EP1004538B1 - Hochsteifer Aufzugs-Kabinenboden - Google Patents

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EP1004538B1
EP1004538B1 EP99123386A EP99123386A EP1004538B1 EP 1004538 B1 EP1004538 B1 EP 1004538B1 EP 99123386 A EP99123386 A EP 99123386A EP 99123386 A EP99123386 A EP 99123386A EP 1004538 B1 EP1004538 B1 EP 1004538B1
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car floor
elevator car
cover plate
core
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B11/00—Main component parts of lifts in, or associated with, buildings or other structures
    • B66B11/02—Cages, i.e. cars
    • B66B11/0226—Constructional features, e.g. walls assembly, decorative panels, comfort equipment, thermal or sound insulation

Definitions

  • the present invention relates to elevator car floors in composite structure, also sandwich construction called in cabins of passenger or Cargo lifts are used.
  • Such cabins are Usually installed in so-called cabin frames, the in turn led to mounted in lift shafts rails and moved by drive machines via wire ropes up and down become.
  • An elevator cabin floor usually has the function that Weight of the cabin superstructure with walls, canopy, Cabin doors and various fittings as well as the entire maximum payload and, most of the time via suitable Vibration isolation elements, in the cabin frame initiate. It is important that the entire floor is even under eccentric load does not exceed certain limits deformed, that means bent or twisted. As well important is that he is not affected by spurious vibrations like them mainly from the drive via the suspension cables to the cab be transferred to impermissibly strong intrinsic bending vibrations can be stimulated. This will be on safest due to high bending stiffness of the soil in all Directions resulting in the highest possible bending natural frequency reached.
  • EP 0 566 424 B1 describes an embodiment of an elevator cabin floor in which the required properties are to be achieved by using a composite structure principle (sandwich principle).
  • a core made of wood, cardboard or thermoplastic foam is glued in substantially between an upper cover plate designed as a composite layer and a similar lower base plate.
  • cover plate which forms the cabin floor surface, against concentrated to small areas loads; are inserted between strips of the core material supporting webs. So that subsequent cabin parts, such as, for example, cabin walls or door sleepers can be fixed to this floor, the described composite structural panel is enclosed by a steel frame.
  • EP 0 700 860 A1 also discloses one in the form of a composite structure built elevator cabin floor in which on one Base plate acting as a pressure sensor layer, an elastic Intermediate layer and a floor layer are constructed.
  • the base plate as well as the floor layer form one each independent composite structure, consisting of one each Core layer and two outer layers.
  • core layers are so-called honeycomb structures used.
  • Honeycomb structures consist of a multiplicity of mutually parallel, upright thin metal or plastic strips, the so deformed and at defined intervals laterally with each other are glued that they have a honeycomb-shaped core Form cavities. This core is in each case between two outer layers glued in, taking the distance between them determined and by transmission of shear stresses between the Outer layers the required flexural rigidity of the composite structure guaranteed.
  • the present invention is an elevator car floor construction according to claim 1, based on the composite structure or sandwich construction, which meets all the requirements listed above for an elevator car floor in an ideal manner.
  • the construction consists essentially of a base and a cover plate of tensile and pressure-resistant material with the highest possible modulus of elasticity, as well as an intermediate composite structure core, which, in contrast to previously known versions of wood, foam, etc., from a kind Grating exists.
  • This is composed of a plurality of perpendicular intersecting upstanding lamellae, each of which run a number parallel to the longitudinal and the transverse edge of the floor with mutually equal distances and which are connected at their intersection points respectively with the base and the cover plate.
  • the length and width of this grate core correspond to the dimensions of the cabin floor.
  • a cabin floor optimized according to this principle exhibits optimum rigidity in all directions, given a given material specification and given limits in terms of installation height and weight, combined with a maximum possible bending natural frequency.
  • the all-round support of the cover plate along the square panels of the grid also gives it the important ability to absorb high loads concentrated on small areas without permanent deformation.
  • the base and the cover plate as well as the Slats of the wire grid core made of sheet steel, on the one hand the strength-technical requirement for a material with high elastic modulus and minimum creep, and on the other hand, the construction is all relevant Fire protection requirements.
