EP1262438A1 - Fahrkorb für einen Aufzug - Google Patents

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EP1262438A1
EP1262438A1 EP01113375A EP01113375A EP1262438A1 EP 1262438 A1 EP1262438 A1 EP 1262438A1 EP 01113375 A EP01113375 A EP 01113375A EP 01113375 A EP01113375 A EP 01113375A EP 1262438 A1 EP1262438 A1 EP 1262438A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
car
car according
fiber
reinforcing fibers
reinforced
Prior art date
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Granted
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EP01113375A
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English (en)
French (fr)
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EP1262438B2 (de
EP1262438B1 (de
Inventor
Lothar Dr. Knippschild
Günter Dr. Reuter
Gerhard Thumm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TK Elevator GmbH
Original Assignee
ThyssenKrupp Elevator AG
Thyssen Aufzugswerke GmbH
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Publication date
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Application filed by ThyssenKrupp Elevator AG, Thyssen Aufzugswerke GmbH filed Critical ThyssenKrupp Elevator AG
Priority to EP01113375.8A priority Critical patent/EP1262438B2/de
Priority to DE50115372T priority patent/DE50115372D1/de
Priority to AT01113375T priority patent/ATE459570T1/de
Priority to ES01113375.8T priority patent/ES2338862T5/es
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Application granted granted Critical
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Classifications

    • 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 invention relates to a car for an elevator to transport loads and / or people with one Floor, a ceiling and side walls comprising car elements and with a catch or support structure Supporting elements for guiding and holding the Car on guided tours.
  • Such cars come in particular in elevator systems used in high-rise buildings, where possible with safe energy and low costs and fast transportation of people and / or loads should enable. Especially with very large delivery heights it is beneficial to the weight of the car as well as the associated support members as low as possible hold. In this context, the substitution has already been made mass-intensive steel cables due to considerable lighter aramid ropes suggested. The rope weight can be reduced. Also enable Aramid ropes have smaller bending radii than steel ropes, see above that motors with lower torque are used for the drive can be. To reduce the weight of the car, is the use of aluminum in US-A-4,635,756 proposed as building material by using as wall elements Aluminum sheets are used. In order to however, there is only a limited weight reduction achieve.
  • the object of the present invention is a car of the generic type in such a way that it has the lowest possible weight.
  • fiber-reinforced material becomes a material understood, in the reinforcing fibers, for example Glass fibers, plastic or carbon fibers, in the form of individual fibers and / or in the form of a textile Form are introduced.
  • fiber reinforced Materials especially fiber-reinforced polymers, for example thermosets or thermoplastics, but also metallic matrix systems, enables Design of a car with lightweight construction a significantly reduced car weight. Thereby higher driving speeds can be achieved, such as they are particularly desirable for large building heights are.
  • Another advantage of reduced weight Cars can be seen in that for their drive Less powerful engines are sufficient, so again the construction volume for the elevator installation, in particular in relation to the size of the drive can be.
  • the material is preferred a plastic material used in the reinforcing fibers are embedded. It is an advantage here if the plastic material is colored, so that the coloring of the fiber-reinforced car part already done during its manufacture and a subsequent one Paint application can be omitted. You can also by using more or less transparent and / or more or less colored plastic with adapted fiber orientation, light effects or even a natural one Lighting can be achieved. This can go up to Achieve a clear view like a window be performed.
  • fiber snippets can be used as reinforcing fibers are used in the material material are embedded.
  • the reinforcing fibers so-called continuous fibers include, that is very long fibers because of its particularly high strength of the fiber-reinforced car part can be achieved can.
  • the reinforcing fibers Form textile fabrics.
  • the latter can be done in one Level aligned, but it can also be provided be that the textile fabric is a three-dimensional Has shape, for example the shape of a hollow cylinder.
  • the textile fabric can, for example as a woven fabric, a knitted fabric or a knitted fabric, a fleece or also be designed in the form of a braid.
  • the reinforcing fibers are several one above the other form arranged layers.
  • the reinforcing fibers can be multiaxial or variable axial be aligned.
  • a multiaxial arrangement the reinforcing fibers are characterized by that the reinforcing fibers of a fiber fabric Layer each have a defined preferred direction.
  • the reinforcing fibers lie within the individual layers of the clutch in different directions in front and / or the fibers are arranged as curved continuous fibers, e.g. around a Hole around.
  • a particularly high strength of the car or support elements can be achieved in that the reinforcing fibers are arranged in the form of a scrim, wherein the individual layers of the fabric are connected to each other, are sewn together, for example.
  • the reinforcing fibers to achieve area-by-area reinforcement of the respective car or support element a spatial Form reinforcement profile, for example T-shaped profile.
  • a spatial Form reinforcement profile for example T-shaped profile.
