DE29924747U1

DE29924747U1 - Aufzugsystem mit Antriebsmotor zwischen Aufzugfahrkorb und Aufzugschacht-Seitenwand

Info

Publication number: DE29924747U1
Application number: DE29924747U
Authority: DE
Original assignee: Otis Elevator Co
Current assignee: Otis Elevator Co
Priority date: 1998-02-26
Filing date: 1999-02-19
Publication date: 2005-06-09
Anticipated expiration: 2009-02-20
Also published as: DE69933199C5; ES2272055T3; EP1056675B1; CN1298367A; EP1056675A1; DE69933199T2; DE69933199D1; BR9908303A; CN100347068C; JP2002504469A; WO1999043589A1

Abstract

Aufzugsystem, umfassend:
einen durch eine Umgebungsstruktur definierten Aufzugschacht;
einen Aufzugfahrkorb und ein Gegengewicht, die sich in dem Aufzugschacht befinden; und
einen Antriebsmotor, der zwischen dem Aufzugfahrkorb und einer Seitenwand des Aufzugschachts angeordnet ist, wobei der Antriebsmotor für den Antrieb und zur Aufhängung mit dem Aufzugfahrkorb und dem Gegengewicht über mindestens ein Flachseil gekoppelt ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft allgemein ein Aufzugsystem, insbesondere ein Aufzugsystem mit einem zwischen einem Aufzugfahrkorb und einer Aufzugschacht-Seitenwand angeordneten Antriebsmotor.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In den Aufbau eines Maschinenraums für einen Aufzug sind beträchtliche Ausgaben investiert worden. Die Ausgaben umfassen die Kosten für die Gestaltung des Maschinenraums, die Struktur zum Haltern des Gewichts des Maschinenraums, und Ausstattungsteile der Aufzuganlage, außerdem die Kosten verursacht durch das Abschatten benachbarten Eigentums von Sonnenlicht (z.B. entsprechend den Sunshine Laws in Japan und anderswo).
Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Aufzugsystems ohne Maschinenraum, welches die oben angesprochenen Nachteile in Verbindung mit herkömmlichen Aufzugsystemen vermeidet.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Verwendung einer Flachseil-Technik zur Reduzierung der Größe des Antriebsmotors und der Seilscheiben, so dass man entweder herkömmliche oder flache Antriebsmotoren innerhalb des Raums unterbringen kann, der zwischen dem Aufzugfahrkorb und der Seitenwand des Aufzugschachts verbleibt.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Ein Aufzugsystem enthält einen Aufzugschacht, der durch seine ihn umgebende Struktur definiert wird. Ein Aufzugfahrkorb und ein Gegengewicht befinden sich innerhalb des Aufzugschachts, wobei ein Antriebsmotor zwischen Aufzugfahrkorb und einer Seitenwand des Aufzugschachts angeordnet ist. Der Antriebsmotor ist für den Antrieb und zum Halten des Aufzugfahrkorbs und diesen haltend ebenso wie mit dem Gegengewicht über mindestens ein Flachseil oder einen Riemen gekoppelt.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das Aufzugsystem in beträchtlicher Weise den Raumbedarf und die Baukosten eines Aufzugsystems mit Maschinenraum verringert.
Ein zweiter Vorteil der Erfindung ist die Schaffung mehrerer alternativer Möglichkeiten für die Unterbringung des Antriebsmotors.
Ein dritter Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Flachseiltechnik die Größe des Antriebsmotors und der Seilscheiben reduziert und dadurch auch den Raum verkleinert, der zwischen dem Aufzugfahrkorb und der Seitenwand des Aufzugschachts vorhanden sein muss, um Motor und Seilscheiben aufnehmen zu können.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Draufsicht auf ein Aufzugsystem gemäß der Erfindung.
2 ist eine schematische seitliche Ansicht des Aufzugsystems nach 1, welche eine unten geführte Seilkonfiguration veranschaulicht.
3 ist eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, die ein Aufzugsystem mit einer 1:1-Seilführung veranschaulicht.
4 ist eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
5 ist eine schematische Draufsicht eines Aufzugsystems gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die den Antriebsmotor in der Schachtgrube zeigt.
6 ist eine schematische Teil-Seitenansicht des in 5 gezeigten Aufzugsystems.
7 ist eine geschnittene Seitenansicht einer Traktions-Seilscheibe für mehrere Flachseile, die jeweils mehrere Schnüre besitzen.
8 ist eine Schnittansicht eines der Flachseile.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Gemäß den 1 bis 2 ist ein Aufzugsystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit dem Bezugseichen 10 bezeichnet. Das Aufzugsystem enthält einen Aufzugschacht 12, der von seiner ihn umgebenden Struktur 14 gebildet wird. Ein Aufzugfahrkorb 16 befindet sich innerhalb des Aufzugschachts 12 und ist entlang diesem nach oben und nach unten bewegbar. Eine erste und eine zweite Aufzugseilscheibe 20 und 22 sind an der Unterseite des Aufzugfahrkorbs 16 an dessen einander abgewandten Seiten angebracht. Das Aufzugsystem 10 enthält eine erste und eine zweite Stützsäule 24, 26, die an einer Seite 28 des Aufzugfahrkorbs 16 angeordnet sind und sich an einander abgewandten Seiten 30 bzw. 32 des Aufzugschachts 12 befinden. Sowohl die erste als auch die zweite Stützsäule 24 und 26 erstrecken sich vertikal von einem Grund oder Boden 34 des Aufzugschachts 12 zu einem oberen Teil des Aufzugschachts. Ein (in 1 durch gestrichelte Linien dargestelltes) Stützelement 36 ist auf der ersten und der zweiten Stützsäule 24 und 26 im oberen Bereich des Aufzugschachts 12 angebracht und erstreckt sich im Wesentlichen in horizontaler Richtung zwischen den beiden Stützsäulen.