  • a significant advantage is also that in this way the entire ground with conventional Metal processing technology can be produced.
  • the required mutual connection of the composite structure components is carried out in a suitable manner so that the grating louvers are welded at their intersection points by means of "hole welding" with the cover and the base plate, which are referred to below as the cover and base plate.
  • This welding takes place from the outside of the two sheets forth by pre-punched holes whose position coincides with the crossing points of the grating louvers.
  • the mutual multiple crossover of the right angles mutually extending slats of the grating is characterized allows the slats at all crossing points with at right angles to their longitudinal axis punched slots are provided whose width of the slat material thickness corresponds, and in the longitudinal slats of above and at the transverse from below each to the reach half slat height.
  • This can be the transverse lamellae at all points of intersection so in insert the longitudinal ones that all the slats open same level and the above described Form grid.
  • the side walls of the cabin floor are made by bending the according to pre-cut cover sheet produced what the Manufacturing process simplified.
  • Another advantage of the inventive construction is that the mentioned side walls of the cabin floor with the ends of the slats of the grate core through Welding are rigidly connected, causing a high strong, rigid mounting option for components such as Threshold, door frame and cabin walls on these side walls results.
  • Fig. 1 shows a preferred embodiment of the inventive elevator cabin floor.
  • the floor is made entirely of sheet steel by means of bending and welding. It consists essentially of the cover plate 1 with gebogenem door sill support 6, the base plate 2 and the lying between the cover and base plate grate core 3 of intersecting longitudinal and transverse lamellae 4.5. Also visible are components that fulfill lift-specific functions, such as the side wall profiles 7, stiffeners 8 for the door sill support and support sections 13 with fastening threads for serving as a connection between the cabin floor and cabin frame insulation elements (not visible). In the area of Fig. 1, where the base plate 2 is shown as partially removed, you can see the construction of the grate core 3. This is shown in more detail in Fig.
  • the cross blades 5 in the longitudinal slats 4 are inserted.
  • the thickness of the lamellae of the lattice core and their mutual distances are variable depending on soil load, cover plate thickness and overall height and are optimized by means of FEM calculations.
  • slot-shaped holes 9 the position of each coincides with a crossing point of the slats of the grate core.
  • Corresponding holes are also present in the cover plate. Through these holes 9, as shown in Figure 3, by means of hole welding, the cover plate 1 and the base plate 2 with the grate core 3 rigidly connected.

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Aufzugs-Kabinenböden in Verbundstrukturbauweise, auch Sandwich-Bauweise genannt, die in Kabinen von Personen- oder Lastenaufzügen zur Anwendung kommen. Solche Kabinen sind üblicherweise in sogenannten Kabinenrahmen eingebaut, die ihrerseits an in Liftschächten befestigten Schienen geführt und von Antriebsmaschinen über Drahtseile auf- und ab bewegt werden.
Ein Aufzugs-Kabinenboden hat normalerweise die Funktion, das Gewicht des Kabinenoberbaus mit Wänden, Kabinendach, Kabinentüren und diversen Einbauten sowie auch die gesamte maximale Nutzlast aufzunehmen und, meistens über geeignete Schwingungsisolationselemente, in den Kabinenrahmen einzuleiten. Dabei ist wichtig, dass der gesamte Boden sich auch unter exzentrischer Last nicht über gewisse Grenzen deformiert, das heisst sich durchbiegt oder verdreht. Ebenso wichtig ist, dass er nicht durch Störschwingungen, wie sie hauptsächlich vom Antrieb über die Tragseile auf die Kabine übertragen werden, zu unzulässig starken Eigen-Biegeschwingungen angeregt werden kann. Dies wird am sichersten durch hohe Biege-Steifigkeit des Bodens in allen Richtungen mit daraus resultierend höchstmöglicher Biege-Eigenfrequenz erreicht. Eine weitere Anforderung an einen solchen Kabinenboden ist, dass seine Oberfläche, die meist durch ein Stahlblech gebildet wird, unter hohen, auf kleine Flächen konzentrierte Lasten (z.B. durch Transporteinrichtungen mit relativ kleinen Rädern) nicht bleibende Verformungen erleidet. Ausserdem soll ein solcher Kabinenboden eine möglichst geringe Masse sowie eine minimale Bauhöhe aufweisen. Vorschriften gewisser europäischer Länder schreiben zudem vor, dass Aufzugskabinen nur minimalste Mengen an Materialien enthalten dürfen, die nicht als "nicht brennbar" klassiert sind.
