DE3732226A1 - Doppelseitiger zahnriemen-fahrtreppenantrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Antriebsmechanismen für die Stufen von Fahrtreppen und betrifft insbesondere einen Fahrtreppenantrieb mit doppelseitigem Zahnriemen.

Der größte Teil der derzeit im Betrieb befindlichen Fahr­ treppenanlagen enthält Fahrtreppen-Stufen, die mit einer Antriebskette verbunden sind, welche ihrerseits durch ein motorgetriebenes Kettenrad am oberen Endpunkt (terminal) der Fahrtreppe angetrieben wird.

Andere Fahrtreppen, von denen sich einige in Gebrauch be­ finden, verwenden einen als Modulantrieb bezeichneten Antrieb in einem Fahrtreppen-Streckenteil (rise) (vgl. US-PSen 36 77 388 und 43 61 220). Der Antrieb besteht dabei aus einer Kettenschleife, die mit einer Reihe von miteinander verbundenen, laminierten, gezahnten Metall- Gliedern zusammengreift, wobei jedes Glied an einer Fahr­ treppen-Stufe angebracht ist. Eine Anzahl der Reihe von gezahnten Gliedern werden durch oberes und unteres Trum der Kettenschleife angetrieben. Gemäß der erstgenannten US-PS weist die Kette eine Reihe von Rollen aus einem elastischen Werkstoff auf, welche in die Glied-Zähne ein­ greifen. Gemäß der zweitgenannten US-PS hat es sich als ratsam erwiesen, zur Verlängerung der Kettenstandzeit Metallrollen auf jeder Seite jeder elastischen Rolle vor­ zusehen.

Bei anderen Personenbeförderungsanlagen werden die Paletten eines Fahrsteigs (moving walk) durch einen an einer Seite angeordneten Zahnriemen angetrieben. Personenfahrsteige sind in den US-PSen 31 91 743 und 33 65 051 beschrieben, von denen die letztere speziell einen Modulantrieb zeigt, bei dem oberes und unteres Trum eines einseitig verzahnten Zahnriemens eine Reihe von verbundenen Metall-Gliedern an­ treiben, die jeweils mit einer Palette (oder Trittplatte) verbunden sind. Bei diesen beiden US-PSen durchlaufen die Zahnriemen bei der Übertragung einer Antriebskraft auf die Paletten jedoch mehr als eine Krümmung, von denen einige einen kleinen Radius aufweisen. Diese Durchbiegung des Riemens, die ungefähr dem ständigen Biegen einer Papierklammer analog ist, kann zu einem vorzeitigen Ver­ sagen oder Bruch des Riemens führen.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer Fahr­ treppe mit einem doppelseitig verzahnten elastomeren Zahn­ riemen, welcher eine Antriebskraft linear auf die Fahr­ treppen-Stufen überträgt, wobei die Riemenzähne eine spe­ zielle Kontur für eine gleichmäßige Antriebskraftübertra­ gung aufweisen sollen.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekenn­ zeichneten Merkmale gelöst.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung sind die Zähne von Rie­ men(zahn)scheiben, welche dem Riemen eine Antriebskraft erteilen, und die Zähne von Gliedern (links), welche die Antriebskraft vom Riemen auf die Fahrtreppen-Stufen über­ tragen, für ein Zusammenwirken mit der Kontur (dem Profil) des doppelseitigen Zahnriemens so konturiert oder profi­ liert, daß die Betriebslebensdauer oder Standzeit des doppelseitigen Zahnriemens erheblich verlängert wird.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung sind die Glieder aus einem hochfesten, selbstschmierenden (d.h. fremd­ schmierungsfreien) Kunststoff geformt und so ausgelegt, daß sie ein Biegemoment auszuhalten vermögen, das bei der Übertragung der Antriebskraft durch das Glied vom Zahn­ riemen auf die Fahrtreppen-Stufen auftritt.

