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Bezeichnung: Rollwendeltreppe
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Die Erfindung betrifft eine Rollwendeltreppe mit mehreren Treppenstufen.
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Automatische Rolltreppen gehören seit langem zum Stand der Technik,
jedoch wurde bis heute noch keine automatische Rollwendeltreppe vorgeschlagen. Eine
Wendeltreppe hat gegenüber der konventionellen, geraden Treppe den wesentlichen
Vorzug eines geringeren Platzbedürfnisses und außerdem ist in letzter Zeit der Anbau
von Wendeltreppen attraktiv geworden, da solche Treppen oft in modernen Wohnhäusern,
Geschäftshäusern und großen Schiffen vorteilhaft einzubauen sind und auch zur Dekoration
beitragen. Es liegt deshalb ein Bedürfnis vor, auch Wendeltreppen als automatische
Rollwendeltreppen auszuführen. Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine
solche Rollwendeltreppe zu schaffen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Rollwendeltreppe mit mehreren
Treppenstufen
gekennzeichnet durch einen senkrechten, drehbaren Antriebsschaft mit in Längsrichtung
verlaufenden Führungen für die radial inneren Enden der Treppenstufen und mit einer
um den Schaft im Abstand von demselben angeordneten, endlosen, stationären Führung
fUr die radial äußeren Enden der Treppenstufen, welche endlose Führung in Horizontalprojektion
kreisförmig ist und einen schraubenlnig ansteigenden Teil sowie einen schraubenlinig
abfallenden Teil aufweist.
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Bei einer Rollwendeltreppe mit diesen Merkmalen werden bei kontinuierlicher
Rotation des vertikalen Schaftes die Treppenstufen nacheinander und kontinuierlich
von einer ersten Ebene bis zu einer zweiten Ebene angehoben und bewegen sich dann
wieder abwärts zur ersten Ebene. Dabei laufen die Treppenstufen an ihren äußeren
Enden auf der stationären, endlosen Führung, während sie sich an ihren inneren Enden
in den in Längsrichtung verlaufenden Führungen des drehenden Schaftes auf und ab
verschieben.
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Bei den meisten praktischen Anwendungen ist es dabei wahrscheinlich
Ublich, die endlose, stationäre Führung im wesentlichen in einer zur Längsachse
des Schaftes schrägen Ebene anzuordnen, wobei dann
der Steigungswinkel
des ansteigenden Teiles und der Abfallwinkel des abfallenden Teiles der endlosen
Führung im wesentlichen gleich sind. Bei speziellen AusfUhrungsbeispielen kann es
aber auch durchaus denkbar sein, den Steigungswinkel des ansteigenden Teiles und
den Abfallwinkel des abfallenden Teiles unterschiedlich zu machen.
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In diesem Fall hat die endlose Führung die Form einer modifizierten
Ellipse, während bei dem ersten Ausführungsbeispiel die endlose, stationäre Führung
im wesentlichen die Form einer Ellipse aufweist.
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Bei dem ersten Ausführungsbeispiel erstrecken sich der ansteigende
Teil und der abfallende Teil der endlosen Führung jeweils um 1800, während bei dem
zweiten AusfUhrungsbeispiel der ansteigende Teil der endlosen Führung einen größeren
Winkel als 1800 ausmacht.
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Um einen leichten Gang der Rollwendeltreppe zu gewährleisten, ist
es vorteilhaft, die Treppenstufen an ihren radial äußeren Enden auf der endlosen
Führung auf Laufrädern zu lagern und auch an den radial inneren Enden der Treppenstufen
Führungsrollen vorzusehen, welche in den in Längsrichtung verlaufenden Führungen
des Schaftes ablaufen.
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Desweiteren hat jede Treppenstufe vorzugsweise an ihrem radial inneren
Ende einen in Längsrichtung des Schaftes nach oben verlängerten Führungssteg, der
gleichzeitig als Sicherheitsgriff dient.
