DE60122026T2

DE60122026T2 - Aufzug dessen Gegengewicht auch den Kolben des Zylinders bildet

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Publication number: DE60122026T2
Application number: DE60122026T
Authority: DE
Inventors: Carlos Alberto 3100 Parana Sors
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-05-19
Filing date: 2001-05-10
Publication date: 2007-03-01
Anticipated expiration: 2021-05-11
Also published as: EP1493707A2; AU4613801A; ES2270238T3; PL347601A1; MXPA01004932A; AU783597B2; KR20010105293A; DK1493707T3; JP4842452B2; PL201468B1; DE60122026D1; ATE334927T1; RU2283811C2; RU2001112880A; KR100764299B1; AR028236A3; AR028236A1; US6662905B2; EP1167270A2; CN1324755A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Aufzug, dessen Gegengewicht auch ein Druckkolben einer strömungsdynamischen Antriebsvorrichtung ist, welche deren Bewegungen erzeugt und steuert, was mehrere Vorteile über die anderen bisher bekannten Verschiebeeinrichtungen erbringt.
Genauer gesagt betrifft die Erfindung einen Aufzug für ein vertikales Befördern von Personen oder Sachen, mit einer Kabine, die sich zwischen vertikalen Führungen bewegt und innerhalb einer Liftschacht-Führung befindet, wobei die Kabine an einem Kabel gehalten wird, das sich zu einer Umleitrolle oder einem Rad erstreckt, die/das Teil des Aufzugs ist, von wo aus es sich zu einem Gegengewichtmittel erstreckt, das mit dem Aufzug zusammenwirkt.
In sehr bekannten Ausführungsformen wird die Umleitrolle durch einen Elektromotor angetrieben, der auf das Kabel wirkt, das sich zwischen der Kabine und dem Gegengewicht erstreckt.
Der übliche, allgemein bekannte Zweck des „Gegengewichts" ist das Reduzieren der Leistung des Motors. In der Tat weist das Gegengewicht im allgemeinen einen Gewichtswert auf, der gleich dem der Kabine ist, erhöht um etwa 40 bis 45% durch die aufgesetzte Last; auf diese Weise muss der Motor nur den unbalancierten Teil der Last heben und jegliches Reiben vermeiden.
In diesem besonderen Fall betrifft die Erfindung einen Aufzug, der das neue Merkmal aufweist, dass das Gegengewicht als ein Kolben einer hydraulischen Einrichtung benutzt wird, welche die vertikalen Bewegungen auf die Kabine überträgt.
Hinsichtlich der restlichen konstruktiven Aspekte ist der erfindungsgemäße Aufzug, was seine Kabine und den Aufbau betrifft (Führungen, Fallschirme und dgl.) von herkömmlichem Typ. Es handelt sich um einen vorschriftengerechten „Standard"-Aufzug.
Daher liegt hier Ausführungsform vor, die von Beginn an das Erfordernis vermeidet, eine Hebemaschine zu installieren, die entweder oberhalb oder unterhalb des Liftschachts zum Steuern der Bewegung des Rades, welches das Kabel antreibt und und mit Energie versorgt, angeordnet werden kann. Stattdessen liegt eine einzelne frei rotierende Rolle vor, deren Funktion es ist, das Kabel zum ausgeglichenen Gegengewicht zu führen, das, wie der Titel der Erfindung besagt, der Kolben der hydraulischen Antriebseinrichtung ist.
STAND DER TECHNIK
Es sind mehrere konstruktive und funktionelle Ausführungsformen von Aufzügen bekannt. Unter diesen Ausgestaltungen ist die übliche diejenige, in der von einem, im allgemeinen elektrischen, Motor geführte und angetriebene Kabel für die vertikale Bewegung der Kabine benutzt werden. Es gibt auch einige andere Ausführungsformen, die für gewöhnlich vertikale Zahnstangen verwenden, worin die Arbeitszähne eingreifen und die Zähne von einem Motor angetrieben werden, der in der Kabine selbst sitzt.
Unter den Fahrstühlen, die fluiddynamische Antriebsvorrichtungen verwenden, sind sowohl hydraulische wie auch pneumatische Lifte.
Die bislang bekannten hydraulischen Lifte haben ähnliche Merkmale wie die elektrischer Lifte. Die Kabine bewegt sich ebenfalls geführt von vertikalen Stahlprofilen, die im Liftschacht platziert sind, und die charakteristischerweise einen Zylinder auf weisen, in dem sich ein Kolben zum Anheben der Kabine bewegt. Ein dichtes Rohr erstreckt sich vom Zylinderboden zum Flüssigkeits-Reservoir. Das Flüssigkeits-Reservoir sitzt im allgemeinen im Maschinenraum, wo sich auch die hydraulische Pumpe mit zugehörigem Motor und Richtungsventilen befindet. Der Pumpendruck injiziert Flüssigkeit in den Zylinderboden, wodurch der Kolben nach oben gedrückt wird, und dadurch die Kabine hebt. Wird die Flüssigkeitsversorgung unterbrochen, stoppt die Kabine. Die Abwärtsbewegung startet auf einen elektrischen Befehl hin, der für das Öffnen der Ventile sorgt, so dass die Flüssigkeit zurück zum Reservoir fließen kann. Das Gewicht des Kolbens, die Kabine, die Last und die Flüssigkeit selbst erzeugen einen Druck, der für das Ausfließen der Flüssigkeit ausreicht. Weil der Fluiddruck entsprechend der transportierten Last variiert, variiert auch die Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung als eine Funktion der Last.
Der Vorteil dieses Lifttyps besteht darin, dass keine großen Installationen über dem Liftschacht erforderlich sind, so dass er ganz für die Bewegungen der Kabine benutzt wird.
Ein allgemeiner Nachteil ist, dass die Länge des Zylinders etwas größer sein sollte als der Kabinenbewegungs-Pfad, was zur Notwendigkeit großer Installationen außerhalb des Liftschachts, im allgemeinen unterhalb des Liftschachts, führt. Aus diesem Grund haben sie eine beschränkte Fahrdistanz (zwei oder drei Haltestellen). Es sind Einrichtungen, die unter großem Druck arbeiten, so dass ihre Installationen sehr teuer sind, nicht nur wegen ihrer Größe, sondern auch wegen der konstruktiven Präzision der für sie nötigen hydraulischen Teile.
