Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein
Geländer eines Personenbeförderers wie zum Beispiel einer
Rolltreppe, eines sich bewegenden Rollsteigs oder
dergleichen und insbesondere ein Geländer mit einem von
einem Luftkissen gestützten Handlauf.
Allgemeiner Stand der Technik
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Ein Personenbeförderer nimmt eine wichtige
Position als unentbehrliche Transporteinrichtung
innerhalb eines Gebäudes ein und sein Gebrauch ist
weitverbreitet. Die Konstruktion eines typischen
Personenbeförderers enthält einen vom Grundrahmen des Gebäudes
gestützten Körperhauptrahmen, von dem Körperhauptrahmen
gestützte Geländer, Handläufe und synchron mit den
Handläufen endlos umlaufende und angeordnete
Personenplattformen.
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Aus US-A-4836353 ist ein für den oben
beschriebenen Personenförderer geeignetes Geländer bekannt, das
eine zur Bildung einer Seitenwand von dem Hauptrahmen
gestützte Platte, eine Führung und einen mit der Führung
in Gleiteingriff stehenden Handlauf umfaßt.
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Ein herkömmliches Geländer enthält von dem
Körperhauptrahmen gestützte Glasplatten, eine von der
Glasplatte gestützte Handlaufrahmeneinheit und eine an
der Handlaufrahmeneinheit befestigte Führung. Der
Handlauf steht gleitbar mit der Führung in Eingriff. Die
Anordnung der Handlaufrahmeneinheit unter dem Handlauf
und somit im Blickfeld der beförderten Personen ist vom
ästhetischen Standpunkt her unerwünscht. Des weiteren ist
der Handlaufwiderstand am Wendelende des
Personenbeförderers ein fortdauerndes Problem, das in der Regel mit
einer großen Rolle bei massiven Geländern und Gruppen aus
kleinen Rollen bei Glasgeländern angegangen wird. Die
Gruppen aus kleineren Rollen bei diesen
Glasgeländerausführungen drehen sich relativ schnell und verschleißen
schnell. Rollenausführungen erzeugen unerwünschten Lärm.
Darüber hinaus ist bei diesen Ausführungen immer noch
Handlaufwiderstand am Wendelende vorhanden.
Sowohl die großen Rollen bei massiven Geländern
als auch die Gruppen aus kleinen Rollen bei Glasgeländern
weisen das Problem auf, daß durch Abrieb des Handlaufs
Pulver erzeugt wird, das sich am Handlaufrahmen
ansammelt. Infolgedessen wird das Pulver oftmals auf die
Hände der beförderten Personen und anschließend auf deren
Bekleidung übertragen.
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Der derzeitige Trend ist dahingehend, die
Handläufe so herzustellen, daß sie aussehen, als ob sie im
Raum schweben. Dieses schwebende Aussehen zeigt im
Idealfall nur den auf dem Glas "schwebenden" Handlauf,
ohne die sichtbar unter dem Handlauf angeordnete
herkömmliche Handlaufrahmeneinheit. Die neueren, schlanken,
durchsichtigen Geländer haben wenig Platz für Rollen
und/oder sind auf Schlitten beschränkt, wobei
beträchtliche Probleme hinsichtlich Handlauflebensdauer,
Handlaufantriebsrutschen und Handlaufverschleiß
auftreten.
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Bei einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird ein Wendelluftschlitten mit einer Reihe
von Taschen bereitgestellt, die über bemessene Öffnungen
einzeln mit Luft von einer gemeinsamen Luftversorgung
versorgt werden. Die den Taschen zugeführte Luft erzeugt
Druck, um den Handlauf über dem Wendelschlitten
"schweben" zu lassen, um die Reibung oder den Widerstand
auf einen Mindestbetrag zu reduzieren. Infolgedessen wird
das durch Abrieb vom Handlauf erzeugte Pulver reduziert.
Lärm wird im wesentlichen beseitigt. Der unansehnliche
Rahmeneinheitskörper wird vermindert und das gewünschte
"schwebende" Aussehen des Handlaufs aufrechterhalten.
Kurze Darstellung der Erfindung
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Aus diesem Grunde ist eine Aufgabe der
vorliegenden Erfindung die Bereitstellung eines neuen und
verbesserten Geländers der oben beschriebenen Art.
