen Fall zu verwendenden Steuerkreises ist in Fig. 6 dargestellt. Zur Zeit des Startens des Systems wird dem Motor 2 durch Schließen eines Hauptkontakts 21 Energie von Stromquellen zugeführt. Wenn die Benutzer des Rollweges zahlreicher werden und ein Lastdetektor 22 feststellt, daß eine bestimmte Belastungsschwelle überschritten wird, werden die Primärspulen 18 bzw. 19 des Linearmotors erregt, indem der Hauptkontakt 23 geschlossen wird, wodurch nun der Duplex-Antrieb einsetzt. Ein solcher Duplex-Antrieb startet weich, da die Linearkraft unter solchen Umständen erzeugt wird, wo die Primärspulen 18 bzw. 19 elektromagnetisch mit den Trittbrettern gekoppelt sind.

Der Linearmotor übernimmt einen Teil der den Trittbrettern 8 auferlegten Last, und als Ergebnis wird die Zugbelastung der Endloskette 7 verteilt, wie in Fig. 7 dargestellt ist, wodurch die Last am Motor 2 zur Übertragung einer mechanischen Linearkraft verringert wird und

1 η q 5; L 7 /1 λ R 8

eine Endloskette mit verhältnismäßig niedriger Festigkeit die gesamte Last aufnehmen kann.

¥enn die Belastung unter die bestimmte Belastungsschwelle absinkt, hört die Speisung der Primärspulen 18 bzw. 19 über den Hauptkontakt 23 unter Steuerung durch den Lastdetektor 22 auf, so daß die Trittbretter 8 dann weiter nur noch durch das Antriebszahnrad 5 angetrieben werden.

Bei dem einen vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Primärspulen des Linearmotors nur an einer Stelle angeordnet. Alternativ können die Primärspulen an zwei oder mehr Stellen angebracht werden, um eine feinere Verteilung der Linearkraft zu erzielen«

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Claims

— Q _

Pat eatanspriiche

I 1 y Duplex-Anti'iebssystem für einen elektrisch angetriebenen, mittels einer Endloskette bewegten Gegenstand mit einem Rahmen, einem am einen Ende des Rahmens angeordneten Antriebszahnrad, einem am anderen Ende des Rahmens angeordneten Leerlaufzahnrad, einer um die beiden Zahnräder laufenden Endloskette und einer zwischen den beiden Zahnrädern angeordneten Zusatzantriebseinheit, dadurch gekennzeichnet , dai3 die Zusatzantriebseinheit (16) zur elektromagnetischen Übertragung einer linearen Kraft auf den bewegten Gegenstand (8) eingerichtetist.
2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dai3 ein Lastdetektor (22) vorgesehen ist, der am Einschalten der Zusatzantriebseinheit (16) nur bei Überschreitung einer bestimmten Belastung der Endloskette (7) dient.
3. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sekundärleiter (17) der Zusatzantriebs-, einheit (16) an ihrer bewegten Seite (am Gegenstand 8) und Primärspulen (18) der Zusatzantriebseinheit an ihrer feststehenden Seite (am Rahmen 1) angebracht sind.

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