  • Such a profile can be constructive can be easily achieved in that the Reinforcing fibers in the textile structure a bulge exhibit. This can be advantageous already in the textile structure can be fixed by sewing.
  • At least one support or car element is preferred constructed in sandwich construction. This can be done between two layers of reinforcing fibers with a first Preferred orientation is a layer of reinforcing fibers positioned with a second preferred direction his.
  • the reinforcing fibers Continuous fibers include that around the openings are at least partially led around.
  • the design of the car or support element with a Opening or a hole therefore has no cutting of continuous fibers and therefore no deterioration of their strength properties result. So they can Reinforcing fibers, for example as reinforcing fabrics be designed with the fibers around attachment points or bore areas are closely guided around become.
  • At least part of the reinforcing fibers is preferred laid according to the flow of force. This enables a i.e. load-optimized reinforcement of the Car by not only the type of fiber reinforced Material, but the entire component structure of the fiber-reinforced car or support element the arrangement of the reinforcing fibers place.
  • the reinforcing fibers become dependent on this from when using the car to the fiber-reinforced Act car or support element Load arranged so that as little material as possible a load-optimized lightweight construction of the car can be achieved.
  • the reinforcing fibers correspond to those on the fiber-reinforced car or support element acting Forces are arranged in different densities.
  • a car or support element can be in one piece be made of plastic, the introduced Reinforcing fibers a location-dependent density have, so that areas of the fiber-reinforced car or support element, to which very high forces act, have a higher density of reinforcing fibers as areas with less force.
  • the reinforcing fibers accordingly on the fiber-reinforced car or support element acting force flow is aligned.
  • the Course of the preferably designed as continuous fibers Reinforcing fibers is thus at the respectively occurring Adjusted power flow, and form the reinforcing fibers according to the prevailing power flow a two-dimensional or three-dimensional fiber reinforcement.
  • This reinforcement can be done before the Plastic parts made as a complete textile structure with fastenings in the textile part, Force attacks, recesses and force profiles are taken into account and through appropriate tissue formation, fiber displacement, Darts, etc. can be realized.
  • the supporting elements of the car e.g. Catch or support frame parts
  • the catching or carrying function Car elements at least partially from a fiber-reinforced are made of material.
  • the car can thus be designed to be self-supporting, the required mechanical stability of the combined car and support elements due to the use of fiber reinforced Material in a structurally simple way can be achieved.
  • At least a car element preferably at least a partial area a side wall of the car, made of a fiber-reinforced Material is made.
  • the Car are several carrying and / or car elements combined into a one-piece element. So can for example areas of the floor and areas of the Sidewalls to one-piece fiber-reinforced elements be summarized, for example as a trough-shaped Part. This enables inexpensive manufacturing and Assembly, whereby by the preferably power flow appropriate Fiber reinforcement ensures the required strength is.
  • fiber-reinforced material in one The car is not on the car or support elements limited. In an advantageous embodiment it is rather intended that at least one door of the car at least partially made of fiber-reinforced Material is made. For example, door leaves, Door thresholds or the hanger of a door at least partly made of fiber-reinforced material his.
  • a significant reduction in the process of Car required energy expenditure and Airborne wind noise can be achieved in that the Car outer contour is aerodynamically designed, for example in the direction of travel in the floor and / or ceiling area has a convex configuration and / or rounded corners and edges.
  • Such a configuration can when using a fiber-reinforced plastic in a cost-effective manner with various manufacturing processes such as press technology, RTM technology, Winding technology or autoclave technology achieved become.
  • press technology, RTM technology, Winding technology or autoclave technology become.
  • the use of prior art so far Current sheet metal plates that are unfavorable to flow Profiling can be dispensed with, rather it can aerodynamically rounded shapes are used, so that the air resistance of the car is considerable can be reduced.
  • the fiber-reinforced material preferably forms Laminate. This gives the opportunity to be decorative Visible surfaces, for example wooden or stainless steel surfaces, by laminating cover foils, Veneers or thin decorative sheets as a top layer in to achieve the laminate, so that in an economical manner an aesthetically sophisticated design of the in Lightweight design car can be achieved can.
  • a car 10 of an elevator system is simplified in FIG shown along in Figure 1 only dash-dotted indicated, known guide rails 12 by means of one in the drawing shown drive unit known per se can be.
  • the car 10 embraces each other laterally opposing side walls, being in the Drawing only one side wall 14 can be seen.
  • the side walls 14 are a floor 16 and a outwardly curved ceiling 18 connected to each other.
  • the Car 10 also includes two car doors 20, 22, through which the interior of the car 10 is accessible is.
  • the elevator car 10 Adjacent to the ceiling 18 is the elevator car 10 schematically illustrated safety device 24, the protrudes laterally beyond the side walls 14 and by means of Catchers 26 encompasses the guide rails 12 so that the car 10 by means of the tongs 26 on the guide rails 12 can be held.
