Technisches Gebiet
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Diese Erfindung bezieht sich auf die Konstruktion einer gekrümmten
Fahrtreppe und insbesondere auf eine gekrümmte Fahrtreppe mit einer
Bewegungsbahn, die, von oben betrachtet, durch einen festen
Mittelpunkt und einen Bogen mit konstantem Radius definiert ist.
Stand der Technik
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Fahrtreppen, die einer gekrümmten Bewegungsbahn von einer
Eintrittlandestelle zu einer Austrittlandestelle fölgen, sind allgemein im Stand
der Technik bekannt. Es gibt zwei allgemeine Wege die im Stand der
Technik beschritten werden, eine arbeitsfähige gekrümmte Fahrtreppe zu
konstruieren. Ein Weg beinhaltet die Verwendung einer Bewegungsbahn,
die von oben durch einen Bogen mit wechselnden Krümmungsradien und
ausgehend von einem sich bewegenden Mittelpunkt definiert ist. Der
andere Weg beinhaltet die Verwendung einer Bewegungsbahn, die von
oben durch einen Bogen mit konstantem Radius, gezogen um einen
festen Mittelpunkt, bestimmt ist.
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Patentveröffentlichungen, die sich auf den oben genannten ersten Weg
beziehen, umfassen: Japanische Patentveröffentlichung 48-25559 vom
Juli 1973; deutsche Patentveröffentlichung 3,441,845, 13. Juni 1985;
US-Patent Nr. 4,662,502, Nakatani et al, erteilt 5. Mai 1987; und
US-Patent Nr. 4,746,000, Nakatani et al, erteilt 24. Mai 1988.
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Patentveröffentlichungen, die sich auf den oben genannten zweiten Weg
beziehen, umfassen: US-Patente Nr. 685,019, 22. Oktober 1901;
723,325, 24. März 1903; 727,720, 12. Mai 1903; 782,009,
7. Februar 1905; 967,710, 16. August 1910; 2,695,094,
23. November 1954; 2,823,785, 18. Februar 1958; 3,878,931,
22. April 1975; 4,726,460, 23. Februar 1988; 4,730,717,
15. März 1988; 4,739,870, 26. April 1988; Britisches Patent
Nr. 292,641, 22. Juni 1928; und japanische Patentveröffentlichung
Nr. 58-220077, 1983.
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EP-A-0 103 489 offenbart eine gekrümmte Fahrtreppe, die, von oben
betrachtet, eine bogenförmige Bewegungsbahn mit einem konstanten
Radius und festem Mittelpunkt hat. Wenn sich die Trittflächen der
Fahrtreppe von der horizontalen Landestelle zu der mittleren Zone mit
konstanter Neigung bewegen, werden sie durch Beschleunigen und
Verzögern ihrer inneren Kanten in den Landestellen benachbarten
Übergangszonen den Landestellen korrekt repositioniert. Die geänderte
Bewegung der inneren Trittkanten wird durch schwenkende
Verbindungsglieder erreicht, die die Stufenachsen benachbarter Stufen
verbinden, und die an Schwenkpunkten verbunden sind, die mit über
eine Bahn laufenden Rollen versehen sind. Die Stufenachsen haben an
ihren inneren Enden auch Rollen die sich über eine andere Bahn
bewegen, die vertikal von der Verbindungsglied-Rollenbahn beabstandet
ist. Die Position der Innenkanten der Stufen wird in der Übergangszone
durch das Verändern des vertikalen Abstands zwischen der inneren
Stufenachsen-Rollenbahn und der darunter befindlichen
Verbindungsglied-Rollenbahn verändert. Die Verbindungsglieder längen
sich in dem Bereich konstanter Neigung der Fahrtreppe und verkürzen
sich in den horizontalen Lande- und Umkehrzonen. Die Stufen wirken
mit Antriebsketten zusammen, die nur in der Zone konstanter Neigung,
wo die Position der Stufen relativ zueinander konstant bleibt, mit den
Stufenachsen koppeln. Die Antriebsketten berühren die Stufenachsen in
den Übergangs-, Lande- oder Umkehrzonen nicht. Das Verändern der
Position der inneren Kanten der Stufen erfordert, daß die koppelnden
Verbindungsglieder in den horizontalen und Umkehrzonen der
Fahrtreppe gekürzt werden, und die Verwendung von zwei getrennten
Bahnen für die innere Stufenachsenrolle und für die Anpaß-
Verbindungsgliedrollen erfordert, daß die Anpaßverbindungsglieder in
der gesamten Bewegungsbahn der Fahrtreppe immer schräg sind. Die
Verwendung von zwei getrennten Rollenbahnen, nämlich Achsen- und
Verbindungsglied-Rollenbahn erfordert auch, daß das Antriebsgehäuse
und die Trittflächenumdrehkettenräder vertikal eine größere Ausdehnung
haben.
