DE69200488T2

DE69200488T2 - Mit einem Linearmotor angetriebener Aufzug.

Info

Publication number: DE69200488T2
Application number: DE69200488T
Authority: DE
Inventors: Nobuyuki Matsui
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 1991-04-16
Filing date: 1992-03-19
Publication date: 1995-02-02
Anticipated expiration: 2012-03-20
Also published as: US5197570A; EP0509647A1; EP0509647B1; DE69200488D1; JPH04317981A; JPH0815993B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen von einem Linearmotor angetriebenen Aufzug.
In letzter Zeit werden entsprechend einem Trend zur Konstruktion mehrstöckiger Gebäude Hochgeschwindigkeitsaufzüge benötigt, und es ist eine Vielzahl von Hochgeschwindigkeitsaufzügen in der derzeitigen Technik bekannt.
Jedoch verwenden diese herkömmlichen Hochgeschwindigkeitsaufzüge dieselben Hub- und Senkmechanismen, die gemäß Stand der Technik durch eine Wickeltrommel betrieben sind, so daß die Geschwindigkeiten und die Transportkapazitäten begrenzt sind.
Daher schlägt der vorliegende Anmelder in der japanischen Patentanmeldung Nr. 2-207606 einen von einem Linearmotor angetriebenen Aufzug vor, der einen Transport mit hoher Geschwindigkeit und mit großer Kapazität ermöglichte.
Obwohl der obengenannte Vorschlag als solcher sehr wirksam ist, bleibt die Transportkapazität noch immer eingeschränkt, weil nur eine Bahn für eine aufsteigende Passage bzw. eine absteigende Passage vorgesehen ist. Denkbar ist das Vorsehen einer Mehrzahl von Bahnen, aber dies ergibt eine Vorrichtung mit großen Abmessungen. Darüber hinaus gibt eine Einschränkung beim Massentransport darin, daß ein Überholbetrieb und ein gemischter Betrieb für ein Anhalten an jedem Stockwerk und für Expreß unmöglich sind.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen von einem Linearmotor angetrieben Aufzug, mit einer Überholfunktion aufzuzeigen, der einen Transport mit hoher Geschwindigkeit und großer Kapazität realisieren kann und einen gemischten Betrieb für Stop an jedem Stockwerk und für Expreß ermöglicht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein von einem Linearmotor angetriebener Aufzug vorgesehen, umfassend: ein Aufzugschacht, der durch einen Zentralkern in gegenüberliegende aufsteigende und absteigende Passagen unterteilt ist, eine Mehrzahl von Aufzugkörben, die in den Passagen angeordnet sind, wobei einer des Zentralkerns oder der Körbe mit Linearmotor-Primärspulen versehen ist und der andere jeweils mit gegenüberliegenden Permanentmagneten versehen ist, einen oberen überführungsabschnitt, der an der Oberseite des Aufzugsschachts vorgesehen ist, um Aufzugkörbe von der aufsteigenden Passage zu der absteigenden Passage zu überführen, und einen unteren Überführungsabschnitt, der an der Unterseite des Aufzugsschachts vorgesehen ist, um Aufzugkörbe von der absteigenden Passage zu der aufsteigenden Passage zu überführen, dadurch gekennzeichnet, daß jede der aufsteigenden und absteigenden Passagen in Lokal - und Expreßbahnen unterteilt ist, und daß an wenigstens einem Punkt in jeder der Passagen Mittel vorgesehen sind, um Körbe zwischen den Lokal- und Expreßbahnen zu überführen.
Bevorzugt umfaßt das Lokal/Expreßüberführungsmittel einen Schaltrahmen. Der Zentralkern kann mit Aufzugkorbführungsschienen für die Lokal- und Expreßbahnen versehen sein, und der Schaltrahmen ist mit entsprechenden Führungsschienen ausgebildet und zur Drehung um dem Zentralkern herum geeignet, um einen Korb von einer Bahn zu einer anderen zu überführen.