  • the car 10 is designed to be self-supporting, i.e. the side walls 14, the bottom 16 and the ceiling 18 form not just car elements to limit the interior of the car, but take it over at the same time the function of support elements, so that separate Support frame parts, for example in the form of a separate backpack frame, can be omitted.
  • the catching force F F introduced into the guide rails 12 is illustrated in FIG. 1 by the arrow 28
  • the arrows 30 illustrate the payload F N acting on the floor 16, which for the sake of simplicity is shown as a line load evenly distributed over the floor 16, and the weight forces F G exerted by the car doors 20 and 22 on the floor 16 are determined by the Arrows 32 and 34 symbolize. All other forces that occur during the operation of the car 10 have been omitted in order to achieve a better overview.
  • the forces acting on the floor 16 are over the side walls 14 and the top wall 18 on the safety gear 24 transferred.
  • the side walls 14 and the floor 16 and the ceiling 18 made of a fiber-reinforced Plastic material made by in the Plastic material, for example a polymer, continuous fibers, for example glass, aramid or carbon fibers, are incorporated into the walls a very give high strength. This enables a significant Weight reduction in the car 10.
  • the fiber reinforcement takes place by means of so-called endless fibers, i.e. very long fibers, with several layers of continuous fibers are arranged one above the other.
  • the history the continuous fibers is shown in Figure 2 using the example of Side walls 14 shown in simplified form.
  • the multilayer The fiber arrangement of the side walls 14 comprises at least a layer in the form of a fabric 36 that is evenly over the one-piece side walls 14 extends.
  • there is at least one Position radiating towards the safety gear 24 Fibers 38 are used, which are in the Adjusted side walls 14 forming power flow are and therefore a load-optimized reinforcement ensure the side walls 14.
  • the radiating arranged fibers 38 are packed with different densities such that that of the outer, the car doors 20 and 22 adjacent edge regions 40 or 42 of the bottom 16 outgoing fibers denser are packed than that of a central area 44 of the bottom 16 outgoing fibers. In the arrangement and reflects the course of the radial fibers 38 thus the mechanical stress exerted by the floor 16 over the side walls 14 onto the catching device 24 is transmitted.
  • Figures 3 and 4 show a simplified first embodiment one used in the car 10 additional reinforcement, as they are in particular for the floor 16 taking over a supporting function, however also for the ceiling 18 and / or the side walls 14 and also for parts of the car doors 20 and 22, for example can be used for their door leaves.
  • a two-layer basic element 46 is used with an inner fiber layer 48 and an outer Fibre layer 50.
  • the additional reinforcement of the basic element is done by doubling by two more Fiber layers in the form of a broad fiber web 52 and a narrow fiber web 54 on the outer fiber layer 50 are applied. All fiber layers 48 to 54 are embedded in plastic material.
  • the individual layers of the total reinforcement with reference numeral 56 each a fiber fabric, the fabric of the between the outer fiber layer 50 and the narrow fiber web 54 positioned wide fiber web 52 obliquely to the adjacent Fabrics is aligned so that the reinforcement 56 has a sandwich construction overall, the reinforcement 56 has a particularly high strength gives.
  • a profile-forming reinforcement takes place as in Figures 5 and 6 with the reference symbol 58 is outlined.
  • the increase in strength is achieved in that with a two-layer Base element 60 with an inner fiber layer 62 and one outer fiber layer 64 the outer fiber layer in shape arranged a bulge forming a rib 66 is, the latter for shape stabilization already in the textile structure sewn by means of a transverse seam 68 is. You can of course use such profiled reinforcements even without sewing into the appropriate form bring and embed in the plastic.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrkorb für einen Aufzug zum Transport von Lasten und/oder Personen mit einen Boden, eine Decke und Seitenwände umfassenden Fahrkorbelementen und mit eine Fang- oder Tragstruktur ausbildenden Tragelementen zur Führung und Halterung des Fahrkorbes an Führungen. Um den Fahrkorb derart auszugestalten, daß er ein möglichst geringes Gewicht aufweist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß mindestens ein Fahrkorb- oder Tragelement zumindest teilweise aus einem faserverstärkten Werkstoff gefertigt ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrkorb für einen Aufzug zum Transport von Lasten und/oder Personen mit einen Boden, eine Decke und Seitenwände umfassenden Fahrkorbelementen und mit eine Fang- oder Tragstruktur ausbildenden Tragelementen zur Führung und Halterung des Fahrkorbes an Führungen.