Vorteile der Erfindung umfassen lange Zahnriemenstand­ zeit und ruckfreien Lauf aufgrund des Zusammenwirkens zwischen den konturierten Zähnen von Zahnriemen, Riemen­ scheibe und den Gliedern sowie ruhigen oder geräuscharmen Lauf und niedrige Wartungsanforderungen aufgrund des Zu­ sammenwirkens zwischen dem elastomeren Zahnriemen und den Kunststoff-Gliedern.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Er­ findung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt gehaltene perspektivische Darstellung eines Abschnitts einer Fahrtreppe zur Veranschaulichung der eingebauten modularen oder Modulantriebseinheit gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene perspek­ tivische Darstellung der Einzelheiten der Modul­ antriebseinheit nach Fig. 1,

Fig. 3 eine teilweise weggebrochene perspektivische Darstellung zur Verdeutlichung der Einzelheiten eines verzahnten Glieds gemäß Fig. 1,

Fig. 4 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Teil­ schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3 zur Ver­ deutlichung der Einzelheiten von Gliedern nach Fig. 3,

Fig. 5 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Teildar­ stellung der Einzelheiten der konturierten Riemen­ (zahn)scheibenzähne nach Fig. 2 und

Fig. 6 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Teildar­ stellung im Schnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 2 zur näheren Veranschaulichung des doppelseitigen (doppelseitig verzahnten) Zahnriemens nach Fig. 2.

In Fig. 1 ist eine Modulantriebseinheit oder in Modulbau­ weise ausgeführte Antriebseinheit 10 dargestellt, die im Anstiegsstreckenteil einer Fahrtreppe 12 angeordnet ist und auf welche der Grundgedanke der Erfindung angewandt ist. Diese Antriebseinheit überträgt eine Antriebskraft über einen doppelseitigen (d.h. doppelseitig verzahnten), elastomeren, praktisch nicht dehnbaren Zug-Zahnriemen 14 auf eine Reihe von miteinander verbundenen (Mitnehmer-)- Gliedern 16, wobei die Glieder ihrerseits jeweils über eine Achse 20 mit einer Fahrtreppen-Stufe 18 verbunden sind, um die Antriebskraft auf jede Stufe zu übertragen und damit die Fahrtreppen-Stufen in Bewegung zu setzen.

Gemäß Fig. 2 enthält die Modulantriebseinheit 10 einen Motor 22, der seine Antriebskraft mittels eines einsei­ tigen (d.h. einseitig verzahnten) Zahnriemens 26 auf ein Getriebe 24 überträgt, das seinerseits die Antriebskraft über zwei einseitig verzahnte Zahnriemen 28 mit einer für den sicheren Antrieb der Fahrtreppe berechneten Geschwin­ digkeit auf zwei Antriebs(zahn)räder 30 überträgt, welche ihrerseits die Antriebskraft über eine Verbindungs-Welle 33 auf zwei erste Antriebsriemenscheiben eines großen Durchmessers übertragen. Die Antriebsriemenscheiben sind jeweils über einen noch näher zu beschreibenden, doppel­ seitig verzahnten Zahnriemen 14 mit Riemenscheiben 34 eines großen Durchmessers verbunden, um die Antriebskraft über das längsverlaufende Trum des betreffenden Zahn­ riemens zwischen erster und zweiter Riemenscheibe auf die verzahnten Glieder 16 und (somit) auf die Fahrtreppen- Stufen 18 zu übertragen (vgl. Fig. 1).