Bekannt sind zwei grundsätzliche Konstruktionsprinzipien, von denen das eine als Profilrahmenbauweise und das andere als Verbundstrukturbauweise zu bezeichnen sind. Es existieren auch Profilrahmenkonstruktionen mit auf- oder eingelegten Stahl- oder Faserholzplatten. Die erwähnten Anforderungen werden von den bekannten Ausführungen jedoch nur teilweise erfüllt.
EP 0 566 424 B1 beschreibt eine Ausführung eines Aufzugs-Kabinenbodens, bei der die geforderten Eigenschaften durch Anwendung eines Verbundstruktur-Prinzips (Sandwich-Prinzip) erreicht werden sollen. Dabei wird im wesentlichen zwischen einer als Verbundschicht ausgeführten oberen Deckplatte und einer gleichartigen unteren Grundplatte ein Kern aus Holz, Karton oder thermoplastischem Schaum eingeklebt. Um genügende Widerstandsfestigkeit der Deckplatte, die den Kabinenbodenfläche bildet, gegen auf kleine Flächen konzentrierte Lasten zu erreichen; sind zwischen Streifen des Kernmaterials Stützstege eingelegt. Damit an diesem Boden anschliessende Kabinenteile, wie z.B. Kabinenwände oder Türschwellen fixiert werden können, ist die beschriebene Verbundstrukturplatte von einem Stahlrahmen umschlossen.
EP 0 700 860 A1 offenbart einen ebenfalls in Form einer Verbundstruktur aufgebauten Aufzugs-Kabinenboden, bei dem auf einer Basisplatte eine als Drucksensor wirkende Schicht, eine elastische Zwischenschicht und eine Fussbodenschicht aufgebaut sind. Die Basisplatte wie auch die Fussbodenschicht bilden je eine eigenständige Verbundstruktur, bestehend aus jeweils einer Kernschicht und zwei Aussenschichten. Als Kernschichten werden sogenannte Honigwabenstrukturen verwendet. Honigwabenstrukturen bestehen aus einer Vielzahl von parallel zueinander angeordneten, hochkant stehenden, dünnen Metall- oder Kunststoffstreifen, die so verformt und in definierte Abständen seitlich miteinander verklebt sind, dass sie einen Kern mit honigwabenförmigen Hohlräumen bilden. Dieser Kern ist jeweils zwischen zwei Aussenschichten eingeklebt, wobei er den Abstand zwischen diesen bestimmt und durch Übertragung von Schubspannungen zwischen den Aussenschichten die erforderliche Biegesteifigkeit der Verbundstruktur gewährleistet.
Die Lösung gemäss EP 0 566 424 B1 wie auch diejenige nach EP 0 700 860 A1 weisen gewisse Nachteile auf.
Wegen der Art der verwendeten Materialien und/oder wegen der Klebeverbindungen können mit diesen Konstruktionen gewisse Brandschutzvorschriften nicht erfüllt werden. Ausserdem können bei Dauerbelastung Kriechvorgänge in Kernmaterial und/oder in den Klebeverbindungen stattfinden, was zu bleibender Verformung des Bodens mit gravierenden Folgen für die Funktionsfähigkeit von in die Kabine integrierten Baugruppen, wie Türen, Klappen oder Wandverkleidungselementen führen kann. Ein weiterer Nachteil von solchen geklebten Verbundstrukturen ist, dass der Hersteller neben den Einrichtungen zur Metallverarbeitung auch eine Infrastruktur für einwandfreie Klebetechnik inklusive geeignete Pressen genügender Grösse zur Verfügung haben muss.