In diesem Sinne werden solche Systeme, die Seitenkolben benutzen, bevorzugt, weil deren Kolbenweg den halben Bewegungspfad der Kabine ausmacht. Nichtsdestoweniger führten die benutzten Umleitrollensysteme zur Verdoppelung des Aufwands mit viel Reibung.
In der Tat sind bei den gegenwärtig bekannten hydraulischen Aufzügen die Zylinder und Kolben gleichgerichtet und erfordern gute Abdichtungen oder Verzahnungen für ein Unterstützen von Drucken, die höher als 50000 Pa (5 kg/cm2) sind, d.h. 5 Atmosphären oder höher.
Unter den Veröffentlichungen vor dieser Patentanmeldung kann die US-A-3 318 418 von William O. Kilpatrick erwähnt werden, worin eine Installation für einen pneumatischen Aufzug des Typs gelehrt wird, wo sich die Kabine vertikal als ein Kolben in einem Rohr (das den Liftschacht bildet) bewegt, als Reaktion auf den pneumatischen Druck, der in diesem Rohr unter der Kabine vorhanden ist.
US-A-2 927 661 von Kristek et. al. zeigt einen Lift für Personen oder Lasten, der ebenfalls ein dichtschließendes Rohr verwendet, worin sich eine Kabine bewegt. Dieses Rohr ist Teil eines ganz besonderen pneumatischen Kreises, worin Druckluft das Heben der Kabine erzeugt.
FR-A-71.02437 von Saunier Duval offenbart eine Kabine, welche der Kolben eines vertikalen pneumatischen Zylinders ist, der sich durch die Wirkung eines Überdrucks, der unter der Kabine angelegt wird, nach oben bewegt, wohingegen er sich nach unten bewegt, wenn eine Druckentlastung im Innern des Rohres und über der Kabine ausgelöst wird.
Der Anmelder der vorliegenden Erfindung hat auch einen pneumatischen Aufzug mit Druckentlastung geschaffen, der Gegenstand des argentinischen Patents 245673 ist, bei dem eine Spezialkonstruktion zum Einsatz kommt, welche die Kabine aufwärts oder abwärts bewegt als eine Funktion der Druckentlastung, die zwischen der Decke der Kabine und dem oberen Teil des Rohres, worüber sie sich bewegt, erzeugt wird.
Zu erwähnen ist die EP-A-0 957 060 von Dieter Klitzke, in der ein herkömmlicher hydraulischer Aufzug mit einem Gegengewicht, das sich außerhalb des Antriebszylinders befindet, beschrieben wird.
Die US-A-5 901 814 von Leandre Adifon et. al. zeigt einen hydraulischen Aufzug mit einem Gegengewicht. In diesem Fall ist die Kabine mit dem Kolben eines hydraulischen Zylinders verbunden, der das Antriebsmittel für Aufwärts- und Abwärtsbewegungen ist. Dabei wirkt Gegengewicht als Antriebsmittel. Es hat die Funktion, die Wirkung des Zylinders für Bewegungen zu reduzieren. Es hat die gleiche Funktion wie die balancierten Gegengewichte, die in den meisten Aufzügen verwendet werden.
Die US-A-5 957 779 von Walter F. Larson betrifft einen Turm mit einem Paar Gondeln, die von diesem herabhängen, die mit ihren freien Enden an dem Kolben eines hydraulischen Zylinders angebracht sind. Einzelne Gegengewichte, die am selben Kolben hängen, sind als ein Hilfsmittel zum Balancieren der Last für jede Gondel vorhanden. Die Gegengewichte werden nicht als Antriebsquelle benutzt.
US-A-5 975 246 von Renzo Toschi beschreibt einen hydraulisch balancierten Aufzug. Die Patentschrift zeigt einen Aufzug, der die Verwendung eines ersten und eines zweiten Zylinders kombiniert, die mit einem einzelnen hydraulischen Kreis integriert sind, der die Balance der Last in der Kabine regelt. Am zweiten Zylinder befinden sich Gegengewichte. Auch in diesem Fall werden keine Gegengewichte Antriebsbewegung verwendet.
US-A-5 238 087 von Alfonso Garrido et. al. befasst sich mit Verbesserungen, um Energie für hydraulische Aufzüge zu sparen. In diesem Fall wird eine hydraulische Einrichtung aufgezeigt, die am Gegengewicht angebracht ist, um das Gewicht der Kabine plus 50% Arbeitslast zu tragen. Es handelt sich um ein Gegengewicht, das mit einer hydraulischen Quelle verknüpft ist, aber dennoch wird der Gebrauch des Gegengewichts als ein Antriebsmittel nicht offenbart.
Es gibt in der Tat Dämpfungsmittel für Abwärtsbewegung, bei denen das Gegengewicht mit bestimmten hydraulischen Kreisen integriert ist.
US-A-4 488 621 von Herbert L. Schiewe betrifft einen Notfall-Aufzug. Es ist dies ein Käfig, der an einen Dämpfungszylinder gekoppelt ist, der mit einem ventilgesteuerten Kreis integriert ist.
Es werden keine antreibenden Gegengewichte gelehrt. Der Zylinder ist seitlich am Käfig angeordnet, und der Dämpfungskolben hat ein Gewicht, das etwas größer als das des Käfigs ist, selbst wenn es zum Anheben des Käfigs benutzt wird, wenn dieser leer (frei von Last) ist.
Es handelt sich um eine Einrichtung, die speziell für das Herunterbringen von Personen im Notfall konstruiert ist, wobei das Abwärtsfahren des Käfigs durch den Kolben gebremst wird.