In einer Ausführung ist der Aufzugschacht zylindrisch und die Aufzugkörbe und der Schaltrahmen sind im Querschnitt bogenförmig. Bevorzugt werden die jeweiligen Lokal- und Expreßbahnen um 60º voneinander getrennt, wobei der Schaltrahmen eine Winkelabmessung von 120º hat, und zusätzlich zu den Lokal- und Expreßbahnen ist jede Passage wenigstens in dem Bereich des Schaltrahmens mit einem Seitenbereich versehen.
Auch sind die Aufzugtüren bevorzugt an dem Abschnitt vorgesehen, welcher der Lokalbahn des Zentralkerns entspricht.
Weiter ist bevorzugt das Lokal/Expreßüberführungsmittel an dem festen Abschnitt in dem Stockwerk vorgesehen, wo die Passagiere sehr häufig zu- und aussteigen.
Bevorzugt sind Mittel vorgesehen, um den Aufzugkorb in den Passagen an Stellen, die den Stockwerken entsprechen, selektiv verriegeln.
Weiter bevorzugt umfassen die Verriegelungsmittel Ausnehmungen, die an dem Rahmen gebildet sind, und eine Anschlagvorrichtung, die mit einem Stift zum Eingriff mit der Ausnehmung versehen ist, wenn der Korb anhält.
Bevorzugt umfaßt der Überführungsabschnitt Rollen zum Tragen und Führen des Korbs, Rollen zum Drehen in Abstützung mit dem unteren Umfangsabschnitt des Korbs und einen Motor zum Antrieb der Rollen.
Und bevorzugt sind beide Körbe in beiden Überführungsabschnitten derart konstruiert, daß sie um 360º drehen können.
Eine Ausführung der vorliegenden Erfindung wird nun beispielshalber unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
Fig. 1 ist eine Perspektivansicht einer Ausführung der vorliegenden Erfindung mit Darstellung der Haupteile;
Fig. 2 ist eine Schnittansicht von Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Schnittansicht mit Pfeil, welche rechts diejenige entlang der Linie A-A von Fig. 2 bzw. links diejenige entlang der Linie B-B von Fig. 2 darstellt;
Fig. 4 zeigt perspektivisch die Vorderseite eines Schaltrahmens;
Fig. 5 zeigt perspektivisch die Rückseite des Schaltrahmens;
Fig. 6 zeigt perspektivisch die Vorderseite des Korbs;
Fig. 7 zeigt perspektivisch die Rückseite des Korbs;
Fig. 8 zeigt perspektivisch ein Beispiel eines Betriebszustands;
Fig. 9 ist eine Horizontalschnittansicht des 9. Stockwerks von Fig. 8;
Fig. 10 ist eine Horizontalschnittansicht des 8. Stockwerks in Fig. 8;
Fig. 11 zeigt in Perspektivansicht ein anderes Beispiel eines Betriebszustands;
Fig. 12 ist eine Horizontalschnittansicht des 8. Stockwerks von Fig. 11;
Fig. 13 zeigt in Perspektivansicht einen Zustand, in dem ein Korb durch Eintritt in den Schaltrahmen angehalten wird;
Fig. 14 ist eine Horizontalschnittansicht von Fig. 13;
Fig. 15 zeigt in Perspektivansicht ein anderes Beispiel eines Betriebszustands;
Fig. 16 ist eine Horizontalschnittansicht des 9. Stockwerks von Fig. 15;
Fig. 17 ist eine Perspektivansicht mit Darstellung eines Zustands, in dem ein Korb durch den Schaltrahmen hindurch tritt; und
Fig. 18 ist eine Horizontalschnittansicht des 9. Stockwerks von Fig. 17.
In den Fig. 1 und 8 ist in einem zylindrischem Aufzugschacht 1 ein fester Abschnitt 10 vorgesehen, ein unterer Überführungsabschnitt oder Drehabschnitt 10A und ein oberer Überführungsabschnitt oder Drehabschnitt 10B, die jeweils von dem festen Abschnitt 10 nach unten bzw. oben abstehen, wodurch in dem Aufzugschacht eine aufsteigende Passage 2 und eine absteigende Passage 3 beiden Drehabschnitten 10A, 10B und dem festen Abschnitt 10 gegenüberliegend sektionsartig geformt sind. Zusätzlich ist in beiden Passagen 2, 3 eine Mehrzahl von Körben 30 aufgenommen.