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Charles D. Seeberger war ein Erfinder der Jahrhundertwende, der die
US-Patente Nr. 617,778, erteilt 17. Januar 1899; 617,779, erteilt 17.
Januar 1899; 984,495, erteilt 14. Februar 1911; 984,858, erteilt 21.
Februar 1911; und 999,885, erteilt 8. August 1911, erhielt, die sich alle
auf gekrümmte Fahrtreppen beziehen. Das Patent 617,779 erörtert die
Notwendigkeit, bei einer gekrümmten Fahrtreppe mit einer
Bewegungsbahn, die Abschnitte mit unterschiedlichen Radien hat,
Stufenketten zu kürzen und zu längen. Die Stufenketten sind aus Teilen
gebildet, die über Gewindeverbindungen miteinander verbunden sind.
Die Teile werden durch einen Zahnradmechanismus zum Aufschrauben
oder Zusammenziehen der Gewindeverbindungen gedreht, wodurch die
Kette, wenn nötig, gelängt oder verkürzt wird. In dem Patent 984,495
ist angegeben, daß eine gekrümmte Fahrtreppe mit einem festen Radius
und gleichbleibendem Mittelpunkt nicht beide Enden benachbarter
Stufenachsen miteinander durch Verbindungsglieder von fester Länge
verbunden haben kann. Eine scherenartige Verbindung wird deshalb
zwischen aufeinanderfolgenden Achsen vorgesehen, und eine schwache
Anpassung dieser Verbindung wird vorgenommen, wenn sich die Stufen
aus dem gekrümmten horizontalen Bahnbereich zu dem geneigten
gekrümmten Bereich der Bahn bewegen. Die Anpassung wird auf Seite
3, Zeile 119, bis Seite 4, Zeile 28, des Patents beschrieben. Das Patent
999,885 beschreibt eine gekrümmte Fahrtreppe, deren Stufen an ihren
inneren und äußeren Kanten miteinander verbunden sind, wobei die
Verbindung der äußeren Kanten von konstanter Länge ist und die
Verbindung der inneren Kanten wegen der anpaßbaren
Verbindungsglieder variabel ist.
Offenbarung der Erfindung
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Diese Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung von Stufenkette und
Bahn zur Verwendung in einer gekrümmten oder spiralförmigen
Fahrtreppe des Typs mit, von oben betrachtet, bogenförmiger
Bewegungsbahn mit festem Mittelpunkt und konstantem Radius. Die
Anordnung dieser Erfindung berücksichtigt, daß sich bei Fahrtreppen des
angegebenen Typs die Stufen, wenn sie sich von dem horizontalen
Landestellen-Eintrittbereich in und durch den Eintrittübergangsbereich zu
dem Bereich konstanter Neigung bewegen, gegeneinander schwenken
müssen, damit ihre Trittflächen horizontal bleiben. Diese schwenkende
Bewegung wird erreicht, indem, von oben betrachtet, die äußere Seite
der jeweiligen Stufe mit einer anderen Winkelgeschwindigkeit als die
innere Seite der jeweiligen Stufe bewegt wird, wenn sich die Stufen
durch die Eintrittübergangszone und durch die Zone mit konstanter
Neigung bewegen. In der Austrittübergangszone wird die geänderte
Bewegung der inneren und äußeren Seiten der Stufen umgekehrt, so daß
die Stufen dann zurück in ihre ursprüngliche Ausrichtung relativ
zueinander schwenken. Daher werden die Geschwindigkeiten der Stufen
und ihre Winkelpositionen an unterschiedlichen Stellen entlang deren
Bewegungsbahn variieren. Um die schwenkende Stufenbewegung zu
ermöglichen, ohne die Stufen miteinander zu verknüpfen, werden die
Vorderseiten der Treppenstufen mit einer modifizierten konischen
Gestalt ausgebildet, deren Details oder Spezifika durch den
Krümmungsradius der Bewegungsbahn der Fahrtreppe und die Größe der
Stufe zu bestimmen sind.