US-A-855 074 von Wit. C. Suplee zeigt einen hydraulischen Aufzug, der mit einer Kabine (1) ausgestattet ist, die mit hydraulischen Kolben (8) durch Kabelstränge (15) verbunden ist. Diese Kolben (8) bewegen sich entlang dem Inneren der hydraulischen Zylinder (2) und (3), wodurch sie als hydraulische Antriebsmit tel wirken, welche die Aufwärts- und die Abwärtsbewegung der Kabine (1) bewirken.
Als Flüssigkeit wird Wasser gewählt, und es wird mit einer hydraulischen Anordnung kombiniert, die Pumpeinrichtungen (55) benutzt, die durch einen erhöhten Wassertank (50) und Ventileinrichtungen (70) unterstützt werden, die in einen Kreis (51/52/53/58/65/75) integriert sind, wobei sich der Kreis in Kommunikation mit der Bodenbasis wahlweise eines der Zylinder (2) und (3) befindet.
Diese Ausführungsform weist als Hauptnachteil auf, dass eine große hydraulische Anordnung benachbart zum Schaft für das Bewegen der Kabine (1) erforderlich ist. Es zeigt sich die Notwendigkeit, einen tieferen Tank (61) wie auch einen schweren Tank (50) mit einem großen Fassungsvermögen, der auf einer erhöhten Position sitzt, zu verwenden.
Die besagten Kolben (8) wirken als Gegengewichte, die mit der Kabine (1) in Balance sind, und werden auch als Antriebsmittel zum Erzeugen der Aufwärts- und Abwärtsbewegungen der Kabine selbst (1) benutzt.
Jedoch gestattet eben dieser Erfinder den Gebrauch eines Elektromotors (105), der die Antriebskraft ergänzt, wann immer dies nötig wird (siehe Seite 4, Zeilen 51 bis 63, und Zeilen 74 bis 78).
Es wird auch auf die Tatsache hingewiesen, dass unter jedem Kolben (8) eine tiefere Kammer mit variablem Volumen, die für den Antrieb wird, definiert ist. Die obere Kammer wird für den Antrieb nicht benutzt, weil sie nicht in den hydraulischen Antriebskreis integriert ist, sondern nur in Kommunikation mit draußen durch Abflussrohre (9) bleibt, die zum Entladen möglicher Leckagen (falls vorhanden) dienen.
Somit ist nur eine untere Kammer, die in den hydraulischen Antriebskreis integriert ist, dafür vorgesehen.

a) Diese Patentschrift beschreibt nicht, wie die besagte obere Kammer in den hydraulischen Antriebskreis zu integrieren ist.
b) Die Schrift zeigt auch nicht auf, wie diese Anordnung zu montieren ist, wenn nur ein Zylinder (2) oder (3) benutzt wird.
c) Es wird darin auch nicht offenbart oder vorgeschlagen, wie die Anordnung in das Innere des Schafts zu montieren ist, entlang dem die Aufzugkabine fährt, ohne groß bemessene benachbarte Anordnungen zu benötigen, deren Montage und Wartung teuer sind.
d) Auch wird darin nicht aufgezeigt oder vorgeschlagen, wie Antriebsmittel in das Innere des Zylinders selbst innerhalb der Kolben zu montieren sind.

US-A-494 217 von George Miles beschreibt den Gebrauch eines einzelnen Kolbens (D), der im Innern eines vertikalen pneumatischen Zylinders (C) gleitet und damit das Fahren einer Kabine (A) antreibt, an die der besagte Zylinder mittels eines flexiblen Anschlussteils angeschlossen ist, sich durch beide erstreckt und über eine Rolle (B') geht.
Die Antriebsvorrichtung umfasst ein Druckluft-Reservoir (I), das mit einem Kompressionsmittel (J) verbunden ist, das den am besten geeigneten Druck des Druckluft-Reservoirs (I) aufrechterhält. Aus diesem Reservoir (I) erstreckt sich ein Rohr (G) und leitet die komprimierte Luft zum oberen Abschnitt des Zylinders (C), der mit einem Dreiwegeventil (e') ausgestattet ist, das entweder die Zufuhr von Druckluft ermöglicht, wodurch der Kolben nach unten verschoben und die Aufwärtsfahrt der Kabine (A) bewerkstelligt wird, oder das die Zufuhr schließt, wenn die Kabine stationär gehalten wird, oder das die Leckage der Luft erlaubt, so dass der Kolben sich nach oben bewegen kann, wodurch die Abwärtsfahrt der Kabine selbst (A) ermöglicht wird.
Diese pneumatische Antriebsanordnung ist mit einem unteren Luftentladeventil (C₄) kombiniert, das die untere Innenkammer unterhalb des Kolbens enthält.
Wichtig ist besonders die Tatsache, dass diese Patentschrift (D2) offenbart, dass der vorgenannte Kolben (D) das Innere des pneumatischen Zylinders (C) in zwei Kammern variablen Volumens teilt, nämlich eine obere und eine untere Kammer, wobei die obere Kammer für die Versorgung und für die Entladung der komprimierten Luft, die als Antriebsfluid der Anordnung wirkt, verwendet wird.
Somit wird nur die obere Kammer (mit dem Nachteil des Druckverlusts) zum Erzeugen der Antriebskraft verwendet.
Diesbezüglich wird auf den Umstand hingewiesen, dass diese Offenbarung nicht deutlich ausarbeitet, wie zu gewährleisten ist, dass die Funktion der balancierten Gegenwichtung während der zahlreichen Haltepunkte der Kabine stabil aufrechterhalten wird.
Das liegt daran, dass das Schließen der oberen Basis des Kolbens nicht klar aufgezeigt wird, denn für die Passage des Kabels (B) wurde eine hohle und ausgedehnte Verlängerung (C₂) vorgesehen, aus der zweifelsohne ständig Luft entweicht.
Der oben erwähnte Nachteil führt zum Bedarf des besagten Druckluft-Reservoirs (I), das mit dem Kompressor (J) verbunden ist, und das aktiv zu halten ist, um konstante Innendrücke gemäß den Arbeitserfordernissen zu gewährleisten.
Somit handelt es sich um eine teure Anordnung, zu der man sehr ausladende und spezielle Gerätschaft benötigt, die auch teuer in der Wartung ist.