Auf der Mittellinie des festen Abschnitts ist ein Zentralkern 11 vorgesehen. In den Seiten beider Passagen 2, 3 an dem Kern 11 stehen mit Winkeln von jeweils 60º drei Korbfahrschienen 12, 13, 12 vor, deren Schienen an beiden Seiten aus U-Stahl gebildet sind und deren mittlere Schiene aus H-Stahl gebildet ist, worin Ausnehmungen 14 (die gleichen wie die Ausnehmungen 24 in Fig. 4) mit einem vorbestimmten Abstand in dem Umfangsrand dieser Schienen gebildet sind. Zwischen der erste Schiene 12 und der Schiene 13 und zwischen der Schiene 13 und der zweiten Schiene 12 sind jeweils Linearmotorprimärspulen 15, 15 vorgesehen, wodurch die aufsteigende Passage 2 einer Lokalbahn 2L zum Stop an jedem Stockwerk und eine Expreßbahn 2P für Expreßverkehr sektionsartig gebildet sind, und in der absteigenden Passage 3 sind eine Lokalbahn 3L zum Stop an jedem Stockwerk und eine Expreßbahn 3P für Expreßverkehr entsprechend sektionsartig geformt, wie in Fig. 9 gezeigt. Der Aufzugschacht 1 ist an jedem Stockwerk an der der Lokalbahn 2L, 3L entsprechenden Stelle mit einerAufzugtür 4 versehen. Weiter sind an einer Mehrzahl von Stellen des festen Abschnitts 10 (im dargestellten Beispiel ist nur der 9. Stock dargestellt) ein separater Rahmen aus Schiene und Spule unabhängig von den Schienen 12, 13 und der Spule 15 gebildet, und dieser separate Rahmen, der mit Schienen 22, 23 und einer Spule 15A versehen ist, oder allgemein mit 20 bezeichnete Schaltrahmen ist drehbar angebracht.
Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist der Schaltrahmen 20 versehen mit einer oberen äußeren Führungsschiene 21a, einer oberen inneren Führungsschiene 21b, einer unteren äußeren Führungsschiene 21c und einer unteren innern Führungsschiene 21d, die jeweils bogenförmig sind, wobei diese Führungsschienen durch Verbindungsteile 21e, 21f zu einem Rahmen miteinander verbunden sind. Innerhalb jeder Schiene 21a bis 21d sind Korbfahrschienen 22, 23 vorgesehen, die an einem Abschnitt jeweils zu Korbfahrschienen 12, 13 ausgerichtet sind, und Linearmotorprimärspulen 15A, 15A, die von Spulensetzplatten 15a, 15a getragen sind, wobei an diesen Schienen 22, 23 eine Mehrzahl von Ausnehmungen 24 mit dem gleichen Abstand wie die Ausnehmungen an den Schienen 12, 13 gebildet ist.
Wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist der Boden des 9. Stocks mit einer Mehrzahl von unteren äußeren Vertikalrollen 25a versehen, die die untere äußere Führungsschiene 21c des Schaltrahmens 20 und dessen unterer Fläche tragen, und eine Mehrzahl unterer äußerer Horizontalrollen 25b, die die untere äußere Führungsschiene 21c an deren Seitenflächen führen, und auch die untere Fläche des 10. Stockwerks ist mit einer Mehrzahl von oberen äußeren Horizontalrollen 25c versehen, die obere äußere Führungsschiene 21a an deren Seitenfläche führen. Andererseits ist der Zentralkern 11 mit einer Mehrzahl von unteren inneren Vertikalrollen 26a versehen, die die untere innere Führungsschiene 21d deren unterer Fläche tragen und eine Mehrzahl von unteren inneren Horizontalrollen 26b, welche die untere innere Führungsschiene 21d an deren Seitenfläche führen. Eine Mehrzahl oberer innerer Horizontalrollen 26c führt darüber hinaus die obere innere Führungsschiene 21b an deren Seitenfläche.
Weiter ist an im wesentlichen dem gleichen Umfang wie den unteren äußeren Horizontalrollen 25b eine Mehrzahl von Antriebsrollen 27 vorgesehen, die in Abstützung mit der Seitenfläche der unteren äußeren Führungsschiene 21c gedreht werden, wodurch der Schaltrahmen 20 in dem Bereich von 60º durch diese Antriebsrollen 27, die durch einen Schaltrahmenantriebsmotor 28 angetrieben sind, nach links und rechts gedreht werden kann. Die Schaltrahmen 20 entsprechen dem unteren Drehabschnitt 10A und dem oberen Drehabschnitt 10B und können um 180º gedreht werden.
