DE3743984A1 - Aufhaengung eines aufzugfahrkorbes in einer fahrkorbschleife - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Art und Weise, in der ein Auf­ zugfahrkorb elastisch innerhalb einer Fahrkorbschleife bei elastischer Anbringung des Fahrkorbes in seitlicher Rich­ tung und wesentlich steiferer Befestigung in senkrechter Richtung angebracht wird.

Das Wohlbefinden beim Fahren mit Hochgeschwindigkeitsaufzü­ gen verschlechtert sich rasch bei zunehmender Fahrgeschwin­ digkeit. Das liegt an horizontalen Schwingungen des Auf­ zugs. Die häufigste Quelle für Schwingungen sind nichtli­ neare Führungen sowie Schwankungen des Fahrkorbes und der Ausgleichsseile sowie der Fahrkorbseile. Zweifellos kommt aber der stärkste Impuls von Biegungen und Abweichungen von der Linearität in den Führungen. Bisher hat man versucht, die Ausbreitung solcher Impulse an den Fahrkorb durch die Verwendung elastisch angeordneter Führungsrollen zu verhin­ dern.

Das Erzielen von Wohlbehagen beim Fahren beinhaltet mei­ stens, daß die niedrigste horizontale Eigenfrequenz des Fahrkorbes so stark reduziert werden muß, daß sie niedriger ist als 2 Hz. Wenn man versucht, dies lediglich durch Redu­ zieren der Federkonstante der Führungselemente zu errei­ chen, ist der Fahrkorb meistens in horizontaler Richtung sehr lasch aufgehängt und hat folglich die Tendenz zu kip­ pen und sich von der Mittellinie der Führungen wegzubewe­ gen. Das kann die Gefahr zur Folge haben, daß die Fangkeile unbeabsichtigt mit den Führungen in Berührung treten (Ge­ fahr des Hängenbleibens) oder daß die Kupplungselemente der Fahrkorbtüren während der Aufzugbewegung mit Schacht­ teilen kollidieren. Deshalb muß die Aufhängung des Fahr­ korbbodens in vertikaler Richtung verhältnismäßig steif bleiben, damit ein übermäßig starkes Kippen ausgeschlossen wird. Das bedeutet, daß der Fahrkorb so elastisch wie mög­ lich in horizontaler Richtung, aber ziemlich steif in ver­ tikaler Richtung angebracht sein sollte.

Eine Möglichkeit, die niedrigste transversale Eigenfrequenz des Systems abzusenken, besteht darin, den Fahrkorb in seitlicher Richtung ziemlich elastisch in einem eigenen, den Fahrkorb tragenden Rahmen, einer sogenannten Fahrkorb­ schleife zu befestigen. Konstruktionen dieser Art gehen z.B. aus US-PS 41 13 064 und 44 28 460 hervor.

Die herkömmlichen Führungsrollen an der Fahrkorbschleife, die zum Schacht gerichtet sind, können so bemessen sein, daß sie verhältnismäßig steif sind. Auf diese Weise haben exzentrische Belastungen nicht die Gefahr eines Kontaktes zwischen den Fangkeilen und den Führungen zur Folge. Ferner sollten die Fahrkorbtüren an der Fahrkorbschleife so befe­ stigt sein, daß ihre Kupplungselemente keine der ortsfesten Vorrichtungen im Schacht stören können.

Gegenwärtig wird häufig ein Verfahren angewandt, bei dem Gummibeläge unter dem Fahrkorb angebracht werden. Aller­ dings ist es in der Praxis schwierig, solche Elemente in senkrechter Richtung steif genug zu machen, wenn sie gleichzeitig seitlich federnd nachgiebig genug sein müssen.

Da die auf den Aufzug wirkenden Impulse von einer Vielzahl von Faktoren abhängen, beispielsweise der Fahrgeschwindig­ keit, dem Abstand zwischen den Führungshalterungen, der Art der verwendeten Führungen und deren Herstellungsverfahren, ist es andererseits schwierig, die angemessene Steifigkeit, die die Halterungsglieder des Fahrkorbes haben sollten, ge­ nau im voraus zu bestimmen. Ferner kann sich im Verlauf der Zeit bei sich setzenden Gebäuden, die Verformungen erlei­ den, die Geradheit der Führungslinie ändern. Deshalb wäre es erwünscht, wenn man die Steifheit der Anbringung selbst nach dem Einbau des Aufzugs noch rasch ändern und verstel­ len könnte.

Wenn der mit einer Fahrkorbschleife versehene Aufzugfahr­ korb in seitlicher Richtung elastisch nachgeben soll und beispielsweise durch die Nichtlinearität der Führungen ver­ ursachte Stöße in seitlicher Richtung dämpfen, aber unter exzentrischer Belastung nicht stark kippen soll, müssen in­ nerhalb der Fahrkorbschleife ähnliche Probleme gelöst wer­ den, wie sie die Fahrkorbschleife im Aufzugschacht löst. Ein Fahrkorb darf deshalb nicht kippen, weil damit ein un­ angenehmes Gefühl, insbesondere bei Hochgeschwindig­ keitsaufzügen einhergeht.