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Die geänderte Geschwindigkeit und die schwenkende Bewegung der
Stufen wird in der Anordnung dieser Erfindung vorzugsweise durch
Ändern der effektiven Länge der äußeren Stufenkette ohne Ändern der
Länge ihrer einzelnen Glieder erreicht. Es ist festzustellen, daß nicht die
tatsächliche Länge der Stufenkette, sondern nur ihre effektive Länge
geändert wird. Die Stufenketten bestehen aus einer Mehrzahl von
Gliedern, die schwenkbar miteinander verbunden sind und die auch mit
den Rollenachsen an den Stufen verbunden sind. Jede der Kettenglied-
Schwenkverbindungen trägt eine Kettenrolle, wie es im folgenden
detaillierter beschrieben wird. Die Stufenrollenachsen tragen Drehrollen,
die sich auf Bahnen bewegen, die unter den Stufen in bekannter Weise
montiert sind. Bei der Anordnung dieser Erfindung ist die äußere der
Bahnen, entlang derer sich die Stufenrollen bewegen, eine einfache
Laufbahn, die in dem Abschnitt konstanter Neigung der Fahrtreppenbahn
und den Übergangs- und Landezonen nur aus einer gewöhnlichen Bahn
besteht, entlang derer sich alle Kettenrollen einschließlich der
Stufenachsenrollen bewegen. In dem Abschnitt konstanter Neigung der
Fahrtreppenbahn wird die äußere Stufenkette eine erste verkürzte
effektive Länge haben, und daher werden die benachbarten Stufenachsen
durch einen ersten vorbestimmten gekürzten Abstand getrennt sein. In
den horizontalen Abschnitten und den Umkehrabschnitten der
Fahrtreppenbahn nimmt die effektive Länge der Kette zu. Daher wird
der Abstand zwischen den Stufenachsen in den Lande- und
Umkehrzonen größer sein.
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Die effektive Länge der äußeren Stufenkette wird in den
Übergangszonen und der Zone konstanter Neigung gekürzt, indem mit jeder
äußeren Stufenachse ein Glied an der äußeren Stufenkette starr befestigt
ist. Die verbleibenden Kettenglieder, die die Stufenachsenglieder mit den
nächsten benachbarten Stufenachsen in der Fahrtreppe verbinden, sind
alle beweglich miteinander verbunden. Daher können diese
Verbindungsglieder relativ zueinander, hinsichtlich der befestigten
Stufenachsenglieder und hinsichtlich der nächsten benachbarten
Stufenachsen flexibel sein oder schwenken. Als Folge der Gestaltung der
äußeren Stufenkette als eine Kombination von befestigten und
beweglichen Gliedern wird, wenn sich die Stufen durch die
Übergangszonen und die Zone konstanter Neigung bewegen, das Ende
jedes Zwischenglieds, das mit einem befestigten Stufenachsenglied
verbunden ist, von der äußeren Bahn nach oben weg gehoben. Das wird
eine Mehrzahl von nach oben gerichteten Knicken verursachen, um die
äußere Stufenkette in den geneigten Zonen der Fahrtreppe zu bilden.
Diese Knicke werden kleiner oder verschwinden in den horizontalen
Landezonen. Wenn die befestigten Stufenachsenglieder alle parallel zu
den Stufentrittflächen sind, dann wird die äußere Stufenkette, wenn sie
sich durch die Landezonen bewegt, von der Seite gesehen gerade sein.
Dies wird es der äußeren Stufenkette erlauben, durch ein relativ
konventionelles Umdrehkettenrad umgekehrt zu werden.
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In Übereinstimmung mit dieser Erfindung wird in der
Eintrittübergangszone, das ist die Übergangszone zwischen der Eintrittstelle und dem
Abschnitt konstanter Neigung der Fahrtreppe, die effektive Länge der
äußeren Kette verkürzt, und das Gegenteil wird in der
Austrittübergangszone
geschehen, die den Abschnitt konstanter Neigung der
Fahrtreppe mit der Austrittstelle verbindet.