Ein Antriebsmotor 42 ist zusammen mit einer mit dem Antriebsmotor gekoppelten Antriebsseilscheibe 44 auf dem Stützelement 36 gehaltert und ist in einem vertikal verlaufenden Raum entlang dem Aufzugschacht 12 zwischen dem Aufzugfahrkorb 16 und einer Seitenwand 46 des Aufzugschachts fluchtend angeordnet.
Das Aufzugsystem 12 enthält weiterhin ein Gegengewicht 48 mit einer Gegengewicht-Seilscheibe 50, die an einem oberen Teil des Gegengewichts befestigt ist. Das Gegengewicht 48 befindet sich unterhalb und vorzugsweise fluchtend mit dem Antriebsmotor 42 in dem sich vertikal erstreckenden Raum entlang dem Aufzugschacht 12 zwischen dem Aufzugfahrkorb 16 und der Seitenwand 46. Das Gegengewicht 48 ist mit dem Aufzugfahrkorb 16 über ein Flachseil oder einen Riemen verbunden, wodurch der Aufzugfahrkorb während seiner Vertikalbewegung entlang dem Aufzugschacht 12 ausbalanciert wird.
Die Verwendung von Flachseilen oder Riemen ermöglicht, dass kleinere Antriebsmotoren und Seilscheiben den Aufzugfahrkorb ebenso wie Gegengewicht-Lasten antreiben und aufhängen, verglichen mit Antriebsmotoren und Seilscheiben, die herkömmliche Rundseile verwenden. Der Durchmesser der Antriebsseilscheiben bei Aufzügen mit herkömmlichen Rundseilen ist beschränkt auf das Vierzigfache des Seildurchmessers oder darüber, bedingt durch die Ermüdung der Seile beim wiederholten Anpassen an den Durchmesser der Seilscheibe und die Streckung der Seile. Flachseile oder Riemen haben ein Breiten-Höhen-Verhältnis von mehr als 1, wobei dieses Breiten-Höhen-Verhältnis definiert ist als das Verhältnis der Breite eines Seils oder Riemens w, zu der Dicke t (w/t). Deshalb sind Flachseile oder Riemen von Haus aus dünn im Verhältnis zu herkömmlichen Rundseilen. Aufgrund der Dünne gibt es weniger Wiegespannung in den Fasern, wenn der Riemen um eine Seilscheibe gegebenen Durchmessers geschoben wird. Dies ermöglicht den Einsatz von Traktions-Seilscheiben mit kleinerem Durchmesser. Das Drehmoment ist proportional zum Durchmesser der Traktions-Seilscheibe. Deshalb reduziert die Verwen dung einer Traktions-Seilscheibe kleineren Durchmessers das Motordrehmoment. Die Motorgröße (das Rotor-Volumen) ist in etwa proportional zum Drehmoment, und deshalb ermöglichen Flachseile oder Riemen den Einsatz eines kleineren, bei höherer Drehzahl arbeitenden Antriebsmotors im Vergleich zu Systemen mit herkömmlichen Rundseilen, obschon die mechanische Ausgangsleistung unabhängig von der Größe der Seilscheibe die gleiche bleibt. Demzufolge können kleinere herkömmliche und flache Antriebsmotoren in dem Aufzugschacht zwischen dem Aufzugfahrkorb und einer Seitenwand des Aufzugschachts aufgenommen werden, was Baugröße und Herstellungsaufwand des Aufzugschachts deutlich verringert.
Zusammengefasst bietet die Verringerung der Maschinengröße (d.h. die Größe von Antriebsmotor und Seilscheiben) eine Reihe von Vorteilen. Erstens: Die kleinere Maschine verringert den Raumbedarf im Aufzugschacht, wenn sich die Maschine oberhalb des Aufzugfahrkorbs und der Seitenwand des Aufzugschachts befindet. Zweitens.: Eine kleine Maschine benötigt weniger Werkstoff und kostet weniger in der Fertigung im Vergleich zu einer größeren Maschine. Drittens: Das geringe Gewicht einer kleinen Maschine verringert die Zeit für die Handhabung der Maschine und den Apparateaufwand, um die Maschine an den Einbauort zu heben, was die Installationskosten deutlich senkt. Viertens: Ein niedriges Drehmoment und eine hohe Drehzahl ermöglichen den Wegfall von kostspieligen Getrieben. Darüber hinaus können Getriebe Ursache für Vibrationen und Geräusche sein, außerdem erfordern sie regelmäßige Schmierarbeiten. Allerdings können auf Wunsch auch mit Getrieben versehene Maschinen eingesetzt werden.
Flachseile oder Riemen verteilen außerdem die Lasten von Aufzug und Gegengewicht über eine größere Oberfläche auf den Seilscheiben, verglichen mit Rundseilen, was einen spezifischen auf die Seile einwirkenden Druck verringert und damit die Betriebslebensdauer der Seile erhöht. Außerdem können Flachseile oder Riemen aus einem besonders traktionsgeeigneten Material hergestellt werden, beispielsweise in Form einer Urethan- oder Gummiummantelung mit einer Faser- oder Stahlverstärkung.