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Dieser Führungssteg verbessert auch die FUhrung der Treppenstufen
in den Führungen des Schaftes und vermeidet insbesondere ein Verkanten und demnach
ein Verklemmen der Treppenstufen während des Betriebes.
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Um ein sicheres Einsteigen in die Rollwendeltreppe und ein sicheres
Verlassen derselben zu gewährleisten, ist vorzugsweise die endlose stationäre Führung
an ihrem oberen und unteren Totpunkt waagerecht abgeflacht und die Breite dieser
Abflachung entspricht im wesentlichen dem Mittenabstand zwischen zwei benachbarten
Treppenstufen am äußeren Ende derselben. Durch dieses Merkmal sind jeweils zwei
Treppenstufen an der unteren und an der oberen Ebene waagerecht miteinander ausgerichtet,
wodurch man breite Flächen zum Einsteigen in die Wendeltreppe und zum Verlassen
derselben erhält.
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Falls, wie schon vorher erwähnt, der ansteigende Teil der endlosen
Führung sich um einen größeren Winkel als 1800 erstreckt und dabei der Abfallwinkel
größer ist als der Steigungswinkel, ist natMrlich auch der vertikale Abstand zwischen
den Trittflächen der Stufen auf der abfallenden Seite der Treppe größer als auf
der ansteigenden Seite, welche eine normale Stufenhöhe aufweist. Falls der Antrieb
der
Treppe ausfällt, ist es natürlich erforderlich, die Treppe in üblicher Weise weiter
hinauf- oder hinabzusteigen. Dabei kann das Hinabsteigen infolge der überhöhten
Stufenhöhe gefährlich sein. Um diese Gefahrenquelle auszuschalten, hat nach einem
besonderen Ausfuhrungsbeispiel jede Treppenstufe an ihrem radial inneren Ende einen
Teil, dessen obere Fläche höher liegt als die obere Fläche des restlichen Teiles
der Treppenstufe und um die halbe Breite der Treppenstufe seitlich in bezug auf
den restlichen Teil der Treppenstufe versetzt ist. Bei einer Treppe mit solchen
Stufen entstehen beim Umlaufen der Treppenstufen Zwischenstufen, über welche man
die Treppe bequem verlassen kann, falls der Antrieb ausfallen sollte.
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Die Rollwendeltreppe kann in einem zylindrischen Treppenschacht eingebaut
werden, in dessen Zentrum der vertikale Schaft drehbar gelagert ist und wobei die
stationäre endlose Führung am inneren Umfang des zylindrischen Treppenschachtes
befestigt ist.
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Um einen reibungslosen Betrieb der Rollwendeltreppe ohne Verklemmung
der Treppenstufen zu gewährleisten, ist eine möglichst breite Führung der Treppenstufen
am Schaft anzustreben. Hierzu können die in Längsrichtung des Schaftes verlaufenden
Führungen aus U-Profilen bestehen,
die mit ihrer offenen Seite
in Umfangsrichtung des Schaftes weisen, wobei dann der verlängerte Führungssteg
jeder Treppenstufe in dem zugeordneten U-Profil Uber Laufrollen und zusätzlich über
eine weitere Laufrolle an der Außenseite des benachbarten Führungsprofiles geführt
ist.
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Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Rollwendeltreppe sind in
den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden ausführlicher beschrieben.
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Es zeigen: Fig. 1 die in einem zylindrischen Schacht eingebaute Rollwendeltreppe
in Draufsicht, Fig. 2 die Rollwendeltreppe nach Fig. 1 in Vorderansicht bei aufgebrochenem
Treppenschacht, wobei auf einer Seite die Treppenstufen mit dem Schaft dargestellt
sind, während auf der anderen Seite nur die endlose Führung eingezeichnet ist, Fig.