NEUHEIT DER ERFINDUNG – HAUPTGEGENSTAND
Bei Aufzügen herkömmlicher Art, die mit Elektromotoren betrieben werden, erleichtert das Balance-Gegengewicht die Leistung, die von dem Motor für die Aufwärts- und Abwärtsfahrt der Kabine benötigt wird.
Für fluiddynamische Lifte (sowohl hydraulisch und pneumatisch) werden Konstruktionen benutzt, bei denen die Kabine das Arbeitsmittel ist, entweder als ein Kolben des Betätigers oder verbunden mit einem Druckkolben oder Kolben, der die genannte Kabine unterstützt und versetzt.
Im vorliegenden Fall wird das Gegengewicht als der Kolben einer strömungsdynamischen Antriebsvorrichtung benutzt.
Dieses Arbeitsprinzip bringt mehrere Vorteile, nicht nur in der Konstruktion, sondern auch bezüglich der Installation und Wartung, da ähnliche oder sogar bessere Resultate mit weniger Aufwand erzielt werden.
Nach dem oben angegebenen Arbeitsprinzip ist es möglich, hydraulische und pneumatische Installationen zu konstruieren, die den Druckkolben zum Bewegen bringen, und die in Beziehung zum von ihnen bewegtem Gegengewicht dimensioniert sind, wodurch sie einfacher und billiger als strömungsdynamische Installationen sind, die bisher zum Antreiben der Kabine bekannt sind.
Nach dem oben aufgezeigten Arbeitsprinzip ist die Anordnung der Kabine im Innern des Liftschachts, wo sie fährt, viel einfacher, da die Anwesenheit der Maschine, die mit dem Elektromotor verknüpft ist, umgangen wird; diese ist für gewöhnlich im oberen Teil angeordnet. In diesem Fall wird sie durch eine einzelne Umleitrolle ersetzt, wo das Kabel zum Gegengewicht umgeleitet wird. Dessen Funktion ist einzig, die Richtungsänderung bei Vertikalfahrten zum Aufwärts- und Abwärtsfahren zu ermöglichen.
Es ist zu beachten, dass bei dem Aufzug gemäß der vorliegenden Erfindung es nicht nötig ist, dass der traditionelle Maschinenraum in den oberen Teil des Liftschachts eingebaut wird, so dass er ganz für die Kabinenfahrten benutzbar ist.
Vergleicht man diese Erfindung mit den obigen früheren hydraulischen Aufzügen, zeigt sich die Erfindung für die Installation vorteilhaft, weil es nicht nötig ist, Zylinder unter den Liftschacht oder in eine Position seitlich zum Liftschacht zu platzieren, wozu man spezielle Installationen mit zahlreichen Umleitrollen benötigt.
In gleicher Weise ist die Tatsache zu erwähnen, dass beim Vergleich dieser Ausbildungsform mit anderen pneumatischen Aufzügen, bei denen die Kabine in der Regel als Teil der strömungsdynamischen Installation benutzt wird, welche den Antrieb bewirkt, es im vorliegenden Fall nicht nötig ist, spezielle Führungen oder Rohre für die Kabinenbewegung zu haben, weil weder Dichtigkeit noch Isolierung im Innern der Kabine erforderlich sind.
Es wird besonders angemerkt, dass bei dem vorausgeschickten Arbeitsprinzip für das Erzielen gleicher oder sogar besserer Ergebnisse keine speziell dimensionierten Mittel erforderlich sind. Es ist nicht nötig, die Mittel einer Sonderbehandlung zu unterwerfen (Gleichrichtung usw.), auch werden keine speziellen teuren Materialien benutzt.
Tatsächlich ist es für das Erreichen einer Bewegung von Gegengewichten mittels einer pneumatischen oder hydraulischen Installation möglich, herkömmliche Zylinder zu nehmen (die nicht überbemessen sein müssen), da die Drücke, denen sie ausgesetzt werden, nicht so hoch sind. Damit ist es unnötig, spezielle Berichtigungsarbeiten in den Reibflächen auszuführen, um Fabrikationsmängel auszugleichen, weil die Versiegelungen diese leicht absorbieren können. In den bevorzugten Ausführungsbeispielen sind Druckwerte unter Atmosphärendruck anzuwenden.
In den bevorzugten Ausführungsformen sollen die Zylinder in den Liftschacht selbst platziert werden, wo die Kabine fährt, weil der offene Bereich des Schachts bis zu zehnmal kleiner als die offene Fläche der Kabine sein kann, während die Ausdehnung der Höhe äquivalent zur Länge des Fahrwegs der Kabine addiert zum Ausschlag des Kolbengegengewichts sein soll.
Der erfindungsgemäße Aufzug kann einen Gegengewicht-Kolben benutzen, dessen Gewicht etwas leichter als das Gewicht der Kabine ist, oder dessen Gewicht gleich dem der Kabine ist, oder dessen Gewicht schwerer als das der Kabine. Ist das Gewicht leichter als das Gewicht der Kabine, soll Leistung nur zum Aufwärtsfahren des Aufzugs verbraucht werden, da die Abwärtsfahrt mittels Ventilen reguliert werden soll, die auch vom herkömmlichen Typ und für sich bekannt sind.
Aus der obigen Erläuterung ist ersichtlich, dass der Hauptgegenstand der Erfindung ein Aufzug ist, dessen Gegengewicht auch der Druckkolben der strömungsdynamischen Antriebsvorrichtung ist, welche dessen Fahrten erzeugt und steuert, und zwar vom Typ, der eine Kabine zum Transportieren von Personen oder Sachen umfasst, und der zwischen vertikalen Führungen fährt, die in einem vertikalen Liftschacht angeordnet sind, und wobei die Kabine durch ein Kabel getragen wird, das sich zu einer oberen Umleitrolle erstreckt, und sich bei Richtungswechsel zu einem Gegengewicht erstreckt, das mit besagter Kabine in Balance ist. Eines der Hauptmerkmale der Anordnung ist, dass die Umleitrolle von den Schachtwänden getragen und in einem frei drehbaren Zustand ist, während das im Gleichgewicht befindliche Gegengewicht ein hohles Kolben-Gegengewicht ist, das in einem vertikal in dem Liftschacht angeordneten Zylinder neben der Kabine angeordnet ist, wobei beide mit einer strömungsdynamischen Antriebsvorrichtung integriert sind, welche die Aufwärts- und Abwärtsbewegungen der Kabine erzeugt, was mit einem Strömungszirkulationskreis komplettiert ist, der mindestens eine Antriebspumpe umfasst, die an Ventilmittel gekuppelt ist.