Derartige Fahrkörbe kommen bei Aufzuganlagen insbesondere in Hochhäusern zum Einsatz, wobei sie mit möglichst geringem Energie- und Kostenaufwand einen sicheren und schnellen Transport von Personen und/oder Lasten ermöglichen sollen. Vor allem bei sehr großen Förderhöhen ist es vorteilhaft, das Gewicht des Fahrkorbes sowie der zugeordneten Tragorgane möglichst gering zu halten. In diesem Zusammenhang wurde bereits die Substitution masseintensiver Stahlseile durch erheblich leichtere Aramidseile vorgeschlagen. Das Seilgewicht kann dadurch reduziert werden. Außerdem ermöglichen Aramidseile geringere Biegeradien als Stahlseile, so daß zum Antrieb drehmomentschwächere Motoren verwendet werden können. Um das Gewicht des Fahrkorbes zu reduzieren, wird in der US-A-4,635,756 der Einsatz von Aluminium als Baumaterial vorgeschlagen, indem als Wandelemente Aluminiumblechtafeln zum Einsatz kommen. Damit läßt sich jedoch nur eine beschränkte Gewichtsreduzierung erzielen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Fahrkorb der gattungsgemäßen Art derart auszugestalten, daß er ein möglichst geringes Gewicht aufweist.
Diese Aufgabe wird bei einem Fahrkorb der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens ein Fahrkorb- oder Tragelement zumindest teilweise aus einem faserverstärkten Werkstoff gefertigt ist. Unter faserverstärktem Werkstoff wird hierbei ein Werkstoff verstanden, in den Verstärkungsfasern, beispielsweise Glasfasern, Kunststoff- oder Kohlenstofffasern, in Form von Einzelfasern und/oder in Form eines textilen Gebildes eingebracht sind. Der Einsatz faserverstärkter Werkstoffe, insbesondere faserverstärkter Polymere, beispielsweise Duroplaste oder Thermoplaste, aber auch metallischer Matrixsysteme, ermöglicht die Ausgestaltung eines Fahrkorbes in Leichtbauweise mit einem erheblich reduzierten Fahrkorbgewicht. Dadurch können höhere Fahrgeschwindigkeiten erzielt werden, wie sie insbesondere bei großen Gebäudehöhen sehr wünschenswert sind. Ein weiterer Vorteil gewichtsreduzierter Fahrkörbe ist darin zu sehen, daß zu ihrem Antrieb leistungsschwächere Motoren ausreichend sind, wodurch wiederum das Bauvolumen für die Aufzugsanlage, insbesondere in Bezug auf die Größe des Antriebes, vermindert werden kann.
Wie bereits erläutert, kommt als Werkstoff vorzugsweise ein Kunststoffmaterial zum Einsatz, in das Verstärkungsfasern eingebettet sind. Hierbei ist es von Vorteil, wenn das Kunststoffmaterial eingefärbt ist, so daß die Farbgebung des faserverstärkten Fahrkorbteiles bereits bei dessen Herstellung erfolgt und ein nachträglicher Farbauftrag entfallen kann. Ebenso können durch Verwendung von mehr oder weniger transparentem und/oder mehr oder weniger eingefärbtem Kunststoff mit angepaßtem Faserverlauf Lichteffekte oder gar eine natürliche Beleuchtung erzielt werden. Dies kann bis zur Erreichung einer klaren Durchsicht wie bei einem Fenster geführt werden.
Als Verstärkungsfasern können beispielsweise Faserschnipsel zum Einsatz kommen, die in das Werkstoffmaterial eingebettet sind.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Verstärkungsfasern sogenannte Endlosfasern umfassen, das heißt sehr lange Fasern, da dadurch eine besonders hohe Festigkeit des faserverstärkten Fahrkorbteiles erzielt werden kann.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Verstärkungsfasern ein textiles Flächengebilde bilden. Letzteres kann in einer Ebene ausgerichtet sein, es kann jedoch auch vorgesehen sein, daß das textile Flächengebilde eine dreidimensionale Form aufweist, zum Beispiel die Form eines Hohlzylinders. Das textile Flächengebilde kann beispielsweise als Gewebe, als Gestrick oder Gewirke, als Vlies oder auch in Form eines Geflechtes ausgebildet sein.
Eine besonders hohe Festigkeit kann dadurch erzielt werden, daß die Verstärkungsfasern mehrere übereinander angeordnete Lagen bilden. Bei einem derartigen Fasergelege können die Verstärkungsfasern multiaxial oder variabelaxial ausgerichtet sein. Eine multiaxiale Anordnung der Verstärkungsfasern zeichnet sich dadurch aus, daß bei einem Fasergelege die Verstärkungsfasern einer Lage jeweils eine definierte Vorzugsrichtung aufweisen. Bei einer variabelaxialen Anordnung liegen die Verstärkungsfasern innerhalb der einzelnen Lagen des Geleges in unterschiedlicher Richtung vor und/oder die Fasern sind als gekrümmte Endlosfasern angeordnet, z.B. um ein Loch herum gelegt.