Das Flachseil 52 besitzt ein erstes und ein zweites Ende 54, 56, die jeweils in einem oberen Bereich des Aufzugschachts 12 angebracht sind. Vorzugsweise ist das erste Ende 54 des Flachseils 52 an dem Stützelement 36 festgemacht, und das zweite Ende 56 des Flachseils ist an der Decke 58 des Aufzugschachts 12 befestigt. Wie in 2 gezeigt ist, verläuft das Flachseil 52 von seinem ersten Ende 54 an dem Stützelement 36 ausgehend nach unten, macht eine Schlaufe von etwa 180° an der Gegengewicht-Seilscheibe 50, verläuft dann nach oben und macht eine Schlaufe von etwa 180° um die Antriebs-Seilscheibe 44, verläuft dann mehr oder weniger nach unten und unterschlingt den Aufzugfahrkorb 16 über die erste und die zweite Aufzugseilscheibe 20, 22, um sich dann im Großen und Ganzen nach oben zu erstrecken, und mit dem zweiten Ende 56 an der Decke 58 des Aufzugschachts 12 abzuschließen. Ein erstes und ein zweites Führungselement 60, 62 zum Führen des Aufzugfahrkorbs 16 und des Gegengewichts 48 sind entlang der ersten bzw. der zweiten Stützsäule 24, 26 angeordnet. Die Führungselemente 60, 62 können integriert mit den Stützsäulen 24, 26 oder getrennt von diesen und am Umfang der Stützsäulen angeordnet sein. Wie in 1 gezeigt ist, definieren das erste und das zweite Führungselement 60, 62 eine erste bzw. eine zweite Aufzug-Führungsfläche 64, 66. Die erste und die zweite Aufzug-Führungsfläche 64, 66 erstrecken sich vertikal entlang der ersten und der zweiten Stützsäule 24, 26 zumindest über einen längeren Abschnitt der Stützsäulen, welcher dem Hub des Aufzugfahrkorbs entspricht. Einander abgewandte Flächen 68, 70 des Aufzugfahrkorbs 16 sind so geformt, dass sie beweglich zusammenwirken mit der ersten bzw. der zweiten Aufzugführungsfläche 64, 66, während sich der Aufzugfahrkorb vertikal entlang der ersten und der zweiten Stützsäule 24, 26 bewegt. Das erste und das zweite Führungselement 60, 62 definieren außerdem eine erste und eine zweite Gegengewicht-Führungsfläche 72, 74, die sich jeweils vertikal entlang der ersten bzw. zweiten Stützsäule 24, 26 über mindestens einen Längenabschnitt dieser Stützsäule erstrecken, welcher dem Bewegungshub des Gegengewichts entspricht. Zusätzliche, einander abgewandte Flächen 76, 78 des Gegengewichts 48 sind so geformt, dass sie beweglich zusammenwirken mit der ersten bzw. der zweiten Gegengewicht-Führungsfläche 72, 74, während sich das Gegenwicht vertikal entlang den Stützsäulen bewegt. Zur deutlicheren Darstellung des Seilver laufs in 2 ist der Aufzugfahrkorb 16 als von der ersten und der zweiten Stützsäule 24, 26 beabstandet dargestellt.
Im Betrieb wird dem Antriebsmotor 42 von einer (nicht gezeigten) Steuerung signalisiert, die Antriebsseilscheibe 44 im Gegenuhrzeigersinn zu drehen, damit sich der Aufzugfahrkorb 16 entlang dem Aufzugschacht 12 nach oben bewegt. Die sich im Gegenuhrzeigersinn drehende Antriebsseilscheibe 44 zieht einen Teil des Flachseils 52 zwischen der Antriebsseilscheibe 44 und den Aufzugseilscheiben 20, 22 nach oben, was wiederum dazu führt, dass die Aufzugseilscheiben entlang dem Flachseil zu dessen zweitem Ende 56 rollen und so den Aufzug 16 entlang dem Aufzugschacht 12 nach oben bewegen. Wenn die Antriebsseilscheibe 44 im Gegenuhrzeigersinn dreht, nimmt die Länge eines Teils des Flachseils 52, welches über die Antriebsseilscheibe 44 läuft und sich nach unten in Richtung der Gegengewicht-Seilscheibe 50 erstreckt, zu, wodurch sich die Gegengewicht-Seilscheibe im Gegenuhrzeigersinn dreht und das Gegengewicht 48 entlang dem Aufzugschacht 12 abgesenkt wird.
Der Antriebsmotor 42 erhält von einer Steuerung außerdem die Anweisung, die Antriebsseilscheibe 44 im Uhrzeigersinn zu drehen, um den Aufzugfahrkorb 16 entlang dem Aufzugschacht 12 nach unten zu bewegen. Die im Uhrzeigersinn erfolgende Drehung der Antriebsseilscheibe 44 zieht den Abschnitt des Flachseils 52, welcher um die Antriebsseilscheibe 44 geschlungen ist und sich nach unten in Richtung der Gegengewicht-Seilscheibe 50 erstreckt, was zur Folge hat, dass die Gegengewicht-Seilscheibe sich im Uhrzeigersinn dreht und demzufolge das Gegengewicht 48 entlang dem Aufzugschacht 12 nach oben bewegt wird. Das Drehen der Antriebsseilscheibe 44 im Uhrzeigersinn verlängert außerdem einen Abschnitt des Flachseils 52 zwischen der Antriebsseilscheibe und dem zweiten Ende 56 des Flachseils 52, wodurch die Aufzugseilscheiben 20 und 22 entlang dem Flachseil weg von dessen zweitem Ende rollen und so den Aufzugfahrkorb 16 entlang dem Aufzugschacht 12 nach unten bewegen.
Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, minimiert die Anordnung des Antriebsmotors innerhalb eines Raums entlang dem Aufzugschacht zwischen dem Auf zugfahrkorb und einer Seitenwand des Aufzugschachts die Anforderungen an die innere Bauhöhe, weil keine Maschinenteile den Überstand des Aufzugfahrkorbs und den Bereich im Inneren des Schachtbodens belegen. Die Verlagerung der Maschinenteile auf die Seite des Aufzugfahrkorbs verringert außerdem die oberen Endabmessungen des Aufzugschachts dadurch, dass lediglich Raum für die Seilverlängerung, Puffer-Hub und Ausweichtoleranz für das Gegengewicht erforderlich ist.
Nunmehr auf 3 Bezug nehmend, ist dort ein Aufzugsystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung allgemein mit dem Bezugszeichen 100 versehen. Gleiche Elemente wie bei dem in 1 und 2 gezeigten Aufzugsystem 10 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Das Aufzugsystem 100 ist dem Aufzugsystem 10 ähnlich, nur dass das Aufzugsystem 10 von einem 1:1-Seilverlauf Gebrauch macht, welches keine Gegengewicht-Seilscheibe oder Aufzugseilscheiben benötigt. Die Ausführungsform nach 3 wird anhand ihrer Aspekte erläutert, die gegenüber den vorhergehenden Ausführungsformen anders sind.