In Fig. 6 und Fig. 7 (diese Zeichnungen zeigen die Vorderseite bzw. die Rückseite eines Korbs 30) ist der Korb 30 mit bogenförmigem Querschnitt geformt. Eine Tür 31 ist an der Vorderseite so angebracht, daß sie zu Öffnen und zu Schließen ist, und Permanentmagnete 32 gegenüber den Linearmotorprimärspulen 15, 15A sind an der Rückseite angebracht, wodurch sich ein linearer Synchronmotor, ein sogenannter LSM, aus diesen Linearmotorprimärspulen 15, 15c und den Permanentmagneten 42 zusammensetzt. Ohne hierauf zu beschränken, kann man jedoch auch einen Linearinduktionsmotor verwenden, einen sogenannten LIM. Beide obere und untere Enden des Korbs 30 sind versehen mit einer oberen Führungsplatte 33a, oberen Führungsrollen 34a, und einer unteren Führungsplatte 33b, unteren Führungsrollen 34b zur Führung durch die Ränder der Korbfahrschienen 12, 13 und 22, 23. Unter der oberen Führungsplatte 33a ist eine Anschlagvorrichtung 35 vorgesehen, die einen Stift 35a zum Eingriff mit einer Ausnehmung 14, 24 aufweist, der während des Stopps vorsteht, wodurch ein Riegelmittel der Anschlagvorrichtung 35 und der Ausnehmungen 14, 24 zusammengesetzt ist. Darüber hinaus ist an der Innenseite einer der oberen Führungsplatten 33a ein Stromaufnehmer 36 vorgesehen.
Nachfolgend wird der Betrieb des Aufzugs gemäß dieser Ausführung der Erfindung beschrieben.
In Fig. 8 bis Fig. 10 sind die aufsteigende Passage 2 und die absteigende Passage 3 sektionsartig gebildet, mit einem aufsteigenden Seitenbereich 25 und einem absteigenden Seitenbereich 3S und Schaltrahmen 20, 20.
Die Seiten bei der aufsteigenden Passage 2 werden nun beispielshalber im Detail beschrieben. Mittels eines Linear- Synchronmotor-Antriebsmechanismus fährt ein Korb 30A durch die Lokalbahn nach oben, wobei er an jedem Stockwerk anhält, und ein Korb 30B steigt durch die Expreßbahn 2P mit hoher Geschwindigkeit auf, und an dem oberen Drehabschnitt 10B werden die Körbe 30A, 30B jeweils zu der Lokalbahn 3L und der Expreßbahn 3P der absteigenden Passage 3 durch Drehung des oberen Drehabschnitts 10B verschoben und steigen dann durch die absteigende Passage 3 ab. Wenn einer der Körbe 30A, 30B an einem gewünschten Stockwerk anhält, steht der Stift 35A der Anschlagvorrichtung 35 vor und fixiert demzufolge den Korb 30A, 30B an der Korbfahrschiene 12, 13 oder 22, 23 durch Eingriff mit der Ausnehmung 14 oder 24. Danach wird an dem unteren Drehabschnitt 10A der Korb 30A, 30B zu der Lokalbahn 3L und der Expreßbahn 3P der aufsteigenden Passage 2 durch Drehung des unteren Drehabschnitts 10B verschoben. Auf diese Weise steigen eine Mehrzahl von Körben 30 aufeinanderfolgend in einem Zyklus durch die aufsteigende Passage 2 und die absteigende Passage 3 auf und ab.
Nun z.B. zum folgenden Fall: während ein Korb 30A zum Einsteigen und Aussteigen von Passagieren an dem 7. Stockwerk anhält und ein nächster Halt an dem 8. Stockwerk erwartet wird, und der Korb 30B an dem 9. Stockwerk anhalten soll, wobei der Schaltrahmen 20 an dem 9. Stockwerk mit der Lokalbahn 2L und der Expreßbahn 2P verbunden ist, ist der Schaltrahmen 20 mit der Expreßbahn 2P verbunden und der Seitenbereich 25 wird gedreht, wie mit dem Pfeil gezeigt. Dann steigt der Korb 30B durch die Expreßbahn 2P auf, Passiert den Korb 30A und stoppt dann durch Eintritt in den Schaltrahmen 20. Danach wird der Schaltrahmen 20 gegenüber der obigen in die Rückwärtsrichtung gedreht, so daß der Korb 30B zu der Lokalbahn 2L verschoben wird, damit die Passagiere durch die Tür 4 ein- und aussteigen können. Und, der Korb 30A wird wie erwartet am 8. Stockwerk anhalten.