Die verzahnten Glieder (vgl. Fig. 3) sind so ausgebildet, daß sie die Antriebskraft vom betreffenden Zahnriemen 14 über eine Achse 20 auf die jeweiligen Fahrtreppen-Stufen übertragen. Jedes Glied 16 umfaßt eine obere rechteckige Platte 104, eine verzahnte untere rechteckige Platte 106, die mit den Zähnen des doppelseitigen Zahnriemens zu­ sammenzuwirken vermag, und eine rechteckige Rippe 108, die sich senkrecht zu oberer und unterer Platte über die Länge des Glieds erstreckt und diese Platten miteinander verbindet. Zur Versteifung des Aufbaus des verzahnten Glieds sind mehrere Stege 110 senkrecht zu oberer und unterer Platte und senkrecht zur zentralen Rippe an deren beiden Seiten angeordnet. Das Glied 16 muß verstärkt sein, um einem Biegemoment widerstehen zu können, das bei der Übertragung einer Antriebskraft durch das Glied vom doppelseitigen Zahnriemen zu den Stufen auf das Glied einwirkt, weil die doppelseitigen Zahnriemen und die Stufenachsen in verschiedenen Ebenen liegen. An beiden Enden des verzahnten Glieds 16 ist jeweils ein dreieckiger Strebenabschnitt 112 unter einem Winkel von etwa 35° zur Verlaufsrichtung der Ebene der oberen Platte angebracht, um in einem typischen Anwendungsfall die Antriebskraft von den doppelseitigen Zahnriemen auf die Stufenachsen zu übertragen. Vom einen Strebenabschnitt steht eine zinken­ artige Zunge 114, typischerweise unter einem Winkel von etwa 19°, ab. Auf ähnliche Weise stehen vom anderen Streben­ abschnitt 116 zwei nutartige Arme ebenfalls unter einem Winkel von etwa 19° ab. Die Zungen sind dabei jeweils zwischen die Arme eines anschließenden verzahnten Glieds eingefügt, so daß eine miteinander verbundene Reihe von verzahnten Gliedern gebildet wird (vgl. Fig. 1). Die Winkel von Strebenabschnitt, Zunge und Armen erlauben eine Drehung bzw. Umlenkung der Reihe der Glieder um den oberen (vgl. Fig. 1) und den unteren Endabschnitt der Fahrtreppenstrecke, ohne daß die benachbarten Enden der Glieder miteinander zusammenstoßen. Jede Zunge und jeder Arm ist mit einer Lagerbohrung 118 zur Aufnahme einer Stufenachse 20 versehen, welche die Zunge eines verzahnten Glieds zwischen zwei benachbarten Armen verbindet und jedes Glied mit einer Fahrtreppen-Stufe vereinigt, um die Antriebskraft vom Zahnriemen auf die Reihe der verzahnten Glieder und auf jede Stufe zu übertragen. Die Winkel der Strebenabschnitte, der Zunge und der Arme hängen von der für jeden Zahn gewählten Länge, der Breite der Riemen­ zähne, der Zahl von Gliedern, die um oberen und unteren Endabschnitt der Strecke umlaufen, und vom Abstand zwi­ schen Zahnriemen und Stufenachsen ab, um damit sicherzu­ stellen, daß die Zahnriemenzähne mit den Zähnen der Glieder in Eingriff bleiben.

Die einzelnen Glieder können aus einem handelsüblichen aromatischen Polyester (Valox der Firma General Electric Company) mit folgenden Eigenschaften hergestellt werden: Hohe Maßhaltigkeit, hoher Selbstschmierungsgrad (d. h. es ist keine zusätzliche Schmierung erforderlich), hohe chemische Beständigkeit, geringe Feuchtigkeitsabsorption und hohe Wärmebeständigkeit. Da die einzelnen Glieder keiner Schmierung bedürfen und der Zahnriemen 14 aus einem elastomeren Werkstoff besteht, kann die für einen Ketten­ antrieb erforderliche Schmierung entfallen, wodurch der Wartungsaufwand herabgesetzt wird.

Die Verwendung von Kunststoffen für Ketten- oder Stufen- Glieder in Fahrtreppen ist bisher nicht bekannt. Es wurde nämlich angenommen, daß in einem solchen Fall die Glieder nicht den hohen Biegemomenten zu widerstehen vermögen, die bei der Übertragung der Antriebskraft von den doppel­ seitigen Zahnriemen 14 auf die Stufen 18 über die Achsen 20 auftreten. Glieder 16, welche die oben beschriebene Ausgestaltung besitzen, vermögen dagegen dem auftretenden Biegemoment zu widerstehen. Durch die Kunststoff-Glieder wird das Gewicht der Fahrtreppe ganz erheblich verringert, so daß bei einer typischen Fahrtreppe mit einer Auf­ stiegs-Strecke von 6 m die Leistung ihres Motors 22 von 15 PS auf 7,5 PS verringert werden kann, was geringere Investitions- und Betriebskosten bedeutet. Die Fertigung der Kunststoff-Glieder ist bei weitem einfacher und weniger aufwendig als die Herstellung von Metall-Gliedern. Kunst­ stoff-Glieder können in Form jeweils eines einzigen, voll­ ständigen Werkstücks geformt werden, während Metall-Glieder (nicht dargestellt) die maschinelle Fertigung eines Me­ tall-Laminats, die Verbindung einer Reihe von Laminaten und die Einfügung von Lagereinsätzen erfordern.