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Erfindungsgemäß wird ein Geländer für einen
Personenbeförderer bereitgestellt, wobei das Geländer
eine Handlaufführung und einen mit der Führung gleitbar
in Eingriff stehenden Handlauf aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß das Geländer weiterhin folgendes umfaßt:
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einen Luftraum und
eine Luftversorgung zur Versorgung des Luftraums
mit Luftströmung;
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wobei die Handlauf führung auf einer Seite des
Luftraums angebracht ist und auf einer gegenüberliegenden
Seite davon mindestens eine Lufttasche enthält; und
wobei eine Öffnung in der Handlaufführung das
Durchströmen von Luft durch sie hindurch unter Druck vom
Luftraum zur Lufttasche gestattet und der Luftdruck in
der Tasche für ein Anheben des Handlaufs bei dessen
Antrieb sorgt, um Reibung zwischen dem Handlauf und der
Führung zu vermindern und den Handlauf um mindestens ein
Ende des Geländers herum über der Führung zu stützen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird
für einen Personenbeförderer ein Geländer mit einem von
einem Luftkissen gestützten Handlauf vorgesehen. Der
Beförderer enthält einen Körperhauptrahmen und mehrere
von dem Körperhauptrahmen gestützte und daran angrenzende
Personenplattformen oder Stufen. Die Stufen sind
miteinander verbunden und so an dem Rahmen angebracht, daß sie
endlos umlaufen, um die Person zu befördern. Das Geländer
enthält Platten, die von dem Rahmen auf
gegenüberliegenden Seiten der Plattform gestützt werden, um senkrechte
Seitenwände zu bilden. Ein Luftraum ist an einem distalen
Ende der über dem Rahmen liegenden Platten angebracht.
Der Luf traum empfängt Luft von einer sich unterhalb des
Rahxnens befindenden Luftversorgung. Eine Seite einer
Handlauf führung ist an einem Oberteil des Luftraums
angebracht. Die nach außen gewandte gegenüberliegende
Seite der Handlauf führung enthält eine Lufttasche. Durch
eine Öffnung in der Führung wird die Lufttasche mit Luft
aus dem Luftraum versorgt. Ein Handlauf steht über die
Luf ttaschen gleitbar mit der Führung in Eingriff. Die dem
Luf traum zugeführte Luft strömt durch die Öffnung in der
Führung und in die Lufttasche. In der Lufttasche baut
sich Druck auf und sorgt für ein Anheben des Handlaufs,
um Reibung zwischen der Führung und dem Handlauf zu
vermindern. Druck baut sich auf, bis ein Gleichgewicht
erreicht ist, wenn der Auftrieb eine senkrechte Kraft des
Handlaufs überschreitet und Luft zwischen dem Handlauf
und der Führung entweicht.
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Bei einer bevorzugten Form der Erfindung sind
mehrere Taschen vorgesehen. Jede Tasche wird über eine
Öffnung versorgt. Die Größen der Taschen und Öffnungen
sind voneinander abhängig und veränderbar, um das an
vorbestimmten Teilen der Führung erzeugte Anheben zu
erhöhen oder zu vermindern, um den Druck nach Wunsch zu
erhöhen oder zu vermindern.
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Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der
Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung
in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen
ersichtlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die als neuartig erachteten Merkmale der
vorliegenden Erfindung werden in den beigefügten Ansprüchen
ausführlich aufgeführt. Die Erfindung zusammen mit ihren
Aufgaben und Vorteilen wird am besten anhand der
folgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den beigefügten
Zeichnungen verständlich, in denen gleiche Bezugszahlen
gleiche Elemente in den Figuren bezeichnen; es zeigen:
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FIGUR 1 eine in etwa schematische,
bruchstückartige Seitenansicht eines Teils eines
Personenbeförderers gemäß der vorliegenden Erfindung;
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FIGUR 2 einen Schnitt allgemein entlang Linie 2-2
in Figur 1, wobei ein Schnitt des Geländers und Handlaufs
ohne Luftzufuhr zu den Lufttaschen gezeigt wird;
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FIGUR 3 eine ähnliche Ansicht wie Figur 2, außer
daß die Lufttaschen mit Druckluft versorgt werden;
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FIGUR 4 eine bruchstückartige Draufsicht der
Handlaufführung und Lufttaschen;
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FIGUR 5 eine Seitenansicht des Wendelendes eines
Personenbeförderers gemäß der vorliegenden Erfindung; und
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FIGUR 6 eine vergrößerte Ansicht eines Teils des
in Figur 5 gezeigten Wendelendes.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Die Konzepte der vorliegenden Erfindung werden in
einem hier offenbarten und in den Figuren 1 bis 6
dargestellten Geländer veranschaulicht.
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In Figur 1 wird ein allgemein mit 10 bezeichneter
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Personenbeförderer gezeigt, der von einem
Körperhauptrahmen 14 auf einem Boden 12 gestützt wird. Mehrere
Stufen 16 (nur zwei sind dargestellt) sind so in dem
Körperhauptrahmen 14 angeordnet, daß sie endlos umlaufen.