In der vorliegenden Erfindung hat der vertikal angeordnete Zylinder geschlossene obere und untere Basen, die im Innern zwei Kammern variablen Volumens definieren, die durch das Kolben-Gegengewicht voneinander getrennt liegen, und wobei beide Kammern individuell mit einer zugehörigen Leitung für den Fluidstrom verbunden sind und sich zur Antriebspumpe der Antriebsvorrichtung erstrecken.
Ebenfalls klar ersichtlich ist, dass der Fluidstrom ein pneumatischer Kreis sein kann, der mindestens eine pneumatische Pumpe umfasst, die an Ventilmittel gekuppelt ist, einschließlich Luft ansaugender Einrichtungen, die zu den Kammern variablen Volumens passen.
Es ist ferner vorgesehen, dass der Fluidstromkreis ein hydraulischer Kreis ist, der mindestens eine hydraulische Pumpe aufweist, die mit Ventileinrichtungen gekoppelt ist, die in Fluidstromleitungen eingebettet sind, die mit den besagten Kammern verbunden sind.
Die Erfindung weist auch einen Fluidstromkreis auf, der mindestens eine Antriebspumpe enthält, die mit Ventileinrichtungen verbunden sind, was ein im Innern des Zylinders angeordneter geschlossener Kreis sein kann, der das Kolben-Gegengewicht aufnimmt.
Es ist auch vorgesehen, dass die Antriebspumpe und die zugehörige Ventileinrichtung direkt im Innern des Kolben-Gegengewichts angeordnet sind, integriert mit den Leitungen, die mit den Kammern variablen Volumens kommunizieren, die mit dem genannten Kolben-Gegengewicht und den Zylinderwänden spezifizierbar sind und einen geschlossenen Kreis definieren.
Die Erfindung sieht auch vor, dass die Antriebspumpe und die zugehörige Ventileinrichtung im Kolben-Gegengewicht angeordnet sind, integriert mit den Leitungen, die mit den Kammern variablen Volumens verbunden sind, die mit dem genannten Kolben-Gegengewicht und den Zylinderwänden spezifiziert sind, einschließlich der entsprechenden Ventile für die Aufnahme von atmosphärischer Luft, die zu jeder Kammer passen.
Andererseits sieht die Erfindung vor, dass das Kolben-Gegengewicht hohl ist und in seinem Innern herausnehmbare Ballast-Elemente aufnimmt.
Das sich zwischen der Kabine und dem Kolben-Gegengewicht erstreckende Kabel kann ein ummanteltes Kabel sein.
Schließlich wird auch darauf hingewiesen, dass drehbare Ankerbolzen vorhanden sind, die zur Kabinendecke passen, wobei diese Ankerbolzen um eine transversale Achse schwingen, deren freie Enden auf ihre entsprechenden Verankerungs-Hohlräume gerichtet sind, die in den Liftschachtwänden definiert sind und zu jeder Haltepunkthöhe passen, und deren transversale Bewegungen (für Sperr- und Entsperraktionen) aus einer elektromechanischen Einrichtung befohlen werden, die mit dem Arbeitskreis des Aufzugs integriert ist; wobei die Schwingbewegungen, die beim Beladen und Ausladen der Kabine erzeugt werden, elektronische Sensoren aktivieren, die mit dem Arbeitskreis der Antriebsvorrichtung integriert sind (zum Zweck, das automatische Balancieren des Kolben-Gegengewichts zu befehlen).
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Zum gänzlichen Offenbaren der Vorteile, die kurz erläutert worden sind, und denen die Benutzer und Fachleute andere Vorteile hinzufügen können, und zum Erleichtern des Verständnisses der Konstruktions-, Herstellungs- und Betriebsmerkmale der erfindungsgemäßen Aufzüge, wird nachstehend ein bevorzugtes Beispiel beschrieben, das in den beigefügten Zeichnungen schematisch und nicht maßstäblich illustriert wird. Es ist zu beachten, dass es sich um ein nicht beschränkendes, nicht exklusives Beispiel des Gegenstands der vorliegenden Erfindung handelt, während sein tatsächlicher Zweck darin besteht, das Grundkonzept der Erfindung weiter zu erklären und zu veranschaulichen.
1 ist eine skizzierte Draufsicht im Grundriss des Liftschachts, worin eine Kabine angeordnet ist, wobei die Kabine entweder hydraulisch oder pneumatisch gemäß der vorliegenden Erfindung bewegt wird.
2 ist ein schematischer Längsschnitt gemäß Linie II-II in 1, worin drei Haltepunkthöhen dargestellt sind, die mit dem Liftschacht eines strömungsdynamischen Aufzugs in dessen Innern in Verbindung sind, in Übereinstimmung mit den Grundbedingungen dieser Erfindung, worin die Kabine zum Einpassen auf den ersten Stopp der unteren Haltestelle platziert ist.
3 ist ein Längsschnitt gemäß Entwurf II-II von 1, ähnlich dem von 2, wobei hier die Kabine beim Zwischenstopp platziert ist.
4 ist auch eine Detailsicht des Innenteils der Antriebsvorrichtung, die den Fall darstellt, wo die Anordnung im Innern des Körpers des Gegengewicht-Kolbens eingesetzt ist.
5 ist ebenfalls eine Detailansicht des Innenteils der Antriebsvorrichtung, ähnlich der in 4, die zeigt, dass die Anordnung im Innern des Körpers des Gegengewicht-Kolbens eingesetzt ist, und die definierten Eigenschaften des variablen Volumens Einlasseinrichtungen für Atmosphärenluft einschließen.