Bei der oben genannten US-PS 41 13 064 darf sich der Fahr­ korb in der Horizontalen in einer Richtung innerhalb der Fahrkorbschleife frei bewegen, wobei der Fahrkorb selbst gegenüber der Fahrkorbschleife elastisch getragen ist. Der Fahrkorb ist in einer Art von Schaukel hängend angebracht, so daß er bei seiner seitlichen Bewegung gezwungen ist, sich auch senkrecht in einer kreisförmigen Bahn zu bewegen. Bei verschiedenen Ausführungsbeispielen dieses Patentes ist die Aufhängung von unten abgestützt. Da das seitliche Schwingen nur in einer Richtung möglich ist, macht dies die Bauelemente unter dem Fahrkorb ziemlich kompliziert, auch wenn sie das Gewicht des Fahrkorbes nicht tragen. Außerdem gleicht die horizontale Schwingung in diesem Fall nur die Nichtlinearität der Fahrkorbführungen in der Ebene der Schachtwände aus. Nichtlinearität kann aber gleichfalls in Richtung rechtwinklig zu dieser Ebene vorhanden sein.

Bei der gleichfalls schon genannten US-PS 44 28 460 sind Gestängemechanismen zum Aufhängen von Aufzügen in der Fahr­ korbschleife vorgesehen, und das hat den Nachteil einer komplizierten Konstruktion und erfordert Wartung. Außerdem kann der Betrieb des Verbindungsgestänges nicht anders als durch Ändern der Geometrie des Verbindungsgestänges regu­ liert werden, und das ist ziemlich mühselig.

Aufgabe der Erfindung ist es, zu lehren wie ein Aufzugfahr­ korb in einer Fahrkorbschleife so angebracht werden kann, daß die Nachteile bekannter Konstruktionen vermieden und die vorstehend genannten Erfordernisse erfüllt werden.

Die erfindungsgemäße Anbringung des Fahrkorbes eines Auf­ zugs zeichnet sich dadurch aus, daß an dem Fahrkorb langge­ streckte, im wesentlichen senkrecht angeordnete Stützglie­ der vorgesehen sind, die mit beiden Enden am Rahmen der Fahrkorbschleife oder dergleichen befestigt sind, und daß sich die Stützglieder so zu einem Befestigungspunkt am Fahrkorb erstrecken, daß sie mindestens einen Teil des Ge­ wichts des Fahrkorbes tragen.

Da die Stützglieder senkrecht ausgerichtet sind, ist die senkrechte Aufhängung des Fahrkorbes in der Fahrkorb­ schleife außerordentlich steif. In horizontaler Richtung unterliegen die Glieder Biegebeanspruchungen, so daß die horizontale Aufhängung elastischer sein muß als die in ver­ tikaler Richtung. Die Art, in der die Stützglieder befe­ stigt sind (nämlich an beiden Enden), stellt außerdem si­ cher, daß der Fahrkorb, wenn er denn schwingt, sich nur seitlich bewegt.

Der größte Vorteil der Erfindung besteht darin, daß es an­ gesichts der Tatsache, daß die von den Aufzugführungen kom­ menden Schwingungsimpulse nicht exakt vorweggenommen werden können, gut ist, daß die Steifigkeit der Stützglieder leicht verstellbar ist. Zu der Grundeinstellung trägt eine beträchtliche Anzahl von Merkmalen der Konstruktion bei, denn sie kann sowohl durch die entsprechende Wahl des Werk­ stoffs, der Länge und Gestalt der Stützglieder, da deren Elastizitätsmodul und deren Biegewiderstand eine unmittel­ bare Auswirkung auf das Dämpfen horizontaler Schwingungen des Fahrkorbes haben, als auch durch Ändern der Vorspannung derselben verwirklicht werden.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeich­ net sich dadurch aus, daß sich die Stützglieder durch eine kragarmartige Befestigungsstelle am Fahrkorb bis zu einem Vorsprung an der Fahrkorbschleife erstrecken, der mit dem entsprechenden Stützglied am Rahmen der Fahrkorbschleife einstückig ausgebildet oder über eine steife Verbindungs­ stelle verbunden ist.

Durch dies Ausführungsbeispiel werden die Verstellmöglich­ keiten noch vergrößert, denn es kann auch ein Ende der Stützglieder mit Einstelleinrichtungen versehen sein.

Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung zeichnet sich dadurch aus, daß die Befestigungspunkte der Stützglieder so gestaltet sind, daß der Beanspruchungs­ zustand der Stützglieder mittels einer Schraubverbindung oder dergleichen reguliert werden kann.