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Es ist deshalb eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Anordnung aus
Fahrtreppen-antreibender Stufenkette und Bahn zur Verwendung bei einer
gekrümmten Fahrtreppe mit einer Bewegungsbahn mit, von oben
betrachtet, festem Mittelpunkt und gleichbleibendem Radius,
bereitzustellen.
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Es ist eine zusätzliche Aufgabe dieser Erfindung, eine Anordnung der
beschriebenen Art bereitzustellen1 bei der die Stufen der Fahrtreppe
relativ zueinander geschwenkt werden, wenn sich die Stufen aus einer
horizontalen Landezone zu einer mittleren Zone konstanter Neigung
- oder umgekehrt - bewegen.
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Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, eine Anordnung der
beschriebenen Art bereitzustellen, bei der die schwenkende Bewegung
der Stufen von einer Änderung in der Winkelgeschwindigkeit der
äußeren Kanten der Stufen, von oben betrachtet, begleitet ist.
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Es ist noch eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Anordnung der
beschriebenen Art bereitzustellen, bei der die effektive Länge der
äußeren Stufenkette geändert wird, wenn sich die Stufen zwischen den
Landezonen und den mittleren Zonen konstanter Neigung bewegen, um
den Abstand zwischen Stufenachsen an benachbarten Stufen an der
Fahrtreppe zu ändern.
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Es ist noch eine zusätzliche Aufgabe dieser Erfindung, eine Anordnung
der beschriebenen Art bereitzustellen, bei der die effektive Länge der
Stufenkette durch ausgewähltes Knicken der Kette geändert wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Fahrtreppenanordnung mit
einer gekrümmten Bewegungsbahn bereitgestellt, die - von oben
betrachtet - durch einen konstanten, von einem festen Mittelpunkt
ausgehenden Radius bestimmt ist, wobei die Fahrtreppe eine Eintritt-
und eine Austrittlandezone, eine mittlere Zone konstanter Neigung
sowie, die Zone konstanter Neigung mit der Eintritt- bzw.
Austrittlandezone verbindend, eine Eintritt- und eine
Austrittübergangszone mit sich kontinuierlich ändernder Neigung
aufweist, und wobei die Fahrtreppe Umdrehkettenräder an jeder der
Landezonen zum Umkehren der Bewegungsrichtung der sich
bewegenden Fahrtreppenkomponenten besitzt, und wobei die
Fahrtreppenanordnung aufweist:
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a) eine innere und eine äußere Bahn 22, die sich zwischen den
Landezonen und durch die Übergangszonen und die Zone konstanter
Neigung erstrecken, zum Führen der Bewegung der Stufen 10,12
entlang der Bewegungsbahn der Fahrtreppe;
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b) eine Mehrzahl von Stufen 10,12, jede mit: einer oberen Trittfläche
13, die in dem Fahrgastbeförderungsbereich der Bewegungsbahn der
Fahrtreppe im wesentlichen horizontal bleibt; einer Stufenachse
14,16 an der inneren und der äußeren Seite jeder Stufe; sowie einer
inneren und einer äußeren Stufenachsenrolle 18,20, die an den
Stufenachsen drehbar angebracht sind, wobei sich die
Stufenachsenrollen über die innere und die äußere Bahn 22 bewegen
können; und
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c) eine äußere Stufenkette, die eine durchgehende Verbindung
zwischen den äußeren Enden der Stufenachsen 14,16 bildet,
wodurch alle Stufen 10, 12 an ihren äußeren Seiten durch die äußere
Stufenkette in der gesamten Bewegungsbahn der Fahrtreppe
miteinander verbunden sind, wobei die äußere Stufenkette
Stufenachsenglieder 24,26,28, die jeweils starr an der äußeren Stufenachse
14,16 jeder Stufe 10,12 befestigt sind, um eine gleichbleibende
Winkelbeziehung zu der Stufentrittfläche in der gesamten
Bewegungsbahn der Fahrtreppe beizubehalten, sowie eine Mehrzahl von
Zwischengliedern 26 aufweist, welche die Stufenachsenglieder
24,28 mit der nächsten benachbarten Stufenachse 14,16 an der
Fahrtreppe verbinden, wobei die Zwischenglieder 26 schwenkbar
miteinander verbunden, mit den Stufenachsengliedern 24,28
verbunden, und mit der nächsten benachbarten Stufenachse 14,16
verbunden sind, um bewegliche Verbindung zwischen jedem
Stufenachsenglied und der nächsten benachbarten Stufenachse zu bilden,
die mit der äußeren Stufenkette verbunden ist, gekennzeichnet durch
Stufenachsenglieder 24,28, die aufgrund ihrer starren Befestigung an
den äußeren Stufenachsen 14,16 die effektive Länge der äußeren
Stufenkette kürzen können, indem sie Zwischenglieder-knicke in den
Übergangszonen und der Zone konstanter Neigung der Fahrtreppe
bilden.