Eine besonders hohe Festigkeit der Fahrkorb- oder Tragelemente kann dadurch erzielt werden, daß die Verstärkungsfasern in Form eines Geleges angeordnet sind, wobei die einzelnen Lagen des Geleges miteinander verbunden, beispielsweise miteinander vernäht sind.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Verstärkungsfasern zur Erzielung einer bereichsweisen Verstärkung des jeweiligen Fahrkorb- oder Tragelementes ein räumliches Verstärkungsprofil bilden, beispielsweise ein T-förmiges Profil. Ein derartiges Profil kann auf konstruktiv einfache Weise dadurch erzielt werden, daß die Verstärkungsfasern in der textilen Struktur eine Ausbuchtung aufweisen. Diese kann vorteilhaft schon in der textilen Struktur durch Abnähen fixiert sein.
Vorzugsweise ist zumindest ein Trag- oder Fahrkorbelement in Sandwich-Bauweise aufgebaut. Hierzu kann zwischen zwei Lagen von Verstärkungsfasern mit einer ersten Vorzugsausrichtung eine Lage von Verstärkungsfasern mit einer zweiten Vorzugsrichtung positioniert sein.
Um zu vermeiden, daß die Festigkeit durch Öffnungen, Löcher oder Bohrungen in den Fahrkorb- oder Tragelementen stark verringert wird, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß die Verstärkungsfasern Endlosfasern umfassen, die um die Öffnungen zumindest teilweise herumgeführt sind. Die Ausgestaltung des Fahrkorb- oder Tragelementes mit einer Öffnung oder einer Bohrung hat somit kein Durchtrennen der Endlosfasern und damit keine Verschlechterung von deren Festigkeitseigenschaften zur Folge. So können die Verstärkungsfasern beispielsweise als Verstärkungsgewebe so ausgeführt sein, wobei die Fasern um Befestigungspunkte oder Bohrungsbereiche dicht herumgeführt werden.
Bevorzugt ist zumindest ein Teil der Verstärkungsfasern kraftflußgerecht gelegt. Dies ermöglicht eine kraftflußgerechte, d.h. belastungsoptimierte Armierung des Fahrkorbes, indem nicht nur die Art des faserverstärkten Werkstoffes, sondern die gesamte Bauteilstruktur des faserverstärkten Fahrkorb- oder Tragelementes bei der Anordnung der Verstärkungsfasern Berücksichtigung findet. Die Verstärkungsfasern werden hierbei in Abhängigkeit von der beim Einsatz des Fahrkorbes auf das faserverstärkte Fahrkorb- oder Tragelement einwirkenden Belastung angeordnet, so daß mit möglichst geringem Materialeinsatz eine belastungsoptimierte Leichtbaukonstruktion des Fahrkorbes erzielt werden kann.
So kann beispielsweise vorgesehen sein, daß zumindest ein Teil der Verstärkungsfasern entsprechend den auf das faserverstärkte Fahrkorb- oder Tragelement einwirkenden Kräften unterschiedlich dicht angeordnet ist.
Zum Beispiel kann ein Fahrkorb- oder Tragelement einteilig aus Kunststoff gefertigt sein, wobei die eingebrachten Verstärkungsfasern eine ortsabhängige Dichte aufweisen, so daß Bereiche des faserverstärkten Fahrkorb- oder Tragelementes, an denen sehr hohe Kräfte angreifen, eine höhere Dichte an Verstärkungsfasern aufweisen als Bereiche mit einer geringeren Kraftbelastung.
Alternativ und/oder ergänzend kann vorgesehen sein, daß zumindest ein Teil der Verstärkungsfasern entsprechend dem auf das faserverstärkte Fahrkorb- oder Tragelement einwirkenden Kraftflußverlauf ausgerichtet ist. Der Verlauf der vorzugsweise als Endlosfasern ausgebildeten Verstärkungsfasern ist somit an den jeweils auftretenden Kraftfluß angepaßt, und die Verstärkungsfasern bilden entsprechend dem vorherrschenden Kraftflußverlauf eine zweidimensionale oder dreidimensionale Faserverstärkung.
Diese Verstärkung kann schon vor der Herstellung der Kunststoffteile als komplette textile Struktur gefertigt werden, wobei in dem textilen Teil Befestigungen, Kraftangriffe, Aussparungen und Kraftverläufe berücksichtigt und durch entsprechende Gewebeausbildung, Faserverschiebung, Abnäher usw. verwirklicht werden.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Tragelemente des Fahrkorbes, wie z.B. Fang- oder Tragrahmenteile, zumindest teilweise in die Fahrkorbelemente integriert sind, wobei die Fang- oder Tragfunktion übernehmenden Fahrkorbelemente zumindest teilweise aus einem faserverstärkten Werkstoff gefertigt sind. Der Fahrkorb kann somit selbsttragend ausgestaltet sein, wobei die erforderliche mechanische Stabilität der kombinierten Fahrkorb- und Tragelemente aufgrund des Einsatzes von faserverstärktem Werkstoff auf konstruktiv einfache Weise erzielt werden kann.