6 ist eine vergrößerte Detailansicht, die Verriegelungseinrichtungen zeigt, die in der Kabine definiert sind, und den im Liftschacht des Lifts angebrachten Verankerungshohlräumen gegenüberliegen.
7 ist eine vergrößerte Detailansicht, die die Kombination der Grundelemente zeigt, die durch die Verriegelungseinrichtungen der 6 benutzt werden.
Es ist zu erwähnen, dass in den verschiedenen Abbildungen ähnliche Bezugsbuchstaben- und -ziffern den gleichen oder gleichwertigen Teilen oder Bauelementen des Aufbaus gemäß dem ausgesuchten Beispiel für die vorliegende Offenbarung des erfindungsgemäßen Aufzugs (Lifts) entsprechen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
1 zeigt den Aufzug, dessen gesteuertes balanciertes Gegengewicht auch der Druckkolben der strömungsdynamischen Antriebsvorrichtung ist, welche dessen Bewegungen erzeugt und steuert, auf die sich diese Erfindung bezieht. Dieser Aufzug ist für die Installation in einem herkömmlichen Liftschacht (1) geeignet, der im allgemeinen eine quadratische Form hat, und der die vertikale Führung bereitstellt, worin sich die Kabine (2) ganz lokker bewegt, wobei die Kabine entweder Personen oder Sachen transportiert.
In diesem besonderen Fall ist zu sehen, dass die Kabine mittels ihres Daches (3) am Kabel (4) angebracht ist, wobei das Kabel die Kabine trägt und sich um die frei drehende Rolle (5) erstreckt, die das Kabel umlenkt und seine vertikale Richtung um 180 Grad ändert, damit es zum Kolben-Gegengewicht (6) weiterläuft, das als ein Tauchkolben des strömungsdynamischen Zylinders (7) arbeitet, wodurch das übliche Gleichgewicht zwischen der Kabine und dem Gegengewicht eingerichtet ist.
Wie in 1 gezeigt, fährt die Kabine (2) mit Auf- und Abwärtsbewegungen über die seitlichen Führungen (8) und (9) und wird relativ zum Kolben-Gegengewicht (6) in geeigneter Weise im Gleichgewicht gehalten (wie in 2 dargestellt).
Wie schon erläutert, rotiert die Rolle (5) frei und sitzt an einem oberen Ende des Liftschachts, montiert auf einer Achse (10), die an den Wänden des Schachts durch Arme (11) und (12) gestützt wird. Auch hält das Kabel (4) die Kabine durch einen Zentralpunkt der Kabinendecke (3).
Bezugnehmend auf die 2 und 3 ist es möglich, die Kombination der Einrichtungen, die durch den erfindungsgemäßen Aufzug de finiert werden, ganz zu verstehen. In diesem Fall ist zu sehen, dass der Liftschacht (1) eine Höhe hat, die zum Einbringen von drei Haltepunkthöhen (A), (B) und (C) ausreicht, wo die betreffenden Zugangstüren (13), (14) und (15) erscheinen, und so eingerichtet ist, dass die Haltepunkte den Türen (16) der Kabine (2) gegenüberstehen, womit das Betreten und Verlassen der Kabine ermöglicht wird.
Wie zuvor erklärt wurde, wird die grundlegende Neuheit dieser Ausführungsform durch die Tatsache bestimmt, dass das Kolben-Gegengewicht (6) der besagte Druckkolben der strömungsdynamischen Vorrichtung ist, und so geformt ist, dass die Kabine (2) zum Anheben gebracht wird.
Man nennt diese Vorrichtung fluiddynamisch (strömungsdynamisch), weil sie wahlweise hydraulisch oder pneumatisch sein kann, wobei nur die Ventile und Antriebspumpen je nach dem speziellen Fluidtyp variieren.
In diesen zwei Figuren ist zu sehen, dass das Kolben-Gegengewicht (6) im Innern des geraden vertikalen Zylinders (7) wirkt, und vorzugsweise so angeordnet, dass eine der vier Ecken des Liftschachts (1) dazu passen, und nur einen minimalen Raum besetzend, der etwas länger ist als der vertikale Bewegungspfad, den die Kabine (2) zu fahren hat, um von der Bodenebene (A) zur oberen Ebene (C) zu gelangen, was mit dem Kolbenweg des Kolben-Gegengewichts (6) während seiner maximalen Aufwärts- oder Abwärtsfahrten übereinstimmt.
Wie den Figuren zu entnehmen ist, ist ein freier Raum am Boden belassen zum Betreten in den Liftschacht und zum Ausführen irgendwelcher anfallenden Reparatur- oder Wartungsarbeiten.
In der Tat sieht man bei genauer Betrachtung des Beispiels in den 2 und 3, dass der zylindrische Körper (7) geschlossen ist. Infolgedessen wird eine Kammer variablen Volumens im Innern des Körpers (22) definiert, die durch die obere Basis (23) des Kolben-Gegengewichts (6) und die obere Basis (24) des Zylinders (7) begrenzt wird, sowie eine untere Kammer variablen Volumens (25), die durch die untere Basis (26) des Kolben-Gegengewichts (6) und die untere Basis (27) des besagten Zylinders (7) begrenzt wird.
Abdichtungen (28), (30) und (31) (wie in den 4 und 5 zu sehen) werden für den normalen Betrieb des Systems benutzt, sowohl für den Durchlass des besagten Antriebskabels (4) (das vorzugsweise ummantelt ist), verbunden mit dem Kolben-Gegengewicht (6) durch Seil (29), wie auch für das Bewegen des Kolben-Gegengewichts (6).
Wird Fluid in die Aufwärtsrichtung getrieben, wird Druck in der oberen Kammer (22) erzeugt und eine Druckentlastung in der unteren Kammer (25) vorgenommen, so dass bewegt sich das Kolben-Gegengewicht (6) in Abwärtsrichtung bewegt und eine Zugkraft über das ummantelte Kabel (4) ausübt. Dieser Zug veranlasst die Rolle (5) zum Drehen in Richtung (F3) und damit zum Ändern der Richtung des an die Kabine (2) vermittelten Zuges, die infolgedessen in die Richtung (F4) gehoben wird.