Ein erstes Ende 102 des Flachseils 52 ist mit dem oberen Bereich des Gegengewichts 48 verbunden, ein zweites Ende 104 des Flachseils ist mit einem unteren Bereich des Aufzugfahrkorbs 16 verbunden. Das Flachseil 52 verläuft im Großen und Ganzen ausgehend von seinem ersten Ende 102 im oberen Bereich des Gegengewichts 48 nach oben, beschreibt eine Schlaufe von etwa 180° um die Antriebsseilscheibe 44 und verläuft dann im Großen und Ganzen nach unten und ist an einem unteren Bereich des Aufzugfahrkorbs 16 bei 106 festgemacht. Zur Verdeutlichung der Darstellung des Seilverlaufs ist der Aufzugfahrkorb 16 als von der ersten und der zweiten Stützsäule 24, 26 beabstandet dargestellt.
Im Betrieb wird dem Antriebsmotor 42 von einer (nicht gezeigten) Steuerung signalisiert, die Antriebsseilscheibe 44 im Gegenuhrzeigersinn anzutreiben, um den Aufzugfahrkorb 16 entlang dem Aufzugschacht 12 nach oben zu bewegen. Die sich im Gegenuhrzeigersinn drehende Antriebsseilscheibe 44 zieht einen Teil des Flachseils 52 zwischen der Antriebsseilscheibe und dem Aufzugfahr korb 16 nach oben, was wiederum zur Folge hat, dass sich der Aufzugfahrkorb entlang dem Aufzugschacht 12 über die Führungselemente 60 und 62 nach oben bewegt. Wenn sich die Antriebsseilscheibe 44 im Gegenuhrzeigersinn dreht, nimmt ein Abschnitt des Flachseils 52, welcher sich zwischen der Antriebsseilscheibe 44 und dem Gegengewicht 48 erstreckt, in seiner Länge zu, wodurch das Gegengewicht entlang dem Aufzugschacht 12 abgesenkt wird.
Dem Antriebsmotor wird außerdem von einer Steuerung signalisiert, die Antriebsseilscheibe 44 im Uhrzeigersinn zu drehen und so den Aufzugfahrkorb 16 entlang dem Aufzugschacht 12 über die Führungselemente 60, 62 nach unten zu bewegen. Das Drehen der Antriebsseilscheibe 44 im Uhrzeigersinn zieht einen Abschnitt des Flachseils 52, der sich zwischen der Antriebsseilscheibe und dem Gegengewicht 48 erstreckt, nach oben, wodurch das Gegengewicht entlang dem Aufzugschacht 12 nach oben bewegt wird. Das Drehen der Antriebsseilscheibe 44 im Uhrzeigersinn verlängert außerdem einen Abschnitt des Flachseils 52 zwischen der Antriebsseilscheibe und dem Aufzugfahrkorb 16, wodurch der Aufzugfahrkorb entlang dem Aufzugschacht 12 nach unten bewegt wird.
Nunmehr auf 4 Bezug nehmend, wird ein Aufzugsystem gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung allgemein mit dem Bezugszeichen 200 bezeichnet. Gleiche Elemente wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen sind mit gleichen Bezugszeichen ausgestattet. Die Ausführungsform nach 4 wird anhand ihrer Aspekte erläutert, die sie von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen unterscheiden.
Ein Antriebsmotor 202 und eine Antriebsseilscheibe 204 sind innerhalb eines oberen Bereichs des Aufzugschachts 12 festgemacht, beispielsweise an der Seitenwand 206 (wie in 4 dargestellt) oder an der Decke 208 des Aufzugschachts. Der Antriebsmotor 202 kann beispielsweise mittels Zahnrädern oder durch Riementrieb untersetzt sein, um das erforderliche Motordrehmoment zu verringern, und er befindet sich innerhalb eines sich vertikal erstreckenden Raums des Aufzugschachts 12 zwischen einem Aufzugfahrkorb 16 innerhalb des Aufzugschachts und einer Seitenwand 206 des Aufzugschachts. Der Auf zugfahrkorb enthält eine erste und eine zweite Aufzugseilscheibe 20, 22, die an der Unterseite des Aufzugfahrkorbs an einander abgewandten Seiten des Fahrkorbs angebracht sind. Ein Gegengewicht 48 und eine Gegengewicht-Seilscheibe 50 an dem oberen Bereich des Gegengewichts befinden sich unterhalb des Antriebsmotors 202, vorzugsweise sind sie mit dem Antriebsmotor in dem Raum entlang dem Aufzugschacht 12 zwischen dem Aufzugfahrkorb 16 und der Seitenwand 206 ausgerichtet. Ein Flachseil oder Riemen 210 ist mit einem ersten und einem zweiten Ende 212, 214 am oberen Teil des Aufzugschachts 12 festgemacht. Wie in 4 zu sehen ist, sind das erste und das zweite Ende 212, 214 an der Decke 208 des Aufzugschachts 12 auf einander abgewandten Seiten angebracht. Das Flachseil 210 verläuft im Großen und Ganzen von seinem ersten Ende 212 ausgehend nach unten, bildet eine Schlaufe mit etwa 180° um die Gegengewicht-Seilscheibe 50, verläuft nach oben und macht eine Schlaufe von etwa 180° um die Antriebsseilscheibe 204, um sich dann im Großen und Ganzen nach unten zu erstrecken und den Aufzugfahrkorb 16 über die Aufzugseilscheiben 20 und 22 zu unterschlingen und sich dann etwa gerade nach oben zu erstrecken und mit dem zweiten Ende 214 an der Decke 108 des Aufzugschachts 12 abzuschließen. Die Arbeitsweise des Aufzugsystems 200 bezüglich der Verwendung der Seilkonfiguration zum Bewegen des Aufzugfahrkorbs 16 und des Gegengewichts 48 ist ähnlich der Arbeitsweise des in den 1 und 2 dargestellten Aufzugsystems und wird daher nicht näher erläutert.