Zur Führung des synchron mit den Stufen 16 umlaufenden
Handlaufs 18 ist über dem Körperhauptrahmen 14 ein
Geländer angeordnet. Das Geländer enthält ein Deck 20,
mehrere Glasplatten 22, die Ende an Ende ausgerichtet
sind und sich vom Deck aus nach oben erheben, und eine am
oberen Teil der Glasplatten befestigte Führung 24 zur
Führung des Handlaufs.
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An einem Wendelende 26 des Beförderers befindet
sich ein Luftraum 30 zwischen der ganz am Ende gelegenen
Glasplatte 22 und der Führung 24. Eine Luftversorgung 34
führt dem Luftraum 30 eine Luftströmung zu.
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In Figur 2, einem allgemein entlang der Linie 2-2
in Figur 1 ausgeführten Schnitt, werden der Luftraum 30,
die Führung 24 und ein Handlauf 18 ausführlicher gezeigt.
Die Führung 24 hat einen im wesentlichen rechteckigen
Querschnitt mit abgerundeten Ecken. Der Handlauf 18 ist,
wie herkömmlich, allgemein C-förmig und enthält einen
Innenteil 40, der im wesentlichen der Form der Führung 24
entspricht. Es sei darauf hingewiesen, daß die Führung 24
vollkommen im C-förmigen Handlauf 18 eingeschlossen ist.
Die Führung 24 enthält mehrere Taschen 36, die durch eine
begrenzende Öffnung 38 vom Luftraum 30 mit Luft versorgt
werden. Sind der Luftraum 30 und die Glasplatten 22
durchsichtig, scheint der Handlauf 18 zu "schweben". Die
Führung 24 ist zwar undurchsichtig, aber vom Handlauf 18
umschlossen.
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Die Luftversorgung 34 erreicht bei etwa
20,7-27,6 KPa (3-4 psi) Gleichgewichtsdruck im
Luftraum 30. Die in den Luftraum gepumpte Luft wird durch
die Öffnungen 38 zu Taschen 36 gezwängt, um einen radial
nach außen gegen den Handlauf 18 wirkenden Druck zu
erzeugen, wie in Figur 3 gezeigt. über den Taschen 36
wird aufgrund des engen Kontakts und der senkrechten
Kraft des Handlaufs 18 mit den Rändern 39 der Taschen 36
und der Oberseite der Führung 24 eine Abdichtung
geschaffen.
Der sich ergebende Druck in den Taschen 36 sorgt für
ein Anheben des Handlaufs 18. Wenn schlechte
Führungsabdichtung zu ungenügendem Taschendruck führt, kann
Führungsverschleiß auftreten. Der Führungsverschleiß ist
jedoch konformal und gestattet der Führung, eine richtige
Abdichtung zwischen den Taschen 36 und dem Handlauf zu
schaffen, woraus sich ein erhöhter Druck und Auftrieb in
den Taschen 36 ergibt.
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Bei steigendem Druck in den Taschen 36 wird der
Handlauf von der Führung 24 abgehoben, so daß die Taschen
geöffnet und die normalerweise von der Unterseite des
Handlauf s 18 abgedichtete Luft freigesetzt wird und
zwischen der Führung und dem Handlauf eine dünne
Luftschicht bildet. Durch diese Ausführung werden mehrere
Vorteile erhalten. Zunächst wirkt der Handlauf 18 als
Druckregler und der Druck der Luftversorgung 24 wird an
sich zu jeder Zeit von der Handlaufbelastung geregelt und
geändert. Zweitens liefert die Luft einen natürlichen
Reinigungseffekt, indem sie jegliche Verschleißteilchen
des Handlaufs, Staub oder andere Schmutzteilchen von
innerhalb des Taschenbereichs spült&sub1; wenn die Luft bei
Öffnen der Taschen 36 unter erhöhtem Druck freigesetzt
wird. Infolgedessen ist es weniger wahrscheinlich, daß
Schmutzteilchen mit den Händen oder der Bekleidung einer
beförderten Person in Berührung kommen. Drittens werden
Fremdteilchen, wenn sie in den Bereich zwischen dem
Handlauf 18 und der Führung 24 eintreten, ebenfalls
herausgespült, wenn der Handlauf aufgrund von erhöhtem
Druck im Taschenbereich 36 angehoben wird.
Somit wirkt der Handlauf 18 als Druckregler.
Reicht der Druck der Taschen 36 aufgrund übermäßiger
Leckage nicht aus, den Handlauf schweben zu lassen, tritt
Handlaufverschleiß auf. Der Verschleiß ist konformal, und
somit schafft der Handlauf 18 eine richtige Abdichtung
über die Taschen 36. Durch die richtige Abdichtung werden
die "Schwebe"-Effekte verstärkt. Ubersteigt die
Luftströmung die Abdichtungsleckage aus den Taschen 36,
erhöht sich der Druck und der Handlauf wird von der
Führung 24 abgehoben und öffnet die Taschen 36, so daß
der Taschendruck vermindert und ein Gleichgewicht
erreicht wird.