3 die Rollwendeltreppe nach Fig. 1 in Seitenansicht bei aufge-
brochenem
Treppenschacht, Fig. 4 eine Abwicklung der endlosen stationären Führung, wobei der
ansteigende Teil und der abfallende Teil gleiche Winkel aufweisen, Fig. 5 eine Abwicklung
der endlosen Führung, wobei der ansteigende Teil einen kleineren Steigungswinkel
als der Abfallwinkel des abfallenden Teils der Führung aufweist, Fig. 6 eine Treppenstufe
in Seitenansicht, Fig. 7 den Antriebsschaft im Querschnitt mit dem verlängerten
Führungssteg einer Treppenstufe, Fig. 8 und 8A ein besonderes Ausführungsbeispiel
der Treppenstufen.
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Die Rollwendeltreppe ist in den Fig. 1 bis 3 dargestellt und insgesamt
mit 10 bezeichnet. Die Rollwendeltreppe ist in einem Treppenschacht 11 eingebaut,
der eine untere und eine obere Zugangsöffnung 12 bzw. 13 aufweist. Die untere Begrenzung
der unteren Zugangsöffnung
12 befindet sich in einer Ebene A und
die untere Begrenzung der oberen Zugangsöffnung 13 befindet sich in einer höherliegenden
Ebene B.
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Im Zentrum des Treppenschachtes 11 ist ein vertikaler Antriebsschaft
14 drehbar gelagert. Dieser Schacht hat mehrere in Längsrichtung des Schaftes verlaufende
Führungen oder Nuten 15, welche alle parallel zueinander sind. Diese Nuten erstrecken
sich vom unteren Ende des Schaftes 14 bis zu seinem oberen Ende und die Anzahl der
Nuten entspricht der Anzahl der Treppenstufen 16. Sämtliche Treppenstufen 16, zusammen
betrachtet, haben in Horizontalprojektion die Form einer ringförmigen Scheibe und
jede Treppenstufe 16 besteht aus einem Segment dieser ringförmigen Scheibe. Jede
Treppenstufe 16 erweitert sich deshalb in ihrer Querschnittsfläche von ihrem radial
inneren Ende 17 zu ihrem radial äußeren Ende. Das radial innere Ende 17 jeder Treppenstufe
16 ist kreisbogenförmig und hat einen Radius, der etwas größer ist als der Radius
des Schaftes 14.
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Das radial äußere Ende jeder Treppenstufe 16 ist ebenfalls kreisbogenförmig
und hat einen Radius, der etwas kleiner ist als der Radius der inneren Fläche des
Schachtes 11. An ihrem inneren Ende 17 hat jede Treppenstufe 16 einen länglichen,
nach oben ragenden, vertikalen
flachen Steg 18. Dieser Steg 18
ragt in eine Nut 15 des Schaftes 14 hinein und dient zur Führung der Treppenstufe
16 in Längsrichtung des Schaftes 14, während der Rotation desselben. Vorzugsweise
trägt dieser Steg Führungsrollen (nicht dargestellt), welche in einer Nut 15 des
Schaftes 14 laufen. Die Stege 18 können auch mit Griffen (nicht dargestellt) versehen
sein, an welchen man sich beim Benutzen der Treppe festhalten kann.
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An seinem radial äußeren und unteren Ende 19 ist jede Treppenstufe
16 mit einem Laufrad 20 versehen, das um eine senkrecht auf den Schaft 14 stehende
Achse drehbar ist. Die Laufräder 20 sämtlicher Treppenstufen laufen auf einer endlosen,
stationären Führung oder Schiene 21, die um den Schaft im Abstand von demselben
angeordnet ist. Diese Führung oder Schiene 21 ist an der inneren Umfangsfläche 22
des Schachtes 11 befestigt. Die endlose Führung oder Schiene 21 ist in Horizontalprojektion
kreisförmig, s. Fig. 1, und hat einen schraubenlinig ansteigenden Teil 23 sowie
einen schraubenlinig abfallenden Teil 24. Falls der Schaft 14 in Richtung der in
den Figuren eingezeichneten Pfeile dreht, so losen die Treppenstufen 16 längs dem
ansteigenden Teil 23 der Führungsschiene 21 von der Ebene A bis zur Ebene B nach
oben und gelangen dann Uber den schraubenlinig
abfallenden Teil
24 der Führungsschiene 21 von der Ebene B zur Ebene A zurück. Bei stetiger Rotation
des Schaftes 14 ist diese Bewegung der Treppenstufen 16 kontinuierlich.