Jede verzahnte untere rechteckige Platte weist eine Viel­ zahl von nach unten ragenden krummlinigen Zähnen 38 auf, die jeweils durch krummlinige Zahnlücken 40 voneinander getrennt sind. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, weist jede Zahn­ spitze - im Längsschnitt gesehen - ein Außenprofil auf, das aus zwei Kreisbögen 42 und 44 besteht, deren Krümmungs­ zentren 46 bzw. 48 gegenüber einer Zahnspitzen-Mittellinie 50 versetzt sind. Die Kreisbögen 42 und 44 besitzen gleiche Radien 52 bzw. 54, wobei die Krümmungszentren 46 bzw. 48 um gleiche Strecken auf gegenüberliegenden Seiten der Mittellinie 50 des Zahns 38, aber jeweils auf der gleichen Seite des betreffenden Kreisbogens, versetzt sind. Die beiden Krümmungsradien liegen innerhalb des Glied-Zahns. Die beiden einander nicht schneidenden Kreisbögen 42 und 44 sind durch ein Liniensegment oder lineares Segment 56 miteinander verbunden. Der Kreisbogen 42 verläuft von einem Punkt A zu einem Punkt B, während der Kreisbogen 44 von einem Punkt C zu einem Punkt D verläuft. Die Zentren 46 und 48 liegen in gleichen Abständen von einer Tangente an der Außenseite des Glieds an der Mittellinie 50 des Zahns, d. h. in gleichen Abständen auf gegenüberliegenden Seiten der Mittellinie 50 und in gleichen Abständen von der unteren rechteckigen Platte. Das lineare Segment 56 ist eine parallel zur unteren rechteckigen Platte ver­ laufende Gerade. Die Tiefe der Nut bzw. Lücke zwischen benachbarten Glied-Zähnen ist kleiner als die Tiefe eines noch zu beschreibenden Zahns des Zahnriemens. Bevorzugt ist die Tiefe der Zahnlücke im Glied um 1-15% kleiner als die Tiefe eines Zahnriemen-Zahns. Bevorzugt liegt auch das Oberflächenberührungsverhältnis (surface contact ratio) der Zahnriemen-Zahnbreite (noch zu beschreiben) zur Länge des linearen Segments 56 (d. h. die in Fig. 4 mit der Linie BC bezeichnete Breite) zwischen 20:1 und 1:1 und bevor­ zugt zwischen 15:1 und 3:1.

Der Querschnitt der Zahnlücke 40 weist einen Radius 58 auf, der wesentlich größer ist als die Radien 52 und 54 und dessen Zentrum 60 oberhalb der unteren rechteckigen Platte 106 auf einer Mittellinie 61 liegt. Die Zentren der Radien 46, 48 und 60 liegen auf gleichverlaufenden oder geringfügig voneinander beabstandeten Linien 62 und 64, die parallel zu einer Linie 66 innerhalb der am wei­ testen außen liegenden Segmente 56 der Zahnspitzen liegen. Die Linien 62 und 64 sind gegenüber dieser Linie 66 mit einem Abstand, der 30% oder weniger der gesamten Zahn­ tiefe beträgt, in Einwärtsrichtung versetzt. Die gesamte Zahntiefe ist eine Strecke zwischen dem Schnittpunkt des linearen Segments 56 und der Mittellinie 61 und einer den innersten Punkt der Zahnlücke 40 verbindenden bzw. tangie­ renden Linie 68. Der innerste Punkt der Zahnlücke 40 be­ findet sich am Schnittpunkt zwischen dem durch den Radius 58 beschriebenen Kreisbogen und der Mittellinie 61.

Die Zahnlücke 40 ist durch einen Kreisbogen festgelegt, der einen von einem Zentrum 60 auf der Mittellinie 61 ge­ zogenen Radius 58 aufweist. Der die Zahnlücke 40 fest­ legende Kreisbogen kann den Kreisbogen 42 an der einen Seite des gesamten Glied-Zahnlückenprofils und den Kreis­ bogen 44 auf der gegenüberliegenden Seite des Profils schneiden. Das Profil der Glied-Zahnlücke vom Schnitt­ punkt des linearen Segments 56 mit der Mittellinie 50 zu einem entsprechenden Schnittpunkt am nächsten, anschließenden Zahn wiederholt sich über die Gesamtlänge des Glieds un­ ter Festlegung der anderen Zähne und Zahnlücken.