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Die Belastungen des Handlaufs 18 rühren in der
Regel von Spannung her. Bei einer Rolltreppe treten die
Belastungen des Handlaufs in der Regel am Wendelende 26
auf. Wie aus Figur 1 ersichtlich, verläuft das Gewicht
des Personenbeförderers abwärts. Somit wird bei einer
Rolltreppe gemäß der vorliegenden Erfindung die
Luftstützung des Handlaufs zumindest am Wendelende 26 vorgesehen.
Falls gewünscht kann Luftstützung über die gesamte Länge
des Personenbeförderers am Handlauf angelegt werden.
Handelt es sich bei dem Wendelende 26 um einen Halbkreis,
sind die Belastungen des Handlauf s theoretisch
gleichmäßig, und somit ist möglicherweise weder eine veränderbare
Öffnungsgröße noch eine veränderbare Taschengröße
erforderlich. Jedoch treten aufgrund von
Ausführungstoleranzen, elliptischem Wendelguerschnitt usw. verschiedene
Belastungsmuster auf. Bei derartigen Ausführungen kann
eine veränderbare Taschengröße und/oder eine veränderbare
Öffnungsgröße erforderlich sein.
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Obwohl der Luftauftrieb gemäß der vorliegenden
Erfindung anhand der Wendelenden des Personenbeförderers
beschrieben wird, kann die vorliegende Erfindung darüber
hinaus an einer beliebigen Stelle entlang der Führung 24
angewandt werden, wo beim Handlauf 18 Widerstand oder
Reibung auftritt.
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In Figur 4 wird eine Draufsicht des
Führungsmittels mit veränderbaren Öffnungsgrößen 46, 50, 54
gezeigt. Wie zu sehen, weisen die begrenzenden Öffnungen
46, 50, 54 jeweils eine größere Größe auf. Infolgedessen
hätte die Tasche 44 eine geringere Auftriebskraft als
Tasche 48, die wiederum eine geringe Auftriebskraft als
Tasche 52 hätte. Als Alternative dazu könnten die
Öffnungen in Figur 4 gleich bleiben, während die Größe der
Taschen 44, 48 und 52 zunehmen könnte, um die gleichen
Effekte zu erhalten.
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Wie aus Figur 5 ersichtlich, werden die sich aus
Spannung und Handlaufwiderstand am Wendelende 26 des
Handlauf s 18 ergebenden Kräfte mit F&sub1; und F&sub2; bezeichnet.
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Gemäß der Erfindung sollte die Summe aus F&sub1; und F&sub2; in
etwa gleich der Anzahl der Taschen mal dem Taschenbereich
und dem Taschendruck sein. Der Taschendruck hängt mit der
Öffnungsgröße und der Leckage zusammen. Es sei
beispielsweise angenommen, daß jede Tasche 36 die gleiche
Öffnungsgröße und Leckage aufweist und jede Öffnung 38 13,79
Kpa (2 psi) in ihrem Taschenbereich erreicht. Die
Taschengröße sei 25,4 mm x 50,8 mm (1" x 2") und am
Wendelende seien 25 Taschen, dann würde dem Handlauf 18
eine Auftriebskraft von 444,8 N (100 lbs) bereitgestellt.
Hierbei handelt es sich um einen Mindestwert, da durch
die dünne Luftschicht um den Umfang der Taschen herum
eine zusätzliche Auftriebskraft erzeugt wird.
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Obwohl die Geländerausführung anhand eines
Personenbeförderers beschrieben wird, der eine Neigung
durchläuft, versteht sich, daß die Erfindung aufgrund des
Gewichts des Handlaufs und der Antriebkräfte, denen er
ausgesetzt ist, auch auf sich bewegende Rollsteige
angewandt werden kann. Bei einem sich in einer Richtung
bewegenden Rollsteig ergäben sich bei Verwendung des
Luftauftriebs gemäß der vorliegenden Erfindung an einem
Ende davon ähnliche Vorteile. Ein sich in beiden
Richtungen bewegender Rollsteig würde den Luftauftrieb gemäß der
vorliegenden Erfindung wünschenswerterweise an beiden
Enden aufweisen.
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Selbstverständlich kann die Erfindung auch in
anderen bestimmten Formen ausgeführt werden, ohne von
ihrem Schutzbereich abzuweichen. Aus diesem Grunde sind
die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen in jeder
Hinsicht als beispielhaft und nicht einschränkend zu
erachten, und die Erfindung ist nicht auf die hier
angeführten Einzelheiten einzuschränken.