EP0711725A1 - Einrichtung zur Führung eines Bandkontinuums für Fahrtreppen oder Fahrsteige - Google Patents

Abstract

Bei diesem Bandkontinuum (2) einer Fahrtreppe oder eines Fahrsteiges werden die Kettenrollen (3) mittels einer Stützschiene (6) mit einer Laufbahn (8) und mittels einer Ausgleichsschiene (7) mit einer Laufbahn (16) geführt. Am Eingang eines das Bandkontinuum (2) umlenkenden Kettenrades (1) gelangen die Kettenrollen (3) von der geradlinigen Laufbahn (8) der Stützschiene (6) auf die kurvenförmige Laufbahn (16) der Ausgleichsschiene (7) und von dieser an einem Tangentenpunkt (14) in den Eingriff mit dem Kettenrad (1). Von der Laufbahn (8) der Stützschiene (6) bis zum Tangentenpunkt (14) werden die Kettenrollen (3) in der zur Laufrichtung rechtwinklig verlaufenden Richtung um einen quer zur Laufrichtung gemessenen Abstand (h0) zum Kettenrad (1) hin verfahren, was sich vorteilhaft auf die Laufruhe des Bandkontinuums (2) auswirkt. <IMAGE>

Description

• Die Erfindung betrifft Einrichtung zur Führung eines Bandkontinuums für Fahrtreppen oder Fahrsteige bestehend aus Stufen oder Paletten, aus Kettengliedern, die mit den benachbarten Kettengliedern mittels Kettenbolzen verbunden sind, und aus von den Kettenbolzen gehaltenen Kettenrollen, wobei die Kettenrollen auf einer Laufbahn einer Stützschiene und auf einer Laufbahn einer Ausgleichsschiene verfahren und von einem Kettenrad umgelenkt werden.
• Aus der Auslegeschrift DE 1 009 777 ist eine Fahrtreppe mit einem Stufen tragenden Stufenband und Kettenrädern bekannt geworden. Die an je einem Ende der Fahrtreppe angeordneten Kettenräder dienen der Umlenkung und des Antriebs des Stufenbandes. Das Stufenband besteht aus mittels Kettengliedern verbundenen Rollen, die auf Stützschienen geführt werden. Bei der Umlenkung des Stufenbandes am Fahrtreppenende werden die Rollen vom Kettenrad vom Eingang zum Ausgang getragen. Die Stützschienen sind so angeordnet, dass die Rollen auf dem Kettenrad eine Drehung von 180° ausführen. Der Weg von der senkrechten Mittelachse des Kettenrades bis zur Stützschiene wird von einer seitlich am Kettenrad angeordneten tangentialen Führung überbrückt. Am Eingang übernimmt die tangentiale Führung die Rollen von der Stützschiene und leitet die Rollen in tangentialer Richtung auf den Kettenradkreis. Am Ausgang verlassen die Rollen den Kettenradkreis nach einer Drehung von 180° in tangentialer Richtung und werden von da an von der tangentialen Führung zur Stützschiene geführt.
• Die tangentialen Führungen eliminieren die beim Eingreifen der Rollen in die Zähne des Kettenrades und die beim Ablösen der Rollen vom Kettenrad entstehenden Ruckbewegungen und Geräusche der Kettenglieder nicht. Die Ruckbewegungen führen im Resonanzbereich zu Längs- und Querschwingungen, die vom Fahrgast als unangenehm empfunden werden und die zu einer qualitativen Einbusse durch übermässigen Verschleiss mechanischer Teile führen.
• Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, die Nachteile der bekannten Einrichtung zu vermeiden und eine Führung des Bandkontinuums so auszubilden, dass der vom Fahrgast wahrgenommene Fahrkomfort gross ist, ruckartige Bewegungen und Geräusche vermieden und der mechanische Verschleiss gering gehalten werden.
• Ruhige Laufeigenschaften wirken sich vorteilhaft auf die Lebensdauer der mechanischen Teile aus und verursachen weniger Reparatur- und Unterhaltsarbeiten. Weiter vorteilhaft ist, dass kleinere Kettenraddurchmesser und/oder längere Kettenglieder möglich sind. Grosse Laufruhe gewährleistet dem Fahrgast einen ermüdungsfreien Aufenthalt auf dem Transportmittel. Zudem zieht der Fahrgast aufgrund des erschütterungs-, ruck- und vibrationsfreien Aufenthalts auf der Fahrtreppe oder auf dem Fahrsteig positive Rückschlüsse über die mechanische Qualität des Transportmittels.
• Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert.
• Es zeigen:

Fig. 1

eine schematische Darstellung eines Kettenrades mit einem Bandkontinuum einer Fahrtreppe oder eines Fahrsteiges,

Fig. 2

eine Draufsicht des Kettenrades und des Bandes gemäss Fig. 1,

Fig. 3

eine Seitenansicht des Kettenrades und des Bandes gemäss Fig. 1,

Fig. 4

einen Schnitt entlang der Linie A-A der Fig. 1,

Fig. 5

eine Ausgleichsschiene,

Fig. 6

eine Seitenansicht der Ausgleichsschiene gemäss Fig. 5 und

Fig. 7

eine schematische Darstellung des Kettenrades und des Bandes für den mathematischen Ansatz zur Herleitung einer optimalen Laufbahn der Ausgleichsschiene.