Die beispielsweise nach einer Grundeinstellung erforderli­ che Feinsteuerung kann mit diesem Ausführungsbeispiel leicht durchgeführt werden.

Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung zeichnet sich dadurch aus, daß die Befestigungsglieder an ihrem zur Konsole der Fahrkorbschleife des Fahrkorbes weisenden Ende mit einem elastischen Glied versehen sind, welches zur Steuerung der transversalen Steifigkeit der Be­ festigungsglieder dient.

Ein besonderes Merkmal dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, daß die Kurve des seitlichen elastischen Ansprechens der Stützglieder mittels einer Feder progressiv gestaltet werden kann. Durch Regulieren der Spannung der Feder kann auch die niedrigste Eigenfrequenz des Systems eingestellt werden.

Im folgenden ist die Erfindung mit vorteilhaften Einzelhei­ ten anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine bekannte Art der Aufhängung eines Aufzugfahr­ korbes in einer Fahrkorbschleife;

Fig. 2 eine Art der Aufhängung eines Aufzugfahrkorbes in einer Fahrkorbschleife gemäß einem bevorzugten Aus­ führungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 3 eine Detailansicht des in Fig. 2 gezeigten Ausfüh­ rungsbeispiels;

Fig. 4 eine weitere Detailansicht einer Abwandlung des in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiels.

In Fig. 1 ist ein Fahrkorb 1 in einer Fahrkorbschleife 2 angeordnet. In dem hier nicht gezeigten Aufzugschacht sind Führungen 3 und Führungsräder 4 mit seitlicher Federwirkung vorgesehen. Unter dem Fahrkorb sind elastische Polster 5 oder dergleichen, meistens aus Gummi vorgesehen, und der Fahrkorb ist an seiner Oberseite an der Fahrkorbschleife mittels Flanschen 6 befestigt. Die elastischen Polster 5 sind Gummiisolierelemente und es ist schwierig, sie in senkrechter Richtung steif genug zu machen, wenn sie in seitlicher Richtung federnd nachgiebig genug sein müssen. Es sei noch erwähnt, daß der Werkstoff anisotrope elasti­ sche Eigenschaften haben sollte;

In Fig. 2 ist die Lehre der Erfindung veranschaulicht, wie ein Aufzugfahrkorb innerhalb einer Fahrkorbschleife ange­ bracht werden kann. Dabei sind an allen Ecken am Boden des Fahrkorbes 1 vier kragarmartige Vorsprünge oder Konsolen 7 und entsprechende Befestigungspunkte für Stützglieder im unteren Teil der Fahrkorbschleife an dem Rahmen der Fahr­ korbschleife 2 und einem kragarmartigen Teil 8 vorgesehen. Es sind mindestens drei Stützglieder vorgesehen, die in Ab­ weichung von dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel auch am oberen Teil des Fahrkorbes angeordnet sein können.

Stangenartige Stützglieder 9 erstrecken sich durch die Kon­ sole 7 am Fahrkorb 1 und sind fest angeschweißt. Der krag­ armartige Teil 8 der Fahrkorbschleife 2 ist mit dem Befe­ stigungspunkt 10 des Stützgliedes 9 am Rahmen der Fahrkorb­ schleife einstückig ausgebildet.

In Fig. 3 ist die linke Seite der Konstruktion gemäß Fig. 2 im einzelnen gezeigt. Hier ist zu sehen, daß die Konsole 7 des Fahrkorbes aus einem vertikalen Teil 11 und einem hori­ zontalen Teil 12 besteht, wobei sich das Stützglied 9 durch ein Durchgangsloch im horizontalen Teil erstreckt, an dem es angeschweißt ist. Hierdurch wird das Stützglied 9 in zwei Abschnitte A und B unterteilt, und die horizontale Steifheit des Stützgliedes 9 hängt vom Verhältnis der Länge dieser beiden Abschnitte ab. Die horizontale Steifheit hängt ferner vom Elastizitätsmodul der Abschnitte A und B sowie von deren Biegewiderstand und von der Vorspannung ab, mit der sie an Befestigungspunkten 10 und 13 belastet sind. Der Elastizitätsmodul spielt deswegen eine Rolle, daß bei einer Bewegung des Fahrkorbes mit seiner Konsole 7 in der horizontalen Ebene, bei der das Stützglied 9 eine Biegung erfährt, gleichzeitig auf das Stützglied an den Befesti­ gungspunkten 10 und 13 desselben eine Zugkraft wirkt, weil nicht genügend Raum vorhanden ist, damit sich das Stütz­ glied in den Durchgangslöchern in den entsprechenden Bau­ elementen der Fahrkorbschleife biegen kann. Infolgedessen erfährt das Stützglied das Biegen in Form einer Zugbean­ spruchung.