Bezugnehmend auf die 5 und 6 ist ein Aufzugsystem gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung allgemein mit dem Bezugszeichen 300 versehen. Gleiche Elemente wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen sind mit ähnlichen Bezugszeichen versehen. Die Ausführungsform nach 5 und 6 wird bezüglich ihrer Aspekte erläutert, die sich von jenen der vorhergehenden Ausführungsformen unterscheiden.
Das Aufzugsystem 300 enthält ein erstes Stützelement 302, welches etwa horizontal verläuft und zwischen den einander gegenüberliegenden Seiten 304 und 306 des Aufzugschachts 12 im oberen Bereich des Aufzugschachts verläuft und sich über einem sich vertikal erstreckenden Raum entlang dem Aufzugschacht zwischen einem Aufzugfahrkorb 16 und einer Seitenwand 308 des Aufzugschachts befindet. Ein zweites Stützelement 310 erstreckt sich in ähnlicher Weise im Großen und Ganzen horizontal zwischen den einander gegenüberliegenden Seiten 304 und 306 des Aufzugschachts 12 im oberen Bereich des Aufzugschachts und ist mit den Seiten gekoppelt, vorzugsweise in der gleichen Höhe wie das erste Stützelement 302. Das zweite Stützelement 310 ist fluchtend über dem sich vertikal erstreckenden Raum entlang dem Aufzugschacht 12 zwischen dem Aufzugfahrkorb 16 und der Seitenwand 308 angeordnet und befindet sich zwischen dem ersten Stützelement 302 und dem Aufzugfahrkorb. Eine erste und eine zweite Umlenkseilscheibe 312, 314 sind mit dem ersten bzw. dem zweiten Stützelement 302, 310 gekoppelt.
Ein Gegengewicht 316 mit einer Gegengewicht-Seilscheibe 318 an ihrem oberen Bereich befindet sich vorzugsweise unterhalb des ersten und des zweiten Stützelements 302, 310 innerhalb des vertikal verlaufenden Raums entlang dem Aufzugschacht 12 zwischen dem Aufzugfahrkorb 16 und der Seitenwand 308, damit für Wartungsmonteure eine einfache und sichere Zugangsmöglichkeit vorhanden ist. Der Aufzugfahrkorb 16 und das Gegengewicht 316 werden entlang dem Aufzugschacht 12 teilweise mit Hilfe eines Antriebsmotors 320, beispielsweise in Form eines bürstenlosen Direktantriebsmotors, und einer dazugehörigen Antriebsseilscheibe 320 im unteren Bereich des Aufzugschachts innerhalb des sich vertikal erstreckenden Raums entlang dem Aufzugschacht zwischen dem Aufzugfahrkorb 16 und der Seitenwand 208 nach oben und nach unten bewegt. Wie in 6 zu sehen ist, sind der Antriebsmotor 320 und die Antriebsseilscheibe 320 an einem Boden 324 innerhalb einer Aufzugschachtgrube 326 gelagert. Ein Flachseil oder Riemen 328 steht in Antriebseingriff mit der Antriebsseilscheibe 322, um den Aufzugfahrkorb 16 und das Gegengewicht 316 vertikal entlang dem Aufzugschacht 12 zu bewegen. Das Flachseil 328 besitzt ein erstes und ein zweites Ende 330, 332, die innerhalb eines oberen Bereichs des Aufzugschachts 12 angebracht sind. Wie in 6 zu sehen ist, ist das erste Ende 330 des Flachseils 328 mit dem zweiten Stützelement 310 gekoppelt, und das zweite Ende 332 ist an einer Decke 334 des Aufzugschachts 12 im Großen und Ganzen gegenüber dem Aufzugfahrkorb 16 relativ zu dem ersten Ende 330 angebracht. Das Flachseil 328 verläuft im Großen und Ganzen von seinem ersten Ende 330 an dem zweiten Stützelement 320 nach unten, macht eine Schlaufe von etwa 180° um die Gegengewicht-Seilscheibe 318, verläuft im Großen und Ganzen nach oben und macht eine Schlaufe von etwa 180° um die erste Ablenkseilscheibe 312, verläuft dann nach unten und macht eine Schlaufe von etwa 180° um die Antriebsseilscheibe 322, läuft dann im Großen und Ganzen nach oben und macht eine Schlaufe von etwa 180° um die zweite Ablenkseilscheibe 314, verläuft dann im Großen und Ganzen nach unten und unterschlingt den Aufzugfahrkorb 16 über die erste und die zweite Aufzugseilscheibe 20, 22, um dann nach oben zu verlaufen und mit dem zweiten Ende 332 an der Decke 334 des Aufzugschachts zu enden.
Im Betrieb wird dem Antriebsmotor 320 von einer (nicht gezeigten) Steuerung signalisiert, die Antriebsseilscheibe 322 im Uhrzeigersinn zu drehen, wodurch ein Teil des Flachseils 328 zwischen der Antriebsseilscheibe 322 und dem zweiten Stützelement 310 nach unten gezogen wird. Diese Abwärtsbewegung des Flachseils 328 wiederum bewirkt, dass die zweite Ablenkseilscheibe 314 sich so dreht, dass die Länge eines Teils des Flachseils zwischen der zweiten Ablenkseilscheibe 314 und dem zweiten Ende 332 des Flachseils verkürzt wird. Die Aufzugseilscheiben 20, 22 werden durch diesen verkürzten Abschnitt des Flachseils 328 dazu gebracht, entlang dem Flachseil zu dem zweiten Ende 332 hin abzurollen, wodurch der Aufzugfahrkorb 16 entlang dem Aufzugschacht 12 nach oben bewegt wird. Die sich im Uhrzeigersinn drehende Antriebsseilscheibe 322 bewegt außerdem einen Teil des Flachseils 328 zwischen der Antriebsseilscheibe 322 und der ersten Ablenkseilscheibe 302 nach oben, wodurch die erste Ablenkseilscheibe so gedreht wird, dass das Gegengewicht 316 entlang dem Aufzugschacht 12 nach unten bewegt wird.