Es kann beispielsweise vorgesehen sein, daß zumindest ein Fahrkorbelement, vorzugsweise zumindest ein Teilbereich einer Seitenwand des Fahrkorbes, aus einem faserverstärkten Werkstoff gefertigt ist.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Fahrkorbes sind mehrere Trag- und/oder Fahrkorbelemente zu einem einteiligen Element zusammengefaßt. So können beispielsweise Bereiche des Bodens und Bereiche der Seitenwände zu einteiligen faserverstärkten Elementen zusammengefaßt sein, zum Beispiel als wannenförmiges Teil. Dies ermöglicht eine kostengünstige Fertigung und Montage, wobei durch die vorzugsweise kraftflußgerechte Faserverstärkung die erforderliche Festigkeit gewährleistet ist.
Der Einsatz von faserverstärktem Werkstoff bei einem Fahrkorb ist nicht auf dessen Fahrkorb- oder Tragelemente beschränkt. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist vielmehr vorgesehen, daß mindestens eine Tür des Fahrkorbes zumindest teilweise aus faserverstärktem Werkstoff gefertigt ist. So können beispielsweise Türblätter, Türschwellen oder das Gehänge einer Tür zumindest teilweise aus faserverstärktem Werkstoff hergestellt sein.
Eine erhebliche Verringerung des zum Verfahren des Fahrkorbes erforderlichen Energieaufwandes und der Fahrtwindgeräusche kann dadurch erzielt werden, daß die Fahrkorbaußenkontur strömungsgünstig ausgebildet ist, beispielsweise in Fahrtrichtung im Boden- und/oder Dekkenbereich eine konvexe Ausgestaltung aufweist und/oder abgerundete Ecken und Kanten. Eine derartige Ausgestaltung kann bei Einsatz eines faserverstärkten Kunststoffes auf kostengünstige Weise mit verschiedenen Herstellverfahren wie beispielsweise Preßtechnik, RTM-Technik, Wickeltechnik oder Autoklavtechnik erzielt werden. Die bei Einsatz von bisher nach Stand der Technik üblichen Blechtafeln auftretende strömungsungünstige Profilierung kann entfallen, es können vielmehr strömungsgünstig abgerundete Formen zum Einsatz kommen, so daß der Luftwiderstand des Fahrkorbes beträchtlich verringert werden kann.
Vorzugsweise bildet der faserverstärkte Werkstoff ein Laminat. Dies gibt die Möglichkeit, dekorativ zu gestaltende Sichtflächen, beispielsweise Holz- oder Edelstahloberflächen, durch Einlaminieren von Deckfolien, Furnieren oder dünnen Dekorblechen als Deckschicht in das Laminat zu erzielen, so daß auf kostengünstige Weise eine ästhetisch anspruchsvolle Ausgestaltung des in Leichtbauweise ausgestalteten Fahrkorbes erzielt werden kann.
Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
Figur 1:
eine schematische Seitenansicht eines Fahrkorbes mit einer vereinfachten Illustration auftretender Kräfte;
Figur 2:
eine schematische Seitenansicht des Fahrkorbes gemäß Figur 1 mit vereinfachter Illustration einer Faserverstärkung;
Figur 3:
eine schematische schaubildliche Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Verstärkungsprofiles;
Figur 4:
eine Draufsicht auf das Verstärkungsprofil gemäß Figur 3;
Figur 5:
eine schematische schaubildliche Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Verstärkungsprofils und
Figur 6:
eine Draufsicht auf das Verstärkungsprofil gemäß Figur 5.
In Figur 1 ist vereinfacht ein Fahrkorb 10 einer Aufzuganlage dargestellt, der entlang in Figur 1 nur strichpunktiert angedeuteter, an sich bekannter Führungsschienen 12 mittels einer in der Zeichnung nicht dargestellten, an sich bekannten Antriebseinheit verfahren werden kann. Der Fahrkorb 10 umfaßt einander seitlich gegenüberstehende Seitenwände, wobei in der Zeichnung lediglich eine Seitenwand 14 ersichtlich ist. Die Seitenwände 14 sind über einen Boden 16 sowie eine nach außen gewölbte Decke 18 miteinander verbunden. Der Fahrkorb 10 umfaßt außerdem zwei Fahrkorbtüren 20, 22, über die der Innenraum des Fahrkorbes 10 zugänglich ist.