In neuerlichen Experimenten wurde ein gutes Betriebsverhalten festgestellt wenn volumetrische Pumpen benutzt werden, z.B. solche, die als „Root"-Typ bezeichnet sind. In diesen Fällen wurde ein ordnungsgemäßer Betrieb beobachtet bei Gebrauch einer 100 kg-Kabine mit einer maximalen Last von 200 kg, druckentlastet durch ein Kolben-Gegengewicht von 200 kg (als Eigengewicht), bei Bewegung in einem Zylinder von 20 cm Durchmesser, so dass die Bereiche der oberen Basis (22) und der unteren Basis (23) 628 cm² haben.
In diesem Fall wurde zum Heben der Kabine, entweder leer oder die maximale Last tragend, nur eine Kraft von 100 kg ausgeübt (1600 Pa – 160 gr/cm², was etwa 1/6 des Atmosphärendrucks ausmacht).
Wie zuvor angegeben, ist die Pumpe vorzugsweise eine Rotationspumpe mit einer positiven Bewegung, welche (durch Drehung) das nötige Fluid fördert. Dies hat den Vorteil, dass beim elektronischen Regeln der Umdrehungen sehr wirksame Geschwindigkeitsänderungen erzielt werden und das Starten und Anhalten sehr sanft ist. Es wird mit einer nahezu gleichmäßigen Fließrate bei pneumatischen und einer gleichmäßigen Fließrate bei hydraulischen Einrichtungen gearbeitet. Ein Inverter-Ventil wird nicht benötigt, denn wird die Richtung der Drehung geändert, werden Aufwärts- und Abwärtsbewegungen des Kolben-Gegengewichts (6) erhalten. Es handelt sich um volumetrische Pumpen oder Rotationskompressoren mit sehr gutem Betriebsverhalten.
Im Fall eines pneumatischen Antriebs soll ein Rotationskompressor (19) (vom Typ „Root") hergenommen werden, dessen Betrieb dem der hydraulischen Pumpe gleichwertig ist. Verwendet man eine Pumpe, deren Fließrate 100 Liter/Sekunde beträgt, mit Luft-Ein- und -Ausströmung bei atmosphärischem Druck, im Betrieb mit 1000 Pa (100 gr/cm²), was etwa 10% des atmosphärischem Druck ist, beides in Zuständen von Druckanwendung und Druckentlastung, ist die hinausgehende Fließrate etwa 90 Liter/Sekunde.
In den 4 und 5 sind im Detail die Abdichtungen zu sehen, die für den normalen Betrieb der Antriebsvorrichtung erforderlich sind.
Im Fall der Abdichtungen (30) und (31), die zum Anpassen an das Kolben-Gegengewicht (6) angeordnet sind, können die Abdichtungen Elastomer-Ringe oder Ringe aus anderem ähnlichen Material, geeignet zum Arbeiten in die beiden Fahrrichtungen, sein.
Im Fall der Abdichtung (28) werden elastische Halter (32) benützt, die in einer eingeschraubten Stütze sitzen, die ein Herausnehmen im Fall eines Austausches oder von Reparaturarbeiten erlaubt.
In den 4 und 5 wird auch ein Konstruktionsbeispiel gezeigt, das funktionell für das Kolben-Gegengewicht (6) geeignet ist. In diesem Fall ist es ein zylindrischer Hohlkörper, spezifiziert durch scheibenförmige Platten (34) und (35), die miteinander durch doppelendige Bolzen (36) verbunden sind, wodurch ein freier Raum zum herausnehmbaren Lagern von Ballast (37) belassen ist.
4 zeigt eine optionale Konstruktion gezeigt, die im Rahmen dieser Erfindung liegt, worin die Antriebsvorrichtung als ein innerer geschlossener Kreis definiert ist, der im wesentlichen im Innern des Kolben-Gegengewichts (5) sitzt, wo eine pneumatische Pumpe (38), die mit wenigstens einem Solenoidventil (41) verbunden ist, an die genannten Kammern variablen Volumens (22) und (25) durch Leitungen (39) und (40) anschließt. Mittels des Leiters (42) sind sowohl die Pumpe (38) wie auch das Ventil (41) an die elektrische Betriebssteuerung der Antriebsvorrichtung angeschlossen. In diesem Fall wird, wenn die Pumpe (38) Druck in einer der Kammern erzeugt, gleichzeitig ein Druck in der anderen Kammer erzeugt, woraus sich die Betriebsbewegungen des Kolben-Gegengewichts (6) für die Auf- und Abwärtsfahrt der Kabine ergeben.
Die in 5 dargestellte Konstruktions-Lösung liegt ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung. Diese Lösung hat ebenfalls einen im Innern des Zylinders (7) definierten Antrieb; in diesem Fall kann das Kolben-Gegengewicht ein etwas geringeres Gewicht als das der Kabine haben, weil die Ventile (43) und (44) einbezogen sind, um den Lufteinlass und Luftauslass zu ermöglichen.
In diesem Fall wird die Druckerzeugung in einer Kammer, bei gleichzeitiger Druckentlastung in der anderen Kammer, durch Kombinieren des Betriebs der besagten pneumatischen Pumpe (38) (die mit wenigstens einem Solenoidventil (41) verbunden ist) mit dem Öffnen und Schließen der externen Ventile (43) und (44) bewirkt.
Offensichtlich können zum Vervielfachen der Kraft mehr als ein Zylinder benutzt werden. Ein einzelner Zylinder lässt sich sogar durch eine Vielzahl kleinerer Zylinder ersetzen, die im Liftschacht leichter einzubauen und aufzuteilen sind.