Der Antriebsmotor 320 erhält von einer Steuerung außerdem den Befehl, die Antriebsseilscheibe 322 im Gegenuhrzeigersinn zu drehen, wodurch ein Teil des Flachseils 328 zwischen der Antriebsseilscheibe und dem zweiten Stützelement 310 nach oben bewegt wird. Diese Aufwärtsbewegung des Teils des Flachseils 328 wiederum bewirkt, dass die zweite Ablenkseilscheibe 310 sich so dreht, dass die Länge eines Abschnitts des Flachseils zwischen der zweiten Ablenkseilscheibe und dem zweiten Ende 332 des Flachseils verlängert wird. Die Aufzugseilscheiben 20, 22 werden durch dieses Länger-Werden eines Teils des Flachseils 328 dazu gebracht, entlang dem Flachseil weg von dessen zweitem Ende 332 abzurollen, wodurch der Aufzugfahrkorb 16 entlang dem Aufzugschacht 12 nach unten bewegt wird. Die sich im Gegenuhrzeigersinn drehende Antriebsseilscheibe 322 bewegt außerdem einen Abschnitt des Flachseils 328 zwischen der Antriebsseilscheibe und der ersten Ablenkseilscheibe 302 nach unten, wodurch die erste Ablenkseilscheibe sich so dreht, dass das Gegengewicht 316 entlang dem Aufzugschacht 12 nach oben bewegt wird.
Ein grundlegendes Merkmal der Erfindung ist die Flachheit der bei dem oben beschriebenen Aufzugsystem verwendeten Seile. Die Zunahme des Breiten-Höhen-Verhältnisses führt dazu, dass ein Seil eine Angriffsfläche aufweist, die durch die Breitenabmessung "w" definiert wird und im Hinblick auf die Verteilung des Seildrucks optimiert ist. Daher wird der maximale Seildruck innerhalb des Seils minimiert. Darüber hinaus lässt sich durch Erhöhen des Breiten-Höhen-Verhältnisses im Vergleich zu einem Rundseil mit einem Breiten-Höhen-Verhältnis von Eins die Dicke "t1" des Flachseils (vgl. 8) reduzieren, während eine konstante Querschnittsfläche derjenigen Bereiche des Seils beibehalten wird, die eine Zuglast innerhalb des Seils tragen.
Wie in 7 und 8 gezeigt ist, enthalten die Flachseile 722 mehrere einzelne lasttragende Schnüre oder Kordeln 726, die in einer gemeinsamen Mantelschicht 728 eingeschlossen sind. Die Mantelschicht 728 trennt die einzelnen Kordeln 726 und definiert eine Eingriffsfläche 730 für das Zusammenwirken mit der Traktionsseilscheibe 724. Die lasttragenden Kordeln 726 können aus einem hoch zugfesten, leichtgewichtigen und nicht-metallischen Werkstoff bestehen, beispielsweise Aramidfasern, oder sie können aus einem metallischen Werkstoff hergestellt sein, beispielsweise aus dünnen Hartstahlfasern. Es ist empfehlenswert, die Dicke "d" der Kordeln 726 möglichst klein zu halten, um die Flexibilität zu maximieren und die Spannung innerhalb der Kordeln 726 zu minimieren. Um die Kordeln aus Stahlfasern herstellen zu können, sollten die Faserdurchmesser kleiner als 0,25 mm im Durchmesser und vorzugsweise im Bereich von etwa 0,10 mm bis 0,20 mm im Durchmesser sein. Stahlfasern mit einem solchen Durchmesser verbessern die Flexibilität der Kordeln und des Seils. Durch Einarbeiten von Kordeln mit dem Gewicht, der Festigkeit, der Haltbarkeit und insbesondere der Flexibilität derartiger Werkstoffe in die Flachseile lässt sich der Durchmesser der Traktionsseilscheibe "D" reduzieren, während der maximale Seildruck innerhalb akzeptierbarer Grenzen gehalten wird.
Die Eingriffsfläche 730 steht in Berührung mit einer entsprechenden Oberfläche 750 der Traktionsseilscheibe 724. Die Mantelschicht 728 besteht aus einem Polyurethanwerkstoff, vorzugsweise aus thermoplastischem Urethan, welche auf und durch die mehreren Kordeln 726 derart extrudiert wird, dass jede einzelne Kordel 726 gegen eine Längsbewegung relativ zu den anderen Kordeln 726 gehalten wird. Man kann auch andere Werkstoffe für die Mantelschicht verwenden, wenn solche Werkstoffe in ausreichender Weise die geforderten Funktionen der Mantelschicht erfüllen: Traktion, Verschleiß, Übertragung von Traktionslasten auf die Kordeln und Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse. Es versteht sich, dass zwar auch andere Werkstoffe für die Mantelschicht eingesetzt werden können, wenn diese nicht die mechanischen Eigenschaften eines thermoplastischen Urethans aufweisen oder besser als diese sind, dann aber die Vorteile aus der Verwendung von Flachseilen geringer werden. Bei den mechanischen Eigenschaften von thermoplastischem Urethan verringert sich der Durchmesser der Traktionsseilscheibe 724 auf 100 mm oder weniger.
Als Ergebnis des Aufbaus des Flachseils 722 lässt sich der Seildruck gleichförmiger über das gesamte Seil 722 verteilen. Durch den Einbau mehrerer kleiner Kordeln 726 in die elastomere Flachseil-Mantelschicht 728 wird der Druck an jeder Kordel 726 gegenüber herkömmlichen Seilen deutlich verringert. Der Kordeldruck wird um mindestens n^–1/2 verringert, wobei n die Anzahl paralleler Kordeln in dem Flachseil ist, bezogen auf eine gegebene Last und einen gegebenen Drahtquerschnitt. Deshalb wird der maximale Seildruck in dem Flachseil deutlich reduziert im Vergleich zu einem herkömmlichen an Seilen aufgehängten Aufzug mit einer ähnlichen Lastaufnahmefähigkeit. Darüber hinaus wird der effektive Seildurchmesser "d" (gemessen in Biegerichtung) für eine äquivalente Lastaufnahmefähigkeit reduziert, und man kann für den Seilscheibendurchmesser "D" kleinere Werte erzielen, ohne dass eine Verringerung des Verhältnisses D/d notwendig ist. Darüber hinaus ermöglicht die Minimierung des Durchmes sers D der Seilscheibe den Einsatz von weniger kostspieligen, kompakteren und schnelleren Motoren als Antriebsmaschine.