Der Decke 18 benachbart weist der Fahrkorb 10 eine schematisch dargestellte Fangvorrichtung 24 auf, die seitlich über die Seitenwände 14 vorsteht und mittels Fangzangen 26 die Führungsschienen 12 umgreift, so daß der Fahrkorb 10 mittels der Fangzangen 26 an den Führungsschienen 12 gehalten werden kann.
Der Fahrkorb 10 ist selbsttragend ausgestaltet, d.h. die Seitenwände 14, der Boden 16 und die Decke 18 bilden nicht nur Fahrkorbelemente zur Begrenzung des Innenraumes des Fahrkorbes, sondern sie übernehmen gleichzeitig die Funktion von Tragelementen, so daß separate Tragrahmenteile, beispielsweise in Form eines separaten Rucksackrahmens, entfallen können.
Zur Veranschaulichung der wesentlichen mechanischen Kräfte, die auf den Fahrkorb 10 einwirken, wenn der Fahrkorb 10 mittels der Fangzangen 26 an den Führungsschienen 12 verzögert und anschließend gehalten wird, ist in Figur 1 durch den Pfeil 28 die in die Führungsschienen 12 eingeleitete Fangkraft FF illustriert, die Pfeile 30 veranschaulichen die auf den Boden 16 einwirkende Nutzlast FN, die aus Gründen der Vereinfachung als gleichmäßig über den Boden 16 verteilte Streckenlast dargestellt ist, und die von den Fahrkorbtüren 20 und 22 auf den Boden 16 ausgeübten Gewichtskräfte FG werden durch die Pfeile 32 bzw. 34 symbolisiert. Alle weiteren Kräfte, die beim Betrieb des Fahrkorbes 10 auftreten, wurden zur Erzielung einer besseren Übersichtlichkeit weggelassen.
Die auf den Boden 16 einwirkenden Kräfte werden über die Seitenwände 14 und die Deckenwand 18 auf die Fangvorrichtung 24 übertragen. Hierzu sind die Seitenwände 14 sowie der Boden 16 und die Decke 18 aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial gefertigt, indem in das Kunststoffmaterial, beispielsweise ein Polymer, Endlosfasern, beispielsweise Glas-, Aramid- oder Kohlenstofffasern, eingearbeitet sind, die den Wänden eine sehr hohe Festigkeit verleihen. Dies ermöglicht eine erhebliche Gewichtsreduzierung des Fahrkorbes 10.
Die Faserverstärkung erfolgt mittels sogenannter Endlosfasern, d.h. sehr langer Fasern, wobei mehrere Lagen von Endlosfasern übereinander angeordnet sind. Der Verlauf der Endlosfasern ist in Figur 2 am Beispiel der Seitenwände 14 vereinfacht dargestellt. Die mehrlagige Faseranordnung der Seitenwände 14 umfaßt hierbei mindestens eine Lage in Form eines Gewebes 36, das sich gleichmäßig über die einstückig ausgestalteten Seitenwände 14 erstreckt. Zusätzlich kommt mindestens eine Lage strahlenförmig auf die Fangvorrichtung 24 zulaufender Fasern 38 zum Einsatz, die an den sich in den Seitenwänden 14 ausbildenden Kraftflußverlauf angepaßt sind und somit eine belastungsoptimierte Verstärkung der Seitenwände 14 sicherstellen. Die strahlenförmig angeordneten Fasern 38 sind unterschiedlich dicht gepackt dergestalt, daß die von den äußeren, den Fahrkorbtüren 20 und 22 benachbart angeordneten Randbereichen 40 bzw. 42 des Bodens 16 ausgehenden Fasern dichter gepackt sind als die von einem zentralen Bereich 44 des Bodens 16 ausgehenden Fasern. In der Anordnung und dem Verlauf der strahlenförmigen Fasern 38 spiegelt sich somit die mechanische Belastung, die von dem Boden 16 über die Seitenwände 14 auf die Fangvorrichtung 24 übertragen wird.
Die Figuren 3 und 4 zeigen vereinfacht eine erste Ausführungsform einer in dem Fahrkorb 10 zum Einsatz kommenden zusätzlichen Verstärkung, wie sie insbesondere für den eine Tragfunktion übernehmenden Boden 16, aber auch für die Decke 18 und/oder die Seitenwände 14 sowie auch für Teile der Fahrkorbtüren 20 und 22, beispielsweise für deren Türblätter, zum Einsatz kommen kann. Hierbei findet ein zweilagiges Grundelement 46 Verwendung mit einer inneren Faserlage 48 und einer äußeren Faserlage 50. Die zusätzliche Verstärkung des Grundelementes erfolgt durch Aufdoppelung, indem zwei weitere Faserlagen in Form einer breiten Faserbahn 52 und einer schmalen Faserbahn 54 auf die äußeren Faserlage 50 aufgebracht werden. Sämtliche Faserlagen 48 bis 54 sind in Kunststoffmaterial eingebettet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel bilden die einzelnen Lagen der insgesamt mit dem Bezugszeichen 56 belegten Verstärkung jeweils ein Fasergewebe, wobei das Gewebe der zwischen der äußeren Faserlage 50 und der schmalen Faserbahn 54 positionierten breiten Faserbahn 52 schräg zu den angrenzenden Geweben ausgerichtet ist, so daß die Verstärkung 56 insgesamt eine Sandwich-Bauweise aufweist, die der Verstärkung 56 eine besonders hohe Festigkeit verleiht.