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Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, befindet sich die Führungsschiene
21 in einer zur Längsachse des Schaftes 14 schrägen Ebene. Dementsprechend hat die
Führungsschiene die Form einer Ellipse (s. Fig. 2). Eine Abwicklung der ellipsenförmigen
Führungsschiene ist in Fig. 4 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel erstreckt
sich der ansteigende Teil 23 der Führungsschiene um 1800 und der abfallende Teil
24 erstreckt sich ebenfalls um 1800.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Führungsschiene 21 dementsprechend
als symmetrisch in bezug auf die Mittelachse 25 der Wendeltreppe bezeichnet werden,
siehe die Vertikalprojektion nach Fig. 2.
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Entsprechend dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist es
aber auch möglich, eine Führungsschiene 21 zu benutzen, wobei der Steigungswinkel
Ot des ansteigenden Teiles 23 der Führungsschiene 21 kleiner ist als der Abfallwinkel
ß des abfallenden Teiles 24 der Führungsschiene 21. Bei diesem Ausführungsbeispiel
erstreckt sich
demnach der ansteigende Teil der Führungsschiene
21 um einen größeren Winkel als 1800 und der abfallende Teil der Fuhrungsschiene
21 ist kleiner als 1800. Diese Führungsschiene 21 hat demnach die Form einer modifizierten
Ellipse und ist in der Vertikalprojektion der Vorderansicht unsymmetrisch.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 mit elliptischer Führungsschiene
21 befinden sich die Einstiegsöffnungen 12 und 13 des Treppenschachtes 11 diametral
gegenüber jedoch in verschiedener Höhe längs der Mittellinie 25 der Wendeltreppe.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist dies selbstverständlich nicht der Fall.
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Wie desweiteren aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich ist, ist die Fuhrungsschiene
21 an ihrem unteren Totpunkt und an ihrem oberen Totpunkt abgeflacht, wobei die
Breite der Abflachung dem Mittenabstand zwischen zwei benachbarten Treppenstufen
am äußeren Ende derselben entspricht. Dies gewährleistet, daß jeweils zwei Treppenstufen
an den Ebenen A und B miteinander zum Fluchten kommen und somit eine breite Einstieg-
oder Ausstiegfläche bilden.
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Die Fig. -6 und 7 zeigen ein besonders günstiges Ausführungsbeispiel
fUr die Führung der Treppenstufen. Allgemein ist festzuhalten, daß die Treppenstufen
möglichst reibungsarm an dem Antriebsschaft 14 zu lagern sind,und sie dürfen sich
auch während dem Betrieb nicht in bezug auf den Schaft schräg stellen, sondern sie
müssen in bezug auf den Schaft 14 immer genau in einer Radialstellung bleiben. Um
dies zu gewährleisten, ist ein möglichst breiter Abstand zwischen den Laufrollen,
d.h. eine breite Spurweite erforderlich. Aus der Querschnittansicht der Fig. 7 ist
ersichtlich, daß die Führungen 15 aus U-Profilen 50 bestehen, die einen inneren,
langen Schenkel 51 und einen äußeren kurzen Schenkel 52 aufweisen.
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Der lange Schenkel 51 ist am Umfang des Fuhrungsschaftes 14 befestigt.