7 zeigt eine Traktionsseilscheibe 724 mit einer Traktionsfläche 750, die für die Aufnahme des Flachseils 722 konfiguriert ist. Die Eingriffsfläche 750 ist komplementär ausgebildet zur Schaffung von Traktion und zum Führen des Eingriffs zwischen den Flachseilen 722 und der Seilscheibe 724. Die Traktionsseilscheibe 724 enthält ein Paar Ränder 744 auf einander abgewandten Seiten der Seilscheibe 724, außerdem ein oder mehrere Trennstücke 725 zwischen den benachbarten Flachseilen. Die Traktionsseilscheibe 724 enthält weiterhin Auskleidungen 742 in den Abständen zwischen den Erhebungen 744 und den Trennstücken 745. Die Auskleidungen 742 definieren Eingriffsflächen 750 derart, dass es seitliche Lücken 754 zwischen den Seiten der Flachseile 722 und den Auskleidungen 742 gibt. Die paarweisen Erhebungen 744 und die Trennstücke erfüllen im Verein mit den Auskleidungen die Funktion des Führens der Flachseile 722, um grobere Aussichtprobleme für den Fall eines Seil-Durchhängens etc. zu verhindern. Obwohl als mit Verkleidungen ausgestattet dargestellt, könnte die Traktionsseilscheibe aber auch ohne solche Auskleidungen auskommen.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele dargestellt und beschrieben wurde, versteht sich für den Fachmann, dass die oben angegebenen sowie weitere Änderungen, Weglassungen und Hinzufügungen in Form von Einzelheiten möglich sind, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise könnten andere Seilkonfigurationen dort verwendet werden, wo der Antriebsmotor sich an der Seite des Aufzugschachts zwischen dem Aufzugfahrkorb und einer Seitenwand des Aufzugschacht befindet. Außerdem könnte der Antriebsmotor in dem oberen Freiraum des Aufzugschachts zwischen dem Aufzugfahrkorb und einer Seitenwand angeordnet sein. Die hier anhand mehrerer Ausführungsformen dargestellte und beschriebene Erfindung hat also lediglich den Zweck, erläuternd zu wirken und stellt keine Beschränkung dar.

Claims

Aufzugsystem, umfassend: einen durch eine Umgebungsstruktur definierten Aufzugschacht; einen Aufzugfahrkorb und ein Gegengewicht, die sich in dem Aufzugschacht befinden; und einen Antriebsmotor, der zwischen dem Aufzugfahrkorb und einer Seitenwand des Aufzugschachts angeordnet ist, wobei der Antriebsmotor für den Antrieb und zur Aufhängung mit dem Aufzugfahrkorb und dem Gegengewicht über mindestens ein Flachseil gekoppelt ist.
Aufzugsystem nach Anspruch 1, weiterhin umfassend eine erste und eine zweite Stützsäule, die auf einander abgewandten Seiten eines Aufzugschachts angeordnet sind und die jeweils vertikal von einem Bodenbereich zu einem oberen Bereich des Aufzugschachts zwischen dem Aufzugfahrkorb und einer Seitenwand des Aufzugschachts reichen; und ein Stützelement, welches horizontal zwischen der ersten und der zweiten Stützsäule am oberen Teil des Aufzugschachts in sich etwa horizontal erstreckender Weise gelagert ist, wobei der Antriebsmotor an dem Stützelement gelagert ist.
Aufzugsystem nach Anspruch 2, bei dem das Gegengewicht sich unterhalb des Stützelements zwischen dem Aufzugfahrkorb und der Seitenwand des Aufzugschachts befindet, und der Antriebsmotor eine Antriebsseilscheibe aufweist, die für den Antrieb mit dem Aufzugfahrkorb und dem Gegengewicht über ein Flachseil gekoppelt ist.
Aufzugsystem nach Anspruch 3, weiterhin enthaltend eine Gegengewicht-Seilscheibe, die an einem oberen Bereich des Gegengewichts angebracht ist, und mindestens eine Aufzugseilscheibe, die an einer Unterseite des Aufzugfahrkorbs angebracht sind, wobei das Flachseil ein erstes und ein zweites Ende aufweist, die an einem oberen Bereich des Aufzugschachts befestigt sind, wobei das Flachseil sich von dem ersten Ende aus nach unten erstreckt, eine Schlaufe um die Gegengewicht-Seilscheibe bildet, sich nach oben erstreckt und eine Schlaufe um die Antriebsseilscheibe bildet, sich nach unten erstreckt und den Aufzugfahrkorb über die mindestens eine Aufzugseilscheibe unterschlingt und sich nach oben erstreckt, um an dem zweiten Ende zu enden.
Aufzugsystem nach Anspruch 4, bei dem die mindestens eine Aufzugseilscheibe eine erste und eine zweite Aufzugseilscheibe an einer Unterseite des Aufzugfahrkorbs und an einander abgewandten Seiten des Aufzugfahrkorbs besitzt.
Aufzugsystem nach Anspruch 4, bei dem das erste Ende des Flachseils an dem Stützelement angebracht ist.
Aufzugsystem nach Anspruch 2, bei dem der Antriebsmotor eine Antriebsseilscheibe enthält, die für den Antrieb mit dem Aufzugfahrkorb und dem Gegengewicht über das Flachseil gekoppelt ist, wobei das Gegengewicht sich unterhalb des Stützelements zwischen dem Aufzugfahrkorb und der Seitenwand des Aufzugschachts befindet, das Flachseil mit einem ersten Ende an einem oberen Bereich des Gegengewichts festgemacht ist und mit einem zweiten Ende am Aufzugfahrkorb festgemacht ist, das Flachseil sich von dem ersten Ende am Gegengewicht aus nach oben erstreckt, um die Antriebsseilscheibe eine Schlaufe bildet und sich nach unten erstreckt, um am zweiten Ende an dem Aufzugfahrkorb abzuschließen und so eine 1:1-Seilkonfiguration zu bilden.