An den Befestigungspunkten 10 und 13 vorgesehene Muttern ermöglichen eine Feineinstellung oder spätere Korrektur des axial vorgespannten Zustandes der Abschnitte A und B und damit der horizontalen Steifheit des Stützgliedes 9. Hier­ bei ist es nicht nötig, irgendwelche Bauelemente abzunehmen oder zu ersetzen.

Fig. 4 ist eine Darstellung ähnlich Fig. 3 eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung. Hier dient als Stütz­ glied ein Stahlseil oder ein sonstiges Stützglied 14, wel­ ches einen geringen Biegewiderstand hat und zwischen dem Aufzugfahrkorb und der Fahrkorbschleife in der vorstehend beschriebenen Weise befestigt ist. Die Vorspannung kann mittels Spannmuttern 15 und 16 in der bereits beschriebenen Weise verstellt werden. Der Durchgang des Stahlseils durch die Konsole 7 am Fahrkorb ist mittels einer senkrecht ver­ stellbaren Schraubverbindung verwirklicht, durch die das Stahlseil in zwei Abschnitte A′ und B′ unterteilt wird.

Da das Stahlseil aber praktisch keinen Biegewiderstand hat, ist es ratsam, eine Druckfeder 17 zum Steuern der horizon­ talen Steifheit des Stahlseils 14 einzusetzen. Diese mit­ tels einer Mutter 16 in geeigneter Weise vorbelastete Feder erlaubt ein elastisches Nachgeben in Verbindung mit gering­ fügigen Bewegungen des Fahrkorbes. Die Gesamtkompression hat jedoch zur Folge, daß die seitliche Federkraft abrupt zunimmt, denn die Abschnitte A′ und B′ haben eine beträcht­ lich größere axiale Steifheit als die Feder. Die gestri­ chelten Linien zeigen als Beispiel die Verlagerung der Fahrkorbbauelemente und des Stahlseils, wenn sie sich in extremer rechter Stellung befinden.

Durch Verstellen der Spannung der Druckfeder 17 kann die niedrigste Eigenfrequenz des Systems geregelt werden. Die maximale seitliche Verlagerung des Fahrkorbes wird durch Ändern der Kompressionslänge der Feder eingestellt. Es kann auch eine andere als die hier gezeigte schraubenlinienför­ mige Feder vorgesehen werden oder beispielsweise ein Stoßdämpfer. In diesem Fall wird die Progression eine kon­ tinuierliche Funktion der Kompression.

Außerdem können die Stützglieder gleichermaßen im oberen Teil des Aufzugfahrkorbes oder im oberen und unteren Teil desselben vorgesehen sein.

Claims (6)

1. Aufhängung eines Aufzugfahrkorbes (1) innerhalb einer Fahrkorbschleife (2) unter elastischer Anbringung des Fahr­ korbes in seitlicher Richtung und erheblich steiferer An­ bringung in senkrechter Richtung, dadurch gekennzeichnet, daß am Fahrkorb (1) im wesentlichen senkrecht ausgerichtete, langgestreckte Stützglieder (9; 14) vorgesehen sind, die mit beiden Enden am Rahmen der Fahrkorbschleife (2) oder einem gleichwerti­ gen Element befestigt sind und zu einem Befestigungspunkt (7) am Fahrkorb (1) so verlaufen, daß diese Stützglieder (9; 14) mindestens einen Teil des Gewichts des Fahrkorbes tragen.

2. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützglieder (9; 14) an einem Befestigungspunkt am Fahrkorb in Form eines kragarmartigen Vorsprungs (7) zu einem kragarmartigen Vor­ sprung (8) an der Fahrkorbschleife (2) des Fahrkorbs (1) hindurchgeführt sind, wobei der zuletzt genannte Vorsprung mit einem entsprechenden Befestigungspunkt (10) für die Stützglieder (9; 14) am Rahmen der Fahrkorbschleife (2) ein­ stückig ausgebildet oder durch eine steife Verbindung ver­ bunden ist.

3. Aufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befesti­ gungspunkte (10, 13) für die Stützglieder (9; 14) so gestal­ tet sind, daß der Spannungszustand der Stützglieder mit Hilfe einer Schraubverbindung (15, 16) oder einem gleichwer­ tigen Mittel verstellbar ist.

4. Aufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützglieder (9) aus Metallstangen bestehen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützglieder (14) aus Metallseilen oder Drähten bestehen.

6. Aufhängung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützglieder (9; 14) an ihrem zum kragarmartigen Vorsprung (8) an der Fahrkorbschleife (2) des Fahrkorbes (1) weisenden Ende mit einem elastischen Glied (17) versehen sind, mittels dem die transversale Steifheit der Stützglieder regulierbar ist.