Auch in dem in Fig. 11 und Fig. 12 gezeigten Fall-während ein Korb 30A am 7. Stockwerk zum Ein- und Aussteigen von Passagieren anhält und ein nächster Stop im 8. Stockwerk zu erwarten ist, und der Korb 30B an dem 9. Stockwerk anhalten soll, wobei der Schaltrahmen 20 am 9. Stockwerk mit der Expreßbahn 2P und dem Seitenbereich 25 verbunden ist, hält der Korb 30B durch Eintritt in den Schaltrahmen 20 an (Fig. 13, Fig. 14). Danach wird der Schaltrahmen 20 in die mit dem Pfeil gezeigte Richtung gedreht, so daß der Korb 30B zu der Lokalbahn 2L verschoben wird, damit die Passagiere durch die Tür 4 ein- und aussteigen können.
Auch in dem in den Fig. 15 und 16 gezeigten Fall, während der Korb 30A an dem 8. Stockwerk zum Ein- und Aussteigen von Passagieren anhält und ein nächster Stop an dem 9. Stockwerk zu erwarten ist und der Korb 30B am 9. Stockwerk zum Ein- und Aussteigen von Passagieren anhält, steigt ein Korb 30C von dem 7. Stockwerk zu dem 12. Stockwerk auf, wobei der Schaltrahmen 20 am 9. Stockwerk mit der Lokalbahn 2L und der Expreßbahn 2P durch Drehen aus der Verbindung mit der Expreßleitung 2P und dem Seitenbereich 25 verbunden wird, wobei der Korb 30C durch den Schaltrahmen 20 hindurchtretend aufsteigt.
In einem wie oben beschrieben konstruierten linearmotorgetrieben Aufzug mit der Überholfunktion, ist ein Linearsynchronmotor (LSM) Antriebsmechanismus aus Linearmotorprimärspulen des Zentralkerns und des Schaltrahmens und Permanentmagneten des Korbs zusammengesetzt. Wenn ein Korb mit hoher Geschwindigkeit durch die Lokalbahn und die Expreßbahn der aufsteigenden Passage mittels dieses Antriebsmechanismus aufgestiegen ist, wird der Korb durch den oberen Überführungsabschnitt in die absteigende Passage verschoben und steigt dann durch die Lokalbahn und/oder Expreßbahn ab. Danach wird der Korb in die aufsteigende Passage verschoben und steigt durch die aufsteigende Passage nach oben. Auf diese Weise steigt eine Mehrzahl von Körben im Zyklus aufeinanderfolgend durch die aufsteigende Passage bzw. die absteigende Passage auf und ab.
Wenn ein durch die Expreßbahn aufsteigender Korb an einem bestimmten Stockwerk anhalten soll, wird der Schaltrahmen so gedreht, daß er die Expreßbahn und den Seitenbereich verbindet, und dann wird der Korb durch Fixierung des Korbs an dem Schaltrahmen angehalten. Dann wird der Schaltrahmen in Rückwärtsrichtung gedreht, so daß er den Schaltrahmen mit der Lokalbahn und der Expreßbahn verbindet, wodurch der Korb zu der Lokalbahn hin verschoben wird, so daß die Passagiere ein- und aussteigen können.
Wenn der Schaltrahmen an die Lokalbahn und die Expreßbahn angeschlossen ist und ein vorheriger Korb in der Lokalbahn des Korbfahrrahmens des Schaltrahmens angeordnet ist, kann nun ein in der Expreßbahn angeordneter Korb auf- und absteigen, indem er durch den Schaltrahmen hindurchtritt. Wenn andererseits der Schaltrahmen in derselben Position wie oben angeordnet ist und ein vorhergehender Korb in der Expreßbahn des Schaltrahmens angeordnet ist, kann nun ein in der Expreßbahn angeordneter Korb auf- und absteigen, indem er durch den Schaltrahmen hindurchtritt, nachdem der Schaltrahmen gedreht und an die Expreßbahn und den Seitenbereich angeschlossen wurde. Darüber hinaus, wenn der Schaltrahmen mit der Expreßbahn und dem Seitenbereich verbunden ist und ein vorangehender Korb in der Expreßbahn des Schaltrahmens angeordnet ist, kann ein nun in der Expßrebahn angeordneter Korb auf- und absteigen, indem er durch den Schaltrahmen hindurchtritt, nachdem der Schaltrahmen gedreht und mit der Lokalbahn und der Expreßbahn verbunden wurde.