Aufzugsystem nach Anspruch 2, bei dem die erste und die zweite Stützsäule ein erstes und ein zweites Führungselement aufweisen, die jeweils eine Aufzug-Führungsfläche definieren, die sich an ihnen entlang vertikal zumindest über einen Längenabschnitt der Stützsäulen erstrecken, welcher dem Bewegungshub des Aufzugfahrkorbs entspricht, wobei der Aufzugfahrkorb einander abgewandte Oberflächen besitzt, die in Bewegungseingriff mit den Aufzug-Führungsflächen stehen, wenn der Aufzugfahrkorb sich vertikal entlang den Stützsäulen bewegt.
Aufzugsystem nach Anspruch 8, bei dem jedes von dem ersten und dem zweiten Führungselement weiterhin eine Gegengewicht-Führungsfläche definiert, die sich vertikal entlang ihrer Längserstreckung zumindest über einen Längsabschnitt der Stützsäulen erstreckt, welcher dem Bewegungshub des Gegengewichts entspricht, wobei das Gegengewicht zusätzlich einander abgewandte Oberflächen bildet, die so geformt sind, dass sie in Bewegungseingriff mit den Gegengewicht-Führungsflächen stehen, wenn sich das Gegengewicht vertikal entlang den Stützsäulen bewegt.
Aufzugsystem nach Anspruch 1, bei dem der Antriebsmotor fest mit entweder einer Decke des Aufzugschachts oder einer Seitenwand im oberen Bereich des Aufzugschachts gekoppelt ist.
Aufzugsystem nach Anspruch 10, bei dem der Antriebsmotor mit einer Seitenwand des Aufzugschachts gekoppelt ist.
Aufzugsystem nach Anspruch 10, bei dem das Flachseil ein erstes und ein zweites Ende aufweist, die mit einer Seitenwand oder einer Decke des Aufzugschachts gekoppelt sind.
Aufzugsystem nach Anspruch 10, bei dem das Flachseil ein erstes und ein zweites Ende besitzt, jeweils mit der Decke des Aufzugschachts gekoppelt.
Aufzugsystem nach Anspruch 12, bei dem das Gegengewicht sich unterhalb des Stützelements zwischen dem Aufzugfahrkorb und der Seitenwand des Aufzugschachts befindet, außerdem eine Gegengewicht-Seilscheibe besitzt, die an einem oberen Bereich des Gegengewichts angebracht ist, mindestens eine Aufzugseilscheibe an der Unterseite des Aufzugfahrkorbs angebracht ist, mit dem Antriebsmotor antreibend eine Antriebsseilscheibe gekoppelt ist, und das Flachseil sich von seinem ersten Ende aus nach unten erstreckt, um die Gegengewicht-Seilscheibe eine Schlaufe bildet, sich nach oben erstreckt und um die Antriebsseilscheibe eine Schlaufe bildet, anschließend nach unten verläuft, um den Aufzugfahrkorb über die mindestens eine Aufzugseilscheibe zu unterschlingen und sich dann nach oben zu erstrecken und an dem zweiten Ende abzuschließen.
Aufzugsystem nach Anspruch 1, weiterhin enthaltend ein erstes Stützelement, welches sich in etwa horizontal zwischen den einander abgewandten Seiten des Aufzugschachts in dessen oberem Bereich zwischen dem Aufzugfahrkorb und der Seitenwand des Aufzugschachts erstreckt, während ein zweites Stützelement sich etwa horizontal zwischen einander abgewandten Seiten des Aufzugschachts in einem oberen Bereich des Schachts zwischen dem ersten Stützelement und dem Aufzugfahrkorb erstreckt, wobei eine erste und eine zweite Umlenkseilscheibe mit dem ersten bzw. dem zweiten Stützelement gekoppelt sind, eine Gegengewicht-Seilscheibe an einem oberen Bereich des Gegengewichts angebracht ist, mindestens eine Aufzugseilscheibe an einer Unterseite des Aufzugfahrkorbs angebracht ist, der Antriebsmotor eine Antriebsseilscheibe enthält, und der Antriebsmotor und die Antriebsseilscheibe sich in einem unteren Bereich des Aufzugschachts zwischen dem Aufzugfahrkorb und einer Seitenwand des Aufzugschachts befinden.
Aufzugsystem nach Anspruch 15, bei dem das Flachseil mit einem ersten Ende an dem zweiten Stützelement angebracht ist und mit einem zweiten Ende an entweder einer Decke oder einer Seitenwand des Aufzugschachts in dessen oberem Bereich angebracht ist, das Flachseil sich von seinem ersten Ende ausgehend nach unten erstreckt, um die Gegengewicht-Seilscheibe eine Schlaufe bildet, anschließend nach oben verläuft und um die erste Umlenkseilscheibe eine Schlaufe bildet, sich dann nach unten er streckt und um die Antriebsseilscheibe eine Schlaufe bildet, sich anschließend nach oben erstreckt und um die zweite Umlenkseilscheibe eine Schlaufe bildet, anschließend nach unten verläuft und den Aufzugfahrkorb über die mindestens eine Aufzugseilscheibe unterschlingt und sich dann nach oben erstreckt, um an dem zweiten Ende abzuschließen.
Aufzugsystem nach Anspruch 15, bei dem das Flachseil mit einem zweiten Ende an einer Decke des Aufzugschachts angebracht ist.
Aufzugsystem nach Anspruch 15, bei dem die mindestens eine Aufzugseilscheibe eine erste und eine zweite Aufzugseilscheibe beinhaltet, welche an der Unterseite des Aufzugfahrkorbs und an einander abgewandten Seiten des Aufzugfahrkorbs angebracht sind.