Jedes U-Profil hat drei Laufflächen 53, 31 und 32. Die Laufflächen 53 befindet sich
am vorderen Ende des langen Schenkels 51 auf der Innenseite dieses Schenkels. Die
Lauffläche 31 befindet sich am hinteren Ende des kurzen Schenkels 52 auf der Innenseite
dieses Schenkels und die Lauffläche 32 befindet sich auf der äußeren Seite des kurzen
Schenkels 52 und zwar am vorderen freien Ende dieses Schenkels. Jeder Führungssteg
18 einer Treppenstufe 16 hat eine untere Laufrolle 33 und eine obere Laufrolle 34.
Die obere Laufrolle 34 läuft auf der Lauffläche 53 und die untere Laufrolle 33 läuft
auf
der Lauffläche 31. Die Laufrollen 33 und 34 befinden sich auf
gegenüberliegenden Seiten des FUhrungssteges 18 am radial inneren Ende dieses -Steges.
Eine weitere, größere Laufrolle 35 ist am unteren Ende des Führungssteges 18 auf
der Seite der oberen Laufrolle 34 vorgesehen und läuft auf der äußeren Lauffläche
32 einen be-" nachbarten U-Profiles 16. Um die Reibung zwischen den einander zugewandten
vertikalen Flächen der Treppenstufen 16 beim Auf- und Abbewegen der Treppenstufen
in bezug aufeinander zu vermeiden, sind auch in den Seitenflächen der Treppenstufen
Laufrollen 36 vorgesehen, welche an den Seitenflächen benachbarter Treppenstufen
16 ablaufen.
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Die Fig. 8 und 8A zeigen in schematischer Form ein besonderes Ausführungsbeispiel
der Treppenstufen 16. Dieses Ausführungsbeispiel ist vorteilhaft bei Anlagen, bei
denen der Abfallwinkel größer ist als der Steigungswinkel d. . Entsprechend den
Fig. 8 und 8A hat jede Treppenstufe einen radial inneren Teil 37, der seitlich in
bezug auf den restlichen Teil 38 der Treppenstufe 16 um die halbe Breite der Treppenstufe
versetzt ist. Die obere Fläche 39 des inneren Teiles 37 der Treppenstufe 16 liegt
höher als die obere Fläche 40 des restlichen Teiles oder Hauptteiles 38 der
Treppenstufe
16. Bei einem solchen Ausfuhrungsbeispiel bilden sich während des Betriebes an der
radial inneren Seite der Wendeltreppe sogenannte Zwischenstufen, Uber welche man
die Treppe bequem verlassen kann, falls der Antrieb der Rollwendeltreppe ausfallen
sollte.
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Der drehbare Schaft 14 sitzt an seinem unteren Ende 28 in einem Pfannenlager
29, welches mit einem Druckkugellager ausgerüstet sein kann und auch Radialbewegungen
des Schaftes 14 verhindert. An seinem oberen Ende 30 ist der Schaft 14 axial verschiebbar
in einem Radiallager gelagert. Der Antrieb des Schaftes erfolgt vorzugsweise Uber
einen Elektromotor. Andere Antriebsmöglichkeiten können auch benutzt werden, falls
sich solche anbieten.
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In einem Gebäude mit mehreren Stockwerken können z. B. einem einzigen
Schaft 14 bis zu 5 Rollwendeltreppen zugeordnet werden. In diesem Falls sind in
einem Treppenschacht mehrere Führungsmoschinen 21 Ubereinander fur die verschiedenen
Stockwerke vorgesehen, und jeder FUhrungsschiene ist die erforderliche Anzahl von
Treppenstufen zugeordnet, welche in den Führungen des gemeinsamen Schaftes 4 verschiebbar
sind.
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Die Rollwendeltreppe braucht nicht dauernd in Betrieb zu sein, sondern
sie kann bei Betreten Uber eine Photozelle eingeschaltet und beim Verlassen wieder
ausgeschaltet werden.
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