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Andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der
nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung im
Zusammenhang mit den anliegenden Zeichnungen leichter deutlich, für
die gilt:
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Figur 1 ist eine Draufsicht auf die Stufen der Fahrtreppe, so wie sie in
den horizontalen Landezonen der Fahrtreppe aussehen;
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Figur 2 ist eine Draufsicht ähnlich Figur 1, zeigt aber die schwenkende
Bewegung, die die Stufe in der mittleren Zone konstanter
Neigung ausführen würde, wenn die innere und äußere
Stufenkette auf einer konstanten effektiven Länge gehalten würden;
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Figur 3 ist eine Draufsicht ähnlich Figur 2, zeigt aber die geschwenkte
Position der Stufen in der mittleren Zone, wenn die effektive
Länge der äußeren Stufenkette verkürzt ist, während die
effektive Länge der inneren Stufenkette konstant beibehalten
wird;
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Figuren 4 und 5 sind schematische Darstellungen der Stufe in dem
Bereich einer Landestelle bzw. in dem geneigten Bereich, die
zeigen, wie Geschwindigkeiten mit Stufenpositionen in
Beziehung stehen können;
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Figur 6 ist ein perspektivischer Ausschnitt einer Ausführungsform einer
Stufenketten- und Bahn-Anordnung, ausgebildet in
Übereinstimmung mit dieser Erfindung;
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Figur 7 ist eine Seitenansicht, welche die Anordnung in der mittleren
Zone konstanter Neigung der Bahn zeigt und darstellt, wie die
effektive Länge der Stufenkette verkürzt wird;
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Figur 8 ist eine Seitenansicht, welche die Anordnung in einer
horizontalen Landezone der Bahn zeigt und darstellt, wie die effektive
Länge der Stufenkette vergrößert wird; und
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Figur 9 ist eine Seitenansicht des Umdrehkettenrads der Stufenkette
von Figur 6.
Beste Art, die Erfindung auszuführen
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Zu Fig. 1 sind zwei Stufen 10 und 12 an der Fahrtreppe gezeigt, wie sie
von oben aussehen würden, wenn man auf die Trittflächen in einer der
horizontalen Landezonen hinabblicken würde. Die Stufen 10 und 12
haben konstant gekrümmte innere Seiten mit dem Radius RS1, längs
denen Punkte 1, 4, 5 und 8 liegen, und konstant gekrümmte äußere
Seiten mit dem Radius RS2, längs denen Punkte 2, 3, 6 und 7 liegen.
Die Radien RS1 und RS2 sind von einem festen Mittelpunkt C gezogen.
Die innere Stufenkette hat eine Teillänge B1 für jede Stufe 10 und 12,
und die äußere Stufenkette hat eine Teillänge B2 für jede Stufe 10 und
12.
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In Fig. 2 sind die Positionen der Stufen 10 und 12 dargestellt, wie sie in
der mittleren geneigten Zone mit konstanter Neigung der Fahrtreppe
erscheinen würden, wenn die effektiven Teillängen B1 und B2 der
inneren und äußeren Stufenkette konstant gehalten würden. Die Position
der Stufe 12 an den Landestellen ist in Fig. 2 mit gestrichelten und die
Position der Stufe 12 im Anstieg ist mit durchgezogenen Linien gezeigt.