Die 6 und 7 wurden hinzugefügt, um zu erläutern, dass in der vorliegenden Erfindung eine ergänzende Sicherheits-Hilfsmittel eingebaut werden kann, die mit dem Befehlssystem der Antriebsvorrichtung zur Druckentlastung des Kolben-Gegengewichts, wenn die Personen oder Gegenstände in der Kabine (2) hinauf- oder hinuntergefahren werden, integriert ist.
Dieses Hilfsmittel weist auch eine Anordnung von Verankerungsbolzen (45) (mindestens zwei Bolzen) auf, die im abgebildeten Fall so angeordnet sind, dass sie an die Kabinendecke passen, wobei deren freie Enden entsprechenden Aufnahme-Hohlräumen (46) gegenüberliegen, die in der Wand des Liftschachts an Höhenstellen angeordnet sind, die für jeden Haltepunkt passen.
Wie im Detail in 7 zu sehen, schwenkt jeder Bolzen (45) um eine transversale Achse (47), die auch ein Haltepunkt ist, der die nach außen verlaufende Auslenkung begrenzt, um die Verriegelung zu verankern. Diese Auslenkung, die mit Pfeilen (F5) dargestellt ist, wird durch elektromechanische Mittel hervorgerufen, z.B. durch den Elektromagneten (48), der in den elektrischen Befehlskreis integriert ist, um die Verschiebung des Bolzens zu bewirken, wenn dieser als Verankerung im Haltepunkt wirkt und ihn entriegelt, wenn die Kabine (2) ihre Fahrt beginnt.
Die innewohnende Neuheit, wie mit den Pfeilen (F6) dargestellt, besteht darin, dass jeder Bolzen ein bestimmtes Spiel hat, das eine Schwingbewegung um die Achse (47) erlaubt. Die besagten Winkelbewegungen werden durch Zentriermittel (49) und (50) gesteuert und durch Anschläge (51) und (52) begrenzt.
Genau genommen sind die besagten Winkelbewegungen speziell für das Arbeiten elektronischer Sensoren (53) und (54) (Mikroschalter) vorgesehen, die mit dem Befehlsschaltkreis der Antriebsvorrichtung integriert sind, und dadurch das automatische In-Gleichgewicht-Bringen des Kolben-Gegengewichts (6) als eine Funktion des neu aufgenommenen Kabinengewichts vollführen.
Schließlich ist anzumerken, dass die Erfindung auch dafür sorgt, dass die frei drehenden Umleitrollen (5) Hilfsmittel zum Unterbrechen einschließen, damit die Sicherheit in den Haltestellen verbessert wird.
Nach dem Beschreiben und Illustrieren der Natur und den Aufgaben der vorliegenden Erfindung sowie der Art, wie diese umzusetzen ist, folgen vier Patentansprüche.

Claims

Aufzug, dessen Gegengewicht auch ein Kolben einer die Bewegung erzeugenden und steuernden strömungsdynamischen Antriebsvorrichtung ist, umfassend: eine Kabine (2) zur Beförderung von Personen oder Dingen, die sich zwischen vertikalen Führungen (8 und 9) bewegt, die innerhalb eines vertikalen Schachts (1), als Aufzugsschacht bezeichnet, angeordnet sind, wobei die Kabine von einem sich zu einer oberen Rolle (5) erstreckenden Kabel (4) gehalten ist, und das in der Gegenrichtung bis zu dem Gegengewicht reicht, welches sich mit der Kabine (2) im Gleichgewicht befindet; wobei die Rolle (5) von den Schachtwänden getragen und in einem frei drehbaren Zustand ist, wobei das im Gleichgewicht befindliche Gegengewicht ein hohles Kolben-Gegengewicht (6) darstellt, das in einem vertikal in dem Aufzugsschacht angeordneten Zylinder (7), neben der Kabine (2), angeordnet ist, wodurch die strömungsdynamische Antriebsvorrichtung, welche die Aufwärts- und Abwärtsbewegungen der Kabine (2) erzeugt, ausgestaltet ist; wobei in diesem Bereich der Zylinder (7) in seinem Inneren zwei variable Kammern (22 und 25) bestimmt, wobei die Kammern durch das Kolben-Gegengewicht (6) von einander getrennt liegen, und eine Durchlauf für den Flüssigkeitsfluss vorhanden ist, in dem mindestens eine Pumpe (38), die in Verbindung mit einer Ventilanordnung (41) steht, dazwischen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebspumpe (38) an dem Gehäuse des Kolben-Gegengewichts (6) angebracht ist und in dem Durchlauf für den Flüssigkeitfluss, der sich durch den Körper des Kolbens erstreckt, eingebettet ist, um eine Verbindung zwischen den beiden variablen Kammern (22 und 25) herzustellen.
Aufzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeits-Fluss-Kreislauf, der zwischen den beiden variablen Kammern (22 und 25) bestimmt ist und der den Körper des Kolben-Gegengewichts (6) ausbildet, ein geschlossener Kreislauf mit einem Durchlauf für eine interne Verbindung (39 und 40) zwischen den beiden Kammern (22 und 25) ist, wo die Antriebspumpe (38) verbunden mit der Ventilanordnung (41) dazwischen eingebettet ist.
Aufzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeits-Fluss-Kreislauf ein pneumatischer Kreislauf mit mindestens einer pneumatischen Pumpe (38), die verbunden mit der Ventilanordnung (41) ist, in dem Kolben-Gegengewicht (6) angeordnet, ist, wobei der pneumatische Kreislauf durch das Integrieren von Lufteinlässen (43 und 44), die an der Zylinderwand (7) angeordnet sind und zu den varialblen Kammern (22 und 25) passen, vervollständigt ist.
Aufzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebspumpe (38) und die damit verbundene Ventilanordnung (91) in dem Kolben-Gegengewicht (6) angeordnet sind, wobei sie in den internen Verbindungs-Durchlauf eingebunden sind, der in dem Körper des Kolben-Gegengewichts (6) ausgebildet ist, das die beiden variablen Kammern (22 und 25) verbindet, die durch das Kolben-Gegengewicht (6) und die Zylinderwand (7) bestimmt sind, wobei ein geschlossener Flüssigkeits-Fluss-Kreislauf bestimmt ist.