Im Falle von Verbundstrukturen mit Honigwabenstrukturkernen sind sogar sogar sehr komplexe Spezial-Fertigungsanlagen erforderlich. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Aufzugs-Kabinenboden-Konstruktion gemäss Anspruch 1, basierend auf der Verbundstruktur- oder Sandwich-Bauweise, die alle oben aufgeführten Anforderungen an einen Aufzugs-Kabinenboden in idealer Weise erfüllt.
Die Konstruktion besteht im wesentlichen aus je einer Grund- und einer Deckplatte aus zug- und druckfestem Material mit möglichst hohem Elastizitätsmodul, sowie einem dazwischenliegenden Verbundstruktur-Kern, der, im Unterschied zu bisher bekannten Ausführungen aus Holz, Schaumstoff, etc., aus einer Art Gitterrost besteht. Dieser ist aufgebaut aus einer Vielzahl von rechtwinklig sich kreuzenden, hochkant stehenden Lamellen, von denen je eine Anzahl parallel zur Längs- und zur Querkante des Bodens mit untereinander gleichen Abständen verlaufen und die an ihren Kreuzungspunkten jeweils mit der Grund- und der Deckplatte verbunden sind. Länge und Breite dieses Gitterrostkerns entsprechen den Abmessungen des Kabinenbodens. Ein nach diesem Prinzip hergestellter, mit Hilfe von FEM-Berechnungen optimierter Kabinenboden weist, bei gegebener Materialspezifikation und gegebenen Limiten in bezug auf Einbauhöhe und Gewicht, optimale Steifigkeit in allen Richtungen auf, verbunden mit einer, höchstmöglichen Biege-Eigenfrequenz. Die entlang der quadratischen Felder des Gitterrosts erfolgende Rundumabstützung der Deckplatte verleiht dieser ausserdem die wichtige Fähigkeit, auf kleine Flächen konzentrierte hohe Belastungen ohne bleibende Verformung aufzunehmen.
Durch Ausführung der Grund- und der Deckplatte wie auch der Lamellen des Gitterrostkerns aus Stahlblech, wird einerseits die festigkeitstechnische Forderung nach einem Material mit hohem Elastizitätsmodul und minimaler Kriechneigung erfüllt, und andererseits entspricht die Konstruktion allen relevanten Brandschutzforderungen. Ein wesentlicher Vorteil ist auch, dass auf diese Weise der gesamte Boden mit konventioneller Metallverarbeitungstechnik herstellbar ist.
Die erforderliche gegenseitige Verbindung der Verbundstruktur-Komponenten erfolgt in geeigneter Weise so, dass die Gitterrostlamellen an ihren Kreuzungspunkten mittels "Lochschweissung" mit der Deck- und der Grundplatte, die im folgenden als Deck- und Grundblech bezeichnet sind, verschweisst ist. Diese Schweissung erfolgt von der Aussenseite der beiden Bleche her durch vorgestanzte Löcher, deren Position mit den Kreuzungspunkten der Gitterrostlamellen übereinstimmt.
Mit dem bisher beschriebenen Verfahren wird die für eine biegesteife Sandwichplatte entscheidende Forderung nach starrer Schubübertragung zwischen den Grund- und Deckblechen bei minimalem Gewicht in idealer Weise erfüllt. Bleibende Verbiegungen oder Verdrehungen infolge von Kriechvorgängen im Kernmaterial oder in Klebefugen unter hohen statischen Lasten können nicht auftreten.
Die gegenseitige mehrfache Überkreuzung der rechtwinklig zueinander verlaufenden Lamellen des Gitterrosts wird dadurch ermöglicht, dass die Lamellen an allen Kreuzungspunkten mit rechtwinklig zu ihrer Längsachse gestanzten Schlitzen versehen sind, deren Breite der Lamellen-Materialdicke entspricht, und die bei den längsverlaufenden Lamellen von oben und bei den querverlaufenden von unten jeweils bis zur halben Lamellenhöhe reichen. Dadurch lassen sich die querverlaufenden Lamellen an allen Kreuzungspunkten derart in die längsverlaufenden einstecken, dass alle Lamellen auf gleiches Niveau zu liegen kommen und den oben beschriebenen Gitterrost bilden.