Wenn die Stufen 10 und 12 in der geneigten Zone der Fahrtreppe sind,
wird, ausgenommen die Stufe 12 ist die höhere Stufe, sie sich auf und
über die Stufe 10 geschwenkt haben, so daß sich Punkt 6 um einen
Abstand 52 und Punkt 5 um einen Abstand S1 bewegt haben wird. Diese
Bewegung der Stufe 12 wird zur Folge haben, daß sich der
wahrnehmbare Radius der inneren Seitenabschnitte der Stufen 10 und 12
auf R'S1 verringert und sich der wahrnehmbare Radius der äußeren
Seitenabschnitte der Stufen 10 und 12 auf R'S2 verringert, die beide von
dem Mittelpunkt C' gezogen sind, der gegenüber dem ursprünglichen
Mittelpunkt C verschoben ist.
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Um dieser Tendenz der Stufen 10 und 12, sich spiralförmig in eine
Bewegungsbahn mit engerem Radius zu bewegen, entgegenzuwirken,
und die ursprüngliche kreisförmige Bewegungsbahn beizubehalten, muß
die Stufe 12 ein weiteres Zusatzstück über die Stufe 10 geschwenkt
werden, wenn die Stufen in der mittleren geneigten Zone der
Fahrtreppenbahn sind. In Fig. 3 ist die Position der Stufe 12 aus Fig. 2
mit gestrichelten Linien dargestellt, und die gewünschte Position, die
notwendig ist, um den konstanten Radius zu liefern, ist mit
durchgezogenen Linien gezeigt. Um die gewünschte Position zu
erreichen, wird die Außenseite der Stufe 12 um eine Strecke ΔS2 weiter
geschwenkt, so daß sich die Ecken 6, 7 und 8 der Stufe 12 zu den
Positionen 6', 7' bzw. 8' verschieben. Die Ecke 5 der Stufe 12 kann
betrachtet werden, als bildete sie den Schwenkpunkt und verlagert
deshalb ihre Position im wesentlichen nicht. Man sieht, daß die oben
beschriebenen Radien tatsächlich die Stufenkettenradien sind, aber zum
Erklären der Bewegung der Stufen, können sie als die Radien der
Bewegungsbahn der inneren und äußeren Kanten der Stufen betrachtet
werden.
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Wie angeführt, muß um eine gekrümmte Fahrtreppe mit von oben
konstantem Radius zu schaffen, der Abstand zwischen dem Punkt 2 und
dem Punkt 6 kleiner werden, während der Abstand zwischen Punkt 1
und Punkt 5 beibehalten wird. Eine schwenkende Bewegung um den
Punkt 5 ist das Ergebnis. Dies erfolgt durch Verkürzen der Länge der
äußeren Stufenkette, wenn sie durch die Eingangsübergangszone geht.
Das Ergebnis davon ist in Fig. 3 gezeigt.
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Die folgenden Gleichungen können benutzt werden, um die erforderliche
Verkürzung der äußeren Stufenkette zu berechnen:
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worin
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Rs1 = Draufsicht-Radius der inneren Stufenbahn;
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Rs2 = Draufsicht-Radius der äußeren Stufenbahn;
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B1 = Teilänge der Kette der Stufeninnenseite;
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B2 = Teillänge der Kette der Stufenaußenseite;
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B'2 = Teillänge der Kette außen beim
Übergangs/Neigungsabschnitt;
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αs1 = Neigungswinkel der Bahn der Stufeninnenseite;
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α s2 = Neigungswinkel der Bahn der Stufenaußenseite;
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S1 = Projektion der Bogenlänge der Stufeninnenseite;
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S2 = Projektion der Bogenlänge der Stufenaußenseite;
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S'2 = Projektion der Bogenlänge der Stufenaußenseite, welche
die Stufe auf den konstanten Radius schwenkt; und
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ΔS2 = Projektion des Bogenlängenunterschieds der
Stufenaußenseite, der die Stufe auf den konstanten Radius
schwenkt.