Claims

1. Von einem Linearmotor angetriebener Aufzug, umfassend:

einen Aufzugschacht, der durch einen Zentralkern (11) in gegenüberliegende auf- und absteigende Passagen (2, 3) unterteilt ist, eine Mehrzahl von Aufzugkörben (30), die in den Passagen (2, 3) angeordnet sind, wobei einer des Zentralkerns (11) oder der Körbe (30) mit Linearmotorprimärspulen (15) versehen ist und der jeweils andere mit gegenüberliegenden Permanentmagneten (32) versehen ist, einen oberen Überführungsabschnitt (10A), der an der Oberseite des Aufzugsschacht vorgesehen ist, um Aufzugkörbe (30) von der aufsteigenden Passage (2) zu der absteigenden Passage (3) zu überführen, und einen unteren Überführungsabschnitt (10B), der an der Unterseite des Aufzugsschachts vorgesehen ist, um Aufzugkörbe (30) von der absteigenden Passage (3) zu der aufsteigenden Passage (2) zu überführen,

dadurch gekennzeichnet,

daß jede der auf- und absteigenden Passagen (2, 3) in Lokal - (2L, 3L) und Expreßbahnen (2P, 3P) unterteilt ist, und daß an wenigstens einem Punkt in jeder der Passagen (2, 3) Mittel vorgesehen sind, um die Körbe (30) zwischen den Lokal- und Expreßbahnen (2L, 3L; 2P, 3P) zu überführen.

2. Aufzug nach Anspruch 1, in dem das Lokal/Expreßüberführungsmittel einen Schaltrahmen (20) umfaßt.

3. Aufzug nach Anspruch 2, in dem der Zentralkern (11) mit Aufzugkorbführungsschienen (21) für seitliche Lokal- und Expreßbahnen versehen ist, und wobei der Schaltrahmen (20) mit entsprechenden Führungsschienen (21) ausgebildet und zur Drehung um den Zentralkern herum geeignet ist, um einen Korb (30) von einer Bahn zu der anderen zu überführen.

4. Aufzug nach Anspruch 3, in dem der Aufzugschacht zylindrisch ist und die Aufzugkörbe (30) und der Schaltrahmen (20) im Querschnitt bogenförmig sind.

5. Aufzug nach Anspruch 4, in dem die jeweiligen Lokal- und Expreßbahnen um 60º voneinander getrennt sind, wobei der Schaltrahmen (20) eine Winkelabmessungen von 120º hat, und daß zusätzlich zu den Lokal- und Expreßbahnen (2L, 3L; 2P, 3P) jede Passage (2, 3) wenigstens in dem Bereich des Schaltrahmens (20) mit einem Seitenbereich versehen ist.

6. Aufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in dem das Lokal/Expreßüberführungsmittel nahe einem Stockwerk vorgesehen ist.

7. Aufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in dem Mittel vorgesehen sind, um einen Aufzugkorb in den Passagen an den Stockwerken entsprechenden Stellen selektiv zu verriegeln.