• In den Fig. 1 bis 7 ist mit 1 ein Kettenrad bezeichnet, das der Umlenkung und des Antriebs eines Bandkontinuums 2 einer Fahrtreppe oder eines Fahrsteiges dient. Fig. 1 zeigt den Einlauf des Bandkontinuums 2 auf das Kettenrad 1. Der vom Einlauf spiegelbildliche Auslauf des Bandkontinuums 2 ist nicht dargestellt. Das Bandkontinuum 2 besteht aus nicht dargestellten Stufen bzw. Paletten und aus Kettenrollen 3, die mittels Kettengliedern 4 und Kettenbolzen 5 verbunden sind. Die Kettenrollen 3 laufen auf einer Stützschiene 6 und auf einer seitlich am Kettenrad 1 angeordneten Ausgleichsschiene 7. Am Umfang des Kettenrades 1 angeordnete Kettenradzähne 9 bilden Zahnlücken 10, in die die Kettenrollen 3 eingreifen. Die Achse einer Zahnlücke 10 ist mit 11 bezeichnet und steht rechtwinklig auf einem mit 12 bezeichneten Kettenradkreis. Eine parallel zu einer Laufbahn 8 der Stützschiene 6 verlaufende Tangente 13 an den Kettenradkreis 12 steht in einem Tangentenpunkt 14 rechtwinklig auf der jeweiligen Zahnlückenachse 11. Am Tangentenpunkt 14 gelangt die Kettenrolle 3 eingangsseitig in den Eingriff mit dem Kettenrad 1 bzw. verlässt ausgangsseitig das Kettenrad 1 und gelangt dann auf die ausgangsseitig angeordnete Ausgleichsschiene 7. Auf dem Kettenrad 1 bewegen sich die Kettenbolzen 5 mit einer Winkelgeschwindigkeit w auf einem Radmittelpunktskreis 15 mit einem Radius r und auf der Laufbahn 8 der Stützschiene 6 mit der Geschwindigkeit v. Die geradlinig verlaufende Laufbahn 8 der Stützschiene 6 geht in eine kurvenförmige Laufbahn 16 der Ausgleichsschiene 7 über, die am Tangentenpunkt 14 endet. Die Laufbahn 8 der Stützschiene 6 liegt in einem bestimmten Abstand h₀ ausserhalb der Tangente 13, sodass sich die Kettenrollen 3 auf der Laufbahn 16 der Ausgleichsschiene 7 in Vorwärtsrichtung und rechtwinklig zur Vorwärtsrichtung bewegen.
• Fig. 5 und Fig. 6 zeigen die Ausgleichsschiene 7. Sie besteht aus einem Schienenkörper 17 mit der Laufbahn 16 und aus einem Schienenfuss 18, an dem Bohrungen 19 angeordnet sind. Die Ausgleichsschiene 7 wird am Rahmen des Kettenrades 1 mittels die Bohrungen 19 durchdringenden Schrauben befestigt.
• Fig. 7 zeigt schematisch das Kettenrad und das Band für den mathematischen Ansatz zur Herleitung einer optimalen Kurvenform der Laufbahn 16 der Ausgleichsschiene 7. Die Teilung des Bandkontinuums 2 ist mit der Variablen l dargestellt. Die Variable l ist der Abstand zwischen zwei benachbarten Kettenbolzen 5. Der momentane Winkel zwischen dem Tangentenpunkt 14' und dem Kettenbolzen 5 auf dem Radmittelpunktskreis 15 ist mit φ dargestellt. Zwei auf dem Radmittelpunktskreis 15 liegende benachbarte Kettenbolzen 5 bilden mit dem Mittelpunkt des Kettenrades 1 einen Winkel φ_m. Die Variablen ε₁ und ε₂ stellen den momentanen Winkel des Kettengliedes 4 gegenüber der Tangente 13' an den Radmittelpunktskreis 15 dar. Die Variablen x₂ und y beschreiben den momentanen Weg in der Tangentenrichtung bzw. rechtwinklig zur Tangentenrichtung. Die optimale Kurvenform der Laufbahn 16 der Ausgleichsschiene 7 berechnet sich nach folgendem Gleichungssystem: $$\begin{array}{c}\begin{array}{c}\begin{array}{}\text{[1]}{\text{h}}_{\text{0}}{\text{+ r = l * sinε}}_{\text{1}}{\text{+ sinε}}_{\text{2}}\text{+ r * cos φ}\end{array}\\ \begin{array}{}\text{[2]}{\text{x}}_{\text{2}}{\text{= l * cosε}}_{\text{1}}{\text{+ l * cosε}}_{\text{2}}\text{- r * sin φ}\end{array}\\ \begin{array}{}\text{[3]}{\text{y = l * sinε}}_{\text{1}}\end{array}\\ \begin{array}{}\text{[4]}{\dot{\text{x}}}_{\text{2}}\text{= -f *}\dot{\text{φ}}\text{* r}\end{array}\end{array}\end{array}$$