Die Gesamttiefe der Glied-Zahnlücke entspricht der längs der Mittellinie 61 zwischen den Schnittpunkten der Linien 66 und 68 gemessenen Strecke. Die Gesamttiefe der Glied- Zahnlücke ist die Summe aus der Länge des Radius 58 und der Strecke E. Vorzugsweise ist die Gesamttiefe der Glied- Zahnlücke um nicht mehr als 15% kleiner als die Tiefe des in diese Zahnlücke eingreifenden Zahnriemen-Zahns. Infolgedessen kann der Zahnriemen-Zahn in Druckeingriff mit der Zahnlücke 40 stehen. Die Länge des linearen Seg­ ments oder Liniensegments beträgt 5-100% der Breite des noch zu beschreibenden Zahns am Zahnriemen, der in Ver­ bindung mit der (noch zu beschreibenden) Riemenscheibe eingesetzt wird, und beträgt vorzugsweise 6-33% der Breite des Zahnriemen-Zahns. Die Tiefe der Glied-Zahn­ lücke in Verbindung mit der Form der Glied-Zähne dient zur Herabsetzung des Flankenverschleißes, d. h. des Abriebs einer Zahnriemen-Schutzschicht unter Freilegung eines Zahnriemen-Zugelements unter der Wirkung der Glied-Zähne gegen den Zahnriemen. Ein Flankenverschleiß führt zu einem vorzeitigen Versagen oder Bruch aufgrund eines Ablösens der Zahnriemen-Zähne vom Zugelement und/oder eines Bruches des Zugelements.

Die in US-PS 44 03 979, auf die hiermit Bezug genommen wird, beschriebenen Riemen(zahn)scheiben sind so ausge­ bildet, daß sie eine wirksame Kraftübertragung von den Riemenscheiben auf den in dessen Zahnrillen eingreifenden Zahnriemen und eine längere Zahnriemenstandzeit gewähr­ leisten.

Die Umfangsfläche jeder Riemen(zahn)scheibe ist mit Zähnen besetzt, deren Form derjenigen der vorstehend beschrie­ benen Zähne der einzelnen Glieder ähnlich ist. Die Segmente BC, die Teilkreise 62, 64 sowie die Linien 66 und 68 des Glieds gemäß Fig. 3 bzw. 4 sind jedoch für die Anpassung an die Zähne der Riemenscheibe umfangsmäßig verlaufend angeordnet (vgl. Fig. 5). Die Riemenscheibenzähne sind den Glied-Zähnen identisch, nur mit dem Unterschied, daß die Riemenscheibenzähne um den Umfang jeder Riemenscheibe herum angeordnet sind, während die Glied-Zähne linear oder geradlinig längs der rechteckigen Platte 106 ange­ ordnet sind. Sowohl die Antriebs- als auch Umlenkriemen­ scheiben sind (auf nicht dargestellte Weise) mit Flanschen zur Verhinderung einer seitlichen Verschiebung des Zahn­ riemens bei sich drehenden Riemenscheiben versehen. Die beiden Riemenscheiben verringern unter Verlängerung der Standzeit des Zahnriemens die Zahl der Umlauf-Durchbiegungen, denen der Zahnriemen im Betrieb unterworfen ist.

Ein doppelseitiger Zahnriemen mit auf die in US-PS 37 56 091, auf die hiermit Bezug genommen wird, beschrie­ bene Weise konturierten bzw. profilierten Zähnen wird zur Übertragung der Antriebskraft von den erwähnten Riemen­ (zahn)scheiben auf die verzahnten Glieder benutzt. Die in der erwähnten US-PS 44 03 979 beschriebenen Riemenschei­ ben sind speziell für das Zusammengreifen mit den in der US-PS 37 56 091 beschriebenen Zahnriemen-Zähnen ausgelegt. Es hat sich gezeigt, daß der Zahnriemen gemäß der letzt­ genannten US-PS die Antriebskraftübertragungsleistung eines Zahnriemens erhöht, so daß der Zahnriemen eine Fahr­ treppe anzutreiben vermag, ohne daß dabei das Problem einer Zahnabscherung auftritt, da hierbei eine gleich­ mäßigere Lastübertragung von den Zahnriemen-Zähnen auf ein unter diesen liegendes Zahnriemen-Zugelement erzielt wird. Gemäß Fig. 6 sind zwei im wesentlichen nicht dehn­ bare Zugelemente (tensile members) 70 auf beiden Seiten eines Zahnriemen-Grundelements 72 etwa an den Füßen 74 und 76 der Zähne 78 eingebettet. Diese im wesentlichen nicht dehnbaren Zugelemente verringern das Problem einer Zahnriemenstreckung oder -dehnung, die zu einer Mißaus­ richtung der Glieder, zu einer Geräuscherzeugung und einem Bruch (ein besonderes Problem bei Kettenantrieben) führen könnte.