Die Seitenwände des Kabinenbodens sind durch Biegen des entsprechend vorgeschnittenen Deckblechs erzeugt, was den Herstellprozess vereinfacht.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Konstruktion besteht darin, dass die erwähnten Seitenwände des Kabinenbodens mit den Enden der Lamellen des Gitterrostkerns durch Schweissen starr verbunden sind, wodurch sich eine hoch belastbare, starre Befestigungsmöglichkeit für Bauteile wie Türschwelle, Türrahmen und Kabinenwände an diesen Seitenwänden ergibt.
Um die gesamte Bodenkonstruktion im Tauchverfahren lackieren zu können, sind die Gitterrostlamellen an jedem Kreuzungspunkt mit gestanzten Öffnungen versehen, so dass die Lackierflüssigkeit in alle Hohlräume des Gitterrostkerns eindringen und auch wieder abfliessen kann. Dazu ist der Boden beim Tauchlackieren an einer Ecke so aufzuhängen, dass er mit etwa vertikal stehender Diagonale ins Bad eintaucht.
Im folgenden wird die Erfindung anhand des Beispiels einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen 1 bis 4 näher erläutert:
Fig. 1
zeigt eine durchkonstruierte Ausführung eines Kabinenbodens mit den erfindungsgemässen Merkmalen.
Fig. 2
zeigt das Prinzip des Gitterrostkerns
Fig. 3
zeigt die Schweissverbindung zwischen den Grund- und Deckblechen und dem Gitterrostkern.
Fig. 4
zeigt die Öffnungen im Gitterrostkern für den Zu- und Abfluss der Tauchlackierflüssigkeit.
Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Aufzugs-Kabinenbodens. Der Boden ist komplett aus Stahlblech mittels Biegen und Schweissen gefertigt. Er besteht im wesentlichen aus dem Deckblech 1 mit angebogenem Türschwellensupport 6, dem Grundblech 2 sowie dem zwischen Deck- und Grundblech liegenden Gitterrostkern 3 aus sich kreuzenden Längs- und Querlamellen 4,5. Zusätzlich sichtbar sind Bauelemente, die aufzugsspezifische Funktionen erfüllen, wie die Seitenwandprofile 7, Versteifungen 8 für den Türschwellensupport sowie Tragprofile 13 mit Befestigungsgewinden für die als Verbindung zwischen Kabinenboden und Kabinenrahmen dienenden Isolationselemente (nicht sichtbar). Im Bereich der Fig. 1, wo das Grundblech 2 als teilweise entfernt dargestellt ist, erkennt man die Bauweise des Gitterrostkerns 3. Dieser ist in Fig. 2 detaillierter dargestellt, wo gezeigt ist, wie dank den gestanzten Schlitzen 12 die Querlamellen 5 in die Längslamellen 4 eingefügt werden. Die Stärke der Lamellen des Gitterrostkerns sowie deren gegenseitige Abstände sind in Abhängigkeit von Bodenbelastung, Deckblechdicke und Gesamtbauhöhe variabel und werden mittels FEM-Berechnungen optimiert.
Im Grundblech 2 erkennt man gestanzte, schlitzförmige Löcher 9, deren Position jeweils mit einem Kreuzungspunkt der Lamellen des Gitterrostkerns übereinstimmt. Entsprechende Löcher sind auch im Deckblech vorhanden. Durch diese Löcher 9 werden, wie in Fig.3 gezeigt, mittels Lochschweissung das Deckblech 1 und das Grundblech 2 mit dem Gitterrostkern 3 starr verbunden. Grundsätzlich sind auch Durchschweissverfahren (z.B. Laser- oder Elektronenstrahlschweissung) anwendbar, für die keine Löcher erforderlich sind, bei deren Anwendung jedoch die Verschweissung weniger gut beobachtet werden kann. Aus Fig.1 ist weiter ersichtlich, dass die Enden der Lamellen 4,5 des Gitterrostkerns bis zu den Seitenwänden (z.B. bei 10) sowie bis zu den Versteifungen des Türschwellensupports 6 reichen, wo sie mit diesen verschweisst sind und diesen enorme Steifigkeit verleihen, was für deren Funktion als Träger von Wänden und Türschwelle von grosser Wichtigkeit ist.