  

  Durch Auflösen der Differentialgleichung [4] ergibt sich die Gleichung $$\begin{array}{c}\begin{array}{c}\text{∫}{\dot{\text{x}}}_{\text{2}}\text{= -∫f *}\dot{\text{φ}}\text{* r}\\ \begin{array}{}\text{[4']}{\text{x}}_{\text{2}}\text{= -f * φ * r + C}\end{array}\end{array}\end{array}$$

  

  Aufgrund der zyklischen Bewegung gilt die Anfangsintegrationskonstante φ = 0 und die Endintegrationskonstante φ = 2π/z. z ist die Zähnezahl des Kettenrades 1. Der Geschwindigkeitsfaktor f kann mit der Gleichung [4'] und den Anfangs- und Endintegrationskonstanten bestimmt werden. Für einen optimalen Kurvenverlauf muss die rotatorische Geschwindigkeit w und die translatorische Geschwindigkeit v durch den Geschwindigkeitsfaktor f gekoppelt sein, der beispielsweise für ein Kettenrad 1 mit 16 Kettenradzähnen den Wert 0,993587 hat.
• Aus den Gleichungen [1], [2] und [4'] kann sinε₁ der Gleichung [3] und somit aus y die optimale Kurvenform der Laufbahn 16 bestimmt werden. Für eine bestimmte Anzahl Kettenradzähne, für einen bestimmten Kettenbolzenabstand l und für einen bestimmten Radius r des Radmittelpunktskreises 15 gibt es genau einen Geschwindigkeitsfaktor f, genau einen Abstand h₀ und nur eine optimale Kurvenform der Laufbahn 16.

Claims (3)

1. Einrichtung zur Führung eines Bandkontinuums (2) für Fahrtreppen oder Fahrsteige bestehend aus Stufen oder Paletten, aus Kettengliedern (4), die mit den benachbarten Kettengliedern (4) mittels Kettenbolzen (5) verbunden sind, und aus von den Kettenbolzen (5) gehaltenen Kettenrollen (3), wobei die Kettenrollen (3) auf einer Laufbahn (8) einer Stützschiene (6) und auf einer Laufbahn (16) einer Ausgleichsschiene (7) verfahren und von einem Kettenrad (1) umgelenkt werden,
   dadurch gekennzeichnet,
   dass die Laufbahn (8) der Stützschiene (6) und die Laufbahn (16) der Ausgleichsschiene (7) ausserhalb einer sich in Laufrichtung des Bandkontinuums (2) erstreckenden Tangente (13) an einen Kettenradkreis (12) des Kettenrades (1) angeordnet sind, wobei die Laufbahn (16) der Ausgleichsschiene (7) einenends zum Kettenradkreis (12) hin geführt ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,
   dass die Laufbahn (8) der Stützschiene (6) parallel zur Tangente (13) und in einem Abstand (h₀) von der Tangente (13) angeordnet ist und
   dass die Laufbahn (16) der Ausgleichsschiene (7) einenends kurvenförmig ist, wobei die Kettenrollen (3) von einer geradlinigen Bewegung in eine gekrümmte Bewegung und an einem Tangentenpunkt (14) in eine kreisförmige Bewegung übergehen.
3. Einrichtung nach Anspruch 2,
   dadurch gekennzeichnet,
   dass die Kurvenform der Laufbahn (16) der Ausgleichsschiene (7) und der Abstand (h₀) aus der Anzahl Kettenradzähne (9), aus dem Kettenbolzenabstand (l) und aus dem Radius (r) des Radmittelpunktskreises (15) mittels des Gleichungssystems $$\begin{array}{c}\begin{array}{c}{\text{h}}_{\text{0}}{\text{+ r = l * sinε}}_{\text{1}}{\text{+ sinε}}_{\text{2}}\text{+ r * cos φ}\\ {\text{x}}_{\text{2}}{\text{= l * cosε}}_{\text{1}}{\text{+ l * cosε}}_{\text{2}}\text{- r * sin φ}\\ {\text{y = l * sinε}}_{\text{1}}\\ {\dot{\text{x}}}_{\text{2}}\text{= -f *}\dot{\text{φ}}\text{* r}\end{array}\end{array}$$

   

   berechnet wird, wobei die Variablen ε₁ und ε₂ den momentanen Winkel eines Kettengliedes (4) gegenüber der Tangente (13') an den Radmittelpunktskreis (15), die Variable φ der momentane Winkel zwischen dem Tangentenpunkt (14') und einem Kettenbolzen (5) auf dem Radmittelpunktskreis (15), f einen Geschwindigkeitsfaktor und die Variablen x₂ und y den momentanen Weg in der Tangentenrichtung bzw. rechtwinklig zur Tangentenrichtung eines Kettenbolzens (5) bedeuten.

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