Die aus einem elastomeren Werkstoff bestehenden Zähne 78 sind so ausgebildet, daß ihre krummlinigen äußersten Ab­ schnitte eine Längsschnittform besitzen, die quer über den Querschnitt des Zahnriemens konstant ist und im we­ sentlichen aus zwei Kreisbögen 80 und 82 jeweils gleicher Radien 84 bzw. 86 besteht, die einander an einem Punkt 88 auf der Mittellinie 90 des Zahnquerschnitts schneiden. Die Krümmungszentren 92 und 94 der Radien der die Seiten oder Flanken des Zahns bildenden Kreisbögen 80 bzw. 82 liegen auf einer Linie P, die praktisch parallel zum Zug­ element 70 in Längsrichtung verläuft, wenn das Zugelement, wie dargestellt, geradlinig angeordnet ist. Die Kreis­ bögen verlaufen vom Punkt 88 zur Linie P. Die Krümmungs­ zentren für rechte und linke Seite bzw. Flanke des Zahns sind um einen Betrag entsprechend 10% oder weniger der Krümmungsradien 84 und 86 der Kreisbögen von den betreffen­ den Kreisbögen auf gegenüberliegenden Seiten der Mittel­ linie 90 des Zahns 78 versetzt. Die Sohlenfläche 89 zwischen benachbarten Zähnen 78 bildet einen kleinen bzw. kurzen geraden Abschnitt, der parallel zu der die Enden der Zahnfüße 74 und 76 im Bereich des Zugelements 70 ver­ bindenden Linie P liegt. Die Linie P ist von der Sohlen­ fläche (land area) um einen Betrag entsprechend 40% oder weniger der Gesamtzahntiefe entfernt, welche eine auf der Linie 90 liegende Strecke zwischen dem Punkt 88 und dem Schnittpunkt der Linie 90 mit einer Verlängerung der Ebene der Sohlenfläche 89 darstellt. Die Flächen der Füße 74 und 76 der Zahnriemen-Zähne, im Querschnitt gesehen, sind Kreisbögen mit gleich großen Radien 96 bzw. 98. Die Krümmungszentren 100 und 102 der Fußradien 96 bzw. 98 liegen auf einer Linie Q, die zwischen der Sohlenfläche 89 des betreffenden Zahns und dem Punkt 88 in einem Ab­ stand liegt, der gleich groß oder kleiner ist als der Ab­ stand von der Ebene der Sohlenfläche zur Linie P, längs der Mittellinie 90 des Zahns 78 gemessen. Die Kreisbögen der Füße 74 und 76 gehen an der Linie Q aus und enden an der Sohlenfläche 89. Wenn die Krümmungszentren 100 und 102 auf der von der Linie P beabstandeten Linie Q liegen, sind die Zahnkreisbögen 80 und 82 und die betreffenden anschließenden Fußkreisbögen 74 und 76 durch eine Gerade verbunden, welche diese Kreisbögen an ihrem Schnittpunkt mit den Linien P bzw. Q tangiert.

Der Krümmungsradius des Fußes (root) jedes Zahnriemen- Zahns ist so gewählt, daß eine tangierende Linie, die vom Zahnriemen-Zahn an dessen Übergang in den Hauptabschnitt des Zahns gezogen wird, einen Winkel von weniger als 30° mit der Mittellinie 90 des Zahns festlegt. Der optimale Winkel würde etwa 5° betragen. Dieser Winkel ist deshalb so gewählt, um den Zahnriemen-Zahn an einem Herausspringen aus seinem Eingriff mit den betreffenden Riemenscheiben­ zähnen zu hindern. Weiterhin sollte der Fußradius der Zahnriemen-Zähne kleiner sein als 95% der Spitzenradien der Riemenscheibenzähne, so daß dann, wenn sich der Zahn­ riemen unter einer Gewichtsbelastung befindet, eine be­ grenzte Berührung zwischen dem Zahnriemen und den Fußbe­ reichen der Zahnriemen-Zähne sowie den Spitzen der Riemen­ scheibenzähne vorliegt und damit Spannungs- oder Bean­ spruchungskonzentrationen an den Füßen der Zahnriemen- Zähne ausgeschaltet werden. Der optimale Fußradius be­ trägt 82% des Spitzenradius.

Die Breite oder Weite jedes Zahnriemen-Zahns, gemessen zwischen den Enden seiner Füße, die dem Zugelement am nächsten gelegen sind, sollte möglichst klein sein, um eine gleichmäßigere Lastverteilung über den gesamten Zahn­ riemen-Zahn und den Bereich der Grenzfläche zwischen Zahn­ riemen-Zahn und Zugelement zu erreichen.