Die Lamellen 4,5 enthalten bei jeder Kreuzungsstelle auf ihrer halben Höhe Öffnungen 11, womit gewährleistet ist, dass beim Tauchlackieren die Lackierflüssigkeit in alle Hohlräume des an einer Ecke aufgehängten Kabinenbodens eindringen und wieder abfliessen kann.

Claims (9)

  1. Biegesteifer Aufzugs-Kabinenboden in Verbundstruktur- oder Sandwich-Bauweise, bestehend im wesentlichen aus einer Grundplatte (2), einer Deckplatte (1) und einem dazwischenliegenden Verbundstruktur-Kern (3), dadurch gekennzeichnet, dass der die Verbindung zwischen Grund- und Deckplatte bildende Kern aus einer Vielzahl von hochkant stehenden, sich kreuzenden Lamellen in Form eines Gitterrosts besteht, die in geeigneter Weise mit der Grund- und der Deckplatte fest verbunden sind.
  2. Aufzugs-Kabinenboden gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (2), die Deckplatte (1) und die Lamellen des Gitterrost-Kerns (3) aus Stahlblech bestehen.
  3. Aufzugs-Kabinenboden gemäss Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (4,5) des Gitterrost-Kerns (3) durch sogenannte "Lochschweissung" an den Kreuzungspunkten des Gitterrosts mit dem Grund- und dem Deckblech (2,1) fest verbunden sind, wobei diese Lochschweissung von der Kabinenboden-Aussenseite durch über den Kreuzungspunkten liegende, geeignet geformte Löcher (9) in Grund- und Deckblech erfolgt.
  4. Aufzugs-Kabinenboden gemäss Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kreuzung der auf gleichem Niveau liegenden Lamellen (4,5) dadurch möglich ist, dass diese Lamellen an allen Kreuzungspunkten mit rechtwinklig zu ihrer Längsachse gestanzten Schlitzen (12) versehen sind, deren Breite der Lamellen-Materialdicke entspricht und die bei den in der einen Richtung verlaufenden Lamellen von oben und bei den rechtwinklig dazu verlaufenden Lamellen von unten jeweils bis etwa zur halben Lamellenhöhe reichen.
  5. Aufzugs-Kabinenboden gemäss Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (10) des Kabinenbodens, die als Basis für den Anbau von weiteren Kabinenkomponenten dienen, durch Biegen des Deckblechs erzeugt sind.
  6. Aufzugs-Kabinenboden gemäss Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Lamellen (4,5) des Gitterrostkerns mit den Seitenwänden (10) des Kabinenbodens verbunden sind und diesen dadurch hohe Belastbarkeit und Steifigkeit für den Anbau anderer Kabinenkomponenten verleihen.
  7. Aufzugs-Kabinenboden gemäss Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Grund- und Deckblechen erforderlichen Löcher für die Lochschweissverbindung zwischen dem Gitterrost-Kern und diesen Blechen schlitzförmig sind, und dass sie vor dem Zusammenfügen durch Stanzen auf NC-Stanzautomaten erzeugt werden.
  8. Aufzugs-Kabinenboden gemäss Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen des Gitterrostkerns so mit Ausstanzungen in den Kreuzungsbereichen versehen sind, dass beim Tauchlackieren die Lackierflüssigkeit in alle Hohlräume des an einer Ecke aufgehängten Kabinenbodens eindringen und wieder abfliessen kann.
  9. Aufzugs-Kabinenboden gemäss Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschlitze in den Lamellen in der Weise hergestellt werden, dass zuerst alle Querschlitze in eine Blechtafel gestanzt werden und die Auftrennung in die einzelnen Lamellen anschliessend erfolgt, wodurch das Verziehen der Lamellen durch das Stanzen der Querschlitze vermieden wird.
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