GESCHWINDIGKEIT
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Die folgenden Gleichungen zeigen, wie die Geschwindigkeiten mit den
Stufenpositionen, wie in Fig. 4 und 5 gezeigt, in Beziehung stehen,
wobei:
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V1 = Tangentialgeschwindigkeit der inneren Stufenkante;
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V2 = Tangentialgeschwindigkeit der äußeren Stufenkante;
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W = Winkelgeschwindigkeit;
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Rs1 = Draufsicht-Radius der inneren Stufenbahn;
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Rs2 = Draufsicht-Radius der äußeren Stufenbahn;
-
α s1 = Neigungswinkel der inneren Stufenbahn;
-
α s2 = Neigungswinkel der äußeren Stufenbahn;
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B1 = Teillänge der Kette der Stufeninnenseite;
-
B2 = Teillänge der Kette der Stufenaußenseite;
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ΔS2 = Projektion des Bogenlängenunterschieds der
Stufenaußenseite, der die Stufe auf den konstanten Radius
schwenkt; und
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ΔV = Geschwindigkeitsunterschied, der der Stufenaußenseite in
Draufsicht abgezogen wird.
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Für den horizontalen Bereich, der in Fig. 4 gezeigt ist, gelten die
folgenden Gleichungen:
Konstante
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Für den Übergangsabschnitt und Neigungsabschnitt, der in Fig. 5
gezeigt ist, gelten die folgenden Gleichungen.
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Um die Geschwindigkeit der äußeren Stufenkante und den Abstand der
äußeren Achsen zu ändern, gelten die folgenden Gleichungen.
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worin ΔV folgendermaßen berechnet werden kann:
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Bezieht man sich jetzt auf Fig. 6-9, ist dort eine Ausführungsform einer
äußeren Stufenkette und einer äußeren Bahn gezeigt, die im Betrieb die
oben genannten Änderungen in der effektiven Länge der äußeren
Stufenkette und in der Geschwindigkeit der äußeren Seite der Stufen 10
und 12 bewirken kann, die in Fig. 7 und 9 schematisch gezeigt sind. In
Fig. 6 ist die Stufenkette gezeigt, wie sie in dem mittleren Bereich
konstanter Neigung der Fahrtreppe erscheint. Gezeigt ist ein Teil der
Stufenkette, der die benachbarten Stufenachsen 14 und 16 verbindet. Die
Stufenachse 14 ist an der Stufe 10 und die Achse 16 ist an der Stufe 12
angebracht. Die Stufenachsen 14 und 16 tragen Rollen 18 bzw. 20, die
entlang der Bahn 22 rollen. Das gezeigte Kettenteil weist drei Gliedsätze
24, 26 und 28 auf, die die Stufenachsen 14 bzw. 16 verbinden und die
außerdem mit den Drehachsen 30 und 32 eines Paares von mittleren
Kettenrollen 34 und 36 verbunden sind. Die mittleren Kettenrollenachsen
30 und 32 sind außerdem schwenkbar an entgegengesetzten Enden des
Kettengliedsatzes 26 gelagert.
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Der Gliedsatz 28 ist auf die Stufenachse 16 aufgepfählt, die ihrerseits an
der Stufe 12 befestigt ist. Der Gliedsatz 24 ist demgegenüber drehbar an
der Stufenachse 14 gelagert, so daß die Stufenachse 14 sich in dem
Gliedsatz 24 drehen kann, ohne diesen zu beeinflussen. Die Rollen 18
und 20 sind natürlich auf den Achsen 14 und 16 drehbar gelagert. Die
Befestigung des Gliedsatzes 28 an der Stufenachse 16 bewirkt, daß der
Gliedsatz 28 parallel zur Trittoberfläche 13 der Stufe 12 bleibt,
unabhängig wo die Stufe 12 entlang ihrer Bewegungsbahn der
Fahrtreppe ist. Deswegen wird in dem Bereich konstanter Neigung der
Bewegungsbahn der Fahrtreppe der Gliedsatz 28 die Kettenrolle 36 von
der Bahn 22 heben, wie in Fig. 6 und 7 gezeigt, während die Rollen 18
und 34 weiterhin entlang der Bahn 22 rollen. Das bewirkt, daß die
Gliedsätze 26 und 28 in einen nicht-ausgerichteten Zustand kommen und
somit einen Knick in der äußeren Stufenkette bilden. Die Stufenachsen
14 und 16 werden somit in der Zone konstanter Neigung der
Bewegungsbahn der Fahrtreppe enger zusammen bewegt. Durch
Verkürzen der effektiven Länge der äußeren Stufenkette auf diese Art,
werden die Stufen korrekt wiederausgerichtet, so daß sie horizontal
bleiben und den Bahnen richtig folgen. Das Anheben der Rolle 36 wird
allmählich in der Eintrittübergangszone geschehen. In den horizontalen
Landezonen, wie in Fig. 8 gezeigt, sind die Gliedsätze 24, 26 und 28
alle ausgerichtet und parallel zu den Trittflächen 11 und 13 der Stufen,
und alle Rollen 18, 20, 34 und 36 sind in Kontakt mit der Bahn 22.
Man sieht, daß die Stufenkette beim Bewegen von der Eintrittlandestelle
zur Austritflandestelle mit einer längeren, effektiven Länge beginnt, die
sich in der Eintrittübergangszone verkürzt, in der Zone konstanter
Neigung verkürzt bleibt und sich dann in der Austrittübergangszone
zurück zur ursprünglichen effektiven Länge längt. Dieses Verkürzen und
Längen des Abstands zwischen den Stufenachsen ist, es was die Stufen
richtig positioniert und sie sich, von oben betrachtet, in einer
gekrümmten Bahn mit konstantem Radius und festem Mittelpunkt
bewegen läßt.
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Wie man aus Fig. 9 sieht, werden, wenn die Kettenglieder 24, 26, 28
alle in den horizontalen Landezonen ausgerichtet sind, diese einfach über
das Umdrehkettenrad 53 am Eintritt und Austritt der Fahrtreppe laufen.
Das Kettenrad 53 ist auf einer angetriebenen Welle 55 angebracht und
an einem der Landestellenenden der Fahrtreppe angeordnet. Man sieht,
daß die Fahrtreppe daher von konventioneller Konstruktion ist, bei der
der Rückkehrweg der Stufen unter dem Fahrgast-Beförderungsweg liegt.
Das Kettenrad 53 ist am Umfang mit vergrößerten Ausnehmungen 57
gestaltet, die so groß sind, daß sie die Rollen 18, 20, 34 und 36 der
angetriebenen Stufenkette aufnehmen und befördern. Man sieht, daß es
zwei Kettenräder zum Umdrehen geben wird, an jedem Ende der
Fahrtreppe eines, aber nur eines von diesen wird ein Antriebskettenrad
sein. Das andere Kettenrad wird so wie gezeigt ausgebildet sein, aber
wird als freilaufendes Kettenrad dienen, das die Kette nur führt, sie aber
nicht antreibt.
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Man versteht leicht, daß die Anordnung von Stufenkette und Bahn dieser
Erfindung es ermöglicht, daß die Bewegungsbahn der Fahrtreppe durch
einen Bogen mit konstantem Radius abgeleitet von einem festen
Mittelpunkt festgelegt ist. Das wiederum ermöglicht eine größere
Kontrolle der Abstände von Stufe zu Stufe und von Stufe zu Schürze in
der Fahrtreppe. Balustraden, Trittflächen und Schürzen können einfacher
gestaltet und genau montiert werden. Darüber hinaus stellt das
Stufenschwenk-Merkmal der Erfindung eine relativ einfache mechanische
Ausbildung sicher, welche die komplexen Stufenverbindungen eliminiert,
die im oben genannten Stand der Technik beschrieben sind. Die
Bewegung der Stufen wird vollständig an allen Stellen in der
Bewegungsbahn der Fahrtreppe kontrolliert und kann den
Kundenwünschen entsprechend angepaßt werden, um unterschiedlichen
Drehwinkeln, Neigungswinkeln und Beförderhöhen für die Fahrtreppe
gerecht zu werden.
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Man sieht, daß die Anpassungen in den effektiven Kettenlängen
vorzugsweise in der äußeren Stufenkette vorgenommen werden.
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Da viele Änderungen und Variationen der offenbarten
Ausführungsformen der Erfindung vorgenommen werden können, ohne
von dem Konzept der Erfindung abzuweichen, ist es nicht beabsichtigt,
die Erfindung anders als durch die angefügten Ansprüche erforderlich
einzuschränken.