Die Krümmungsradien der Zahnriemen-Zähne sollten so ge­ wählt sein, daß die krummlinige Kontur bzw. das Profil des Außenendes jedes Zahns eng an die Kontur des iso­ chromatischen Rands bzw. der Isochron-Franse halber Ordnung (half-order isochromatic fringe) im Zahnriemen angepaßt ist, wie dies in der US-PS 37 56 091 näher beschrieben ist. Gemäß dieser US-PS hat es sich gezeigt, daß ein dem isochromatischen Rand bzw. der Isochron-Franse halber Ordnung ähnlich ausgebildeter Zahn die Antriebskraft von der Riemenscheibe wirksam auf jeden Zahnriemen-Zahn über­ trägt, ohne die Kraft in diesem Zahn zu konzentrieren. Die gleichmäßigere Kraftverteilung in den Zahnriemen- Zähnen gewährleistet eine lange Zahnriemenstandzeit mit geringster Möglichkeit für eine Zahnabscherung. Dieses Merkmal ist von besonderer Wichtigkeit für eine Fahrtreppe, bei welcher höhere Leistungsbelastungen für den sicheren und zuverlässigen Transport von Fahrgästen erforderlich sind.

Überraschend hat es sich gezeigt, daß die Zahnriemen-Zähne, die für eine Lastübertragung in Umfangsrichtung ausgelegt sind, die Last linear auf die Glied-Zähne übertragen, woraus sich dieselben Vorteile ergeben. Die Last wird gleichmäßig über die Zahnriemen-Zähne auf die jeweiligen Glieder übertragen, ohne daß die Zahnriemen-Zähne außer Eingriff mit den Glied-Zähnen gelangen. Eine Geräusch­ entwicklung wird erheblich reduziert, und die Fahrbewegung ist sehr gleichmäßig bzw. ruckfrei.

Mit der Erfindung wird somit ein Modulantrieb geschaffen, der eine lange Zahnriemenstandzeit und eine gleichmäßige oder ruckfreie Fahrbewegung aufgrund des Zusammenwirkens zwischen den profilierten Zähnen von Zahnriemen, Riemen­ scheiben und Gliedern gewährleistet und der weiterhin einen ruhigen Lauf und geringe Wartungsanforderungen oder -ansprüche aufgrund des Zusammenwirkens zwischen dem im wesentlichen nicht dehnbaren elastomeren Zahnriemen und den Kunststoff-Gliedern bietet. Die Zahnriemenstandzeit wird weiterhin wegen der minimalen Zahl von Umlenk-Durch­ biegungen des Zahnriemens verbessert. Das Zusammenwirken zwischen dem Zahnriemen, den Riemenscheiben und den Gliedern ist als Folge der praktisch vollständigen Undehnbarkeit des Zahnriemens verbessert.

Claims (13)

1. Fahrtreppe mit Stufen und eine Motor, gekennzeichnet durch zwei durch den Motor antreibbare Riemen(zahn)scheiben mit jeweils einer Vielzahl von nebeneinander liegen­ den, konturierten oder profilierten Zähnen, eine Reihe von miteinander verbundenen Gliedern (links), die jeweils mit einer Vielzahl von nebeneinander lie­ genden konturierten oder profilierten Zähnen versehen und jeweils mit einer der Stufen verbunden sind, und einen flexiblen, praktisch nichtdehnbaren Zug-Zahn­ riemen mit einer ersten und einer zweiten Seite, die jeweils eine Vielzahl von nebeneinander liegenden, konturierten oder profilierten Zähnen tragen, von denen die Zähne auf der ersten Seite über einen Bogen mit den konturierten Zähnen der Riemenscheiben und die Zähne an der zweiten Seite linear mit den konturierten Zähnen der Glieder kämmen.

2. Fahrtreppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der konturierten Zahnriemen-Zähne ein(e) Quer­ schnittskontur oder -profil aufweist, die (das) sich einer Kontur einer Größenordnung eines halben iso­ chromatischen Rands bzw. einer Halb-Isochron-Franse (order of a one-half isochromatic fringe) im Zahnriemen annähert, wenn der (jeweilige) Zahn unter einer Belastung steht.

3. Fahrtreppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnriemen-Zähne aus einem elastomeren Werk­ stoff geformt sind.

4. Fahrtreppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Glied umfaßt:
eine Kunststoff-Platte, an welcher die nebeneinander liegenden konturierten Zähne (materialeinheitlich) an­ geformt sind,
einen vom einen Ende der Platte abstehenden ersten Kunststoff-Arm,
einen vom anderen Ende der Platte abstehenden zweiten Kunststoff-Arm, wobei erste und zweite Arme in (zwi­ schen) die jeweiligen anderen der ersten und zweiten Arme eines anderen Glieds der Reihe von Gliedern ein­ greifen und mit einer der Stufen verbindbar sind, und
Mittel zur Verstärkung oder Versteifung der Platte und der ersten und zweiten Arme in der Weise, daß das Glied einem Biegemoment bei der Übertragung einer Antriebs­ kraft durch das Glied vom Motor und von den Riemen­ scheiben auf die Stufe zu widerstehen vermag.

5. Fahrtreppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Kunststoff-Arme aus einem selbstschmierenden Kunststoff geformt sind, so daß die ersten und zweiten Arme keiner Schmierung bei der Antriebskraftübertragung bedürfen.

6. Fahrtreppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein aromatischer Polyester ist.

7. Fahrtreppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glied-Zähne umfassen: durch Zahnlückenabschnitte verbundene Spitzenabschnitte einer (eines) Längsschnitt-Kontur oder -Profils, die (das) praktisch aus zwei Kreisbögen zusammengesetzt ist, deren Krümmungszentren gegeneinander versetzt sind, wobei das Krümmungszentrum jedes Kreisbogens auf derselben Seite der Mittellinie des Spitzenab­ schnitts wie sein betreffender Kreisbogen liegt, der die beiden Kreisbögen verbindende äußere Abschnitt jeder Zahnspitze ein Liniensegment oder lineares Seg­ ment bildet, dessen Länge 6-33% der Breite der Zahn­ riemen-Zähne beträgt, und der Abstand zwischen dem äußeren Abschnitt (jeder) der Glied-Zahnlücken und dem innersten Abschnitt (jeder) der Glied-Zahnlücken kleiner ist als die Tiefe der Zahnriemen-Zähne, die nicht mit dem Glied in Berührung (oder Eingriff) stehen.

8. Fahrtreppe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß jedes Glied umfaßt: eine Kunststoff-Platte, an welcher die nebeneinander liegenden konturierten Zähne (materialeinheitlich) angeformt sind,
einen vom einen Ende der Platte abstehenden ersten Kunststoff-Arm,
einen vom anderen Ende der Platte abstehenden zweiten Kunststoff-Arm, wobei erste und zweite Arme in (zwi­ schen) die jeweiligen anderen der ersten und zweiten Arme eines anderen Glieds der Reihe von Gliedern ein­ greifen und mit einer der Stufen verbindbar sind, und
Mittel zur Verstärkung oder Versteifung der Platte und der ersten und zweiten Arme in der Weise, daß das Glied einem Biegemoment bei der Übertragung einer Antriebs­ kraft durch das Glied vom Motor und von den Riemen­ scheiben auf die Stufe zu widerstehen vermag.

9. Fahrtreppe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Kunststoff-Arme aus einem selbstschmierenden Kunststoff geformt sind, so daß die ersten und zweiten Arme keiner Schmierung bei der Antriebskraftübertragung bedürfen.

10. Fahrtreppe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein aromatischer Polyester ist.

11. Glied zur Verwendung in einer Reihe von miteinander verbundenen Gliedern zum Übertragen einer Antriebs­ kraft von einer Antriebseinrichtung auf Fahrtreppen- Stufen, gekennzeichnet durch
eine Kunststoff-Platte mit einer Vielzahl von konturierten oder profilierten Zähnen für einen Ein­ griff mit der Antriebseinrichtung,
einen vom einen Ende der Platte abstehenden ersten Kunststoff-Arm,
einen von einem anderen Ende der Platte abstehenden zweiten Kunststoff-Arm, wobei erste und zweite Arme in (zwischen) die jeweiligen anderen der ersten und zweiten Arme eines anderen Glieds eingreifen und damit die Reihe der miteinander verbundenen Glieder bilden und mit (je) einer der Fahrtreppen-Stufen verbindbar sind, und
Mittel zur Verstärkung oder Versteifung der Platte und der ersten und zweiten Arme in der Weise, daß das Glied einem Biegemoment bei der Übertragung einer Antriebskraft durch das Glied vom Motor und von den Riemenscheiben auf die Stufe zu widerstehen vermag.

12. Glied nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Kunststoff-Arme aus einem selbstschmierenden Kunststoff geformt sind, so daß die ersten und zweiten Arme keiner Schmierung bei der Antriebskraftübertragung bedürfen.

13. Glied nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein aromatischer Polyester ist.