Alternativ und/oder ergänzend zu einer Verdoppelung oder Vervielfachung eines Grundelementes kann eine zusätzliche Erhöhung der Festigkeit auch dadurch erzielt werden, daß eine profilbildende Verstärkung Verwendung findet, wie sie in den Figuren 5 und 6 mit dem Bezugszeichen 58 skizziert ist. Die Erhöhung der Festigkeit wird hierbei dadurch erzielt, daß bei einem zweilagigen Grundelement 60 mit einer inneren Faserlage 62 und einer äußeren Faserlage 64 die äußere Faserlage in Form einer eine Rippe 66 bildenden Ausbuchtung angeordnet ist, wobei letztere zur Formstabilisierung schon in der textilen Struktur mittels einer Quernaht 68 vernäht ist. Man kann solche profilierten Verstärkungen natürlich auch ohne Vernähung in die entsprechende Form bringen und in den Kunststoff einbetten.
Der Einsatz der zusätzlichen Verstärkungen 56 oder 58 sowie die belastungsoptimierte Anordnung von Verstärkungsfasern, wie sie voranstehend unter Bezugnahme auf Figur 2 erläutert wurden, ermöglichen eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Fahrkorbes 10 in Leichtbauweise, wobei Fahrkorbteile aus faserverstärktem Kunststoffmaterial gefertigt sind. Der Einsatz dieses Materials gibt außerdem die Möglichkeit, die Fahrkorbaußenkontur strömungsgünstig auszugestalten, indem beispielsweise - wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt - die Deckenwand 18 eine konvexe Ausgestaltung erhält, die eine Verringerung des Strömungswiderstandes zur Folge hat.

Claims (19)

  1. Fahrkorb (10) für einen Aufzug zum Transport von Lasten und/oder Personen in einem Aufzugschacht mit einen Boden (16), eine Decke (18) und Seitenwände (14) umfassenden Fahrkorbelementen und mit eine Fang- oder Tragstruktur ausbildenden Tragelementen zur Führung und Halterung des Fahrkorbes (10) an Führungen (12), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Fahrkorb- oder Tragelement (14, 16, 18) zumindest teilweise aus einem faserverstärkten Werkstoff gefertigt ist.
  2. Fahrkorb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der faserverstärkte Werkstoff ein Kunststoffmaterial oder ein metallisches Matrixsystem umfaßt, in das Verstärkungsfasern eingebettet sind.
  3. Fahrkorb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial eingefärbt ist.
  4. Fahrkorb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfasern sogenannte Endlosfasern (38) umfassen.
  5. Fahrkorb nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfasern ein textiles Flächengebilde (36) bilden.
  6. Fahrkorb nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfasern mehrere übereinander angeordnete Lagen (48, 50, 52, 54) bilden.
  7. Fahrkorb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfasern multiaxial oder variabelaxial ausgerichtet sind.
  8. Fahrkorb nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfasern ein räumliches Verstärkungsprofil (56, 58) bilden.
  9. Fahrkorb nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Tragund/oder Fahrkorbelement in Sandwich-Bauweise aufgebaut ist.
  10. Fahrkorb nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Verstärkungsfasern (38) kraftflußgerecht gelegt ist.
  11. Fahrkorb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Verstärkungsfasern (38) entsprechend der auf das faserverstärkte Fahrkorboder Tragelement (14) einwirkenden Kräfte (30, 32, 34) unterschiedlich dicht angeordnet ist.
  12. Fahrkorb nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Verstärkungsfasern (38) entsprechend dem auf das faserverstärkte Fahrkorb- oder Tragelement (14) einwirkenden Kraftflußverlauf ausgerichtet ist.
  13. Fahrkorb nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente in die Fahrkorbelemente (14, 16, 18) zumindest teilweise integriert sind, wobei die eine Fang- oder Tragfunktion übernehmenden Fahrkorbelemente (14, 16, 18) zumindest teilweise aus dem faserverstärkten Werkstoff gefertigt sind.
  14. Fahrkorb nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Trag- und/oder Fahrkorbelemente zum einem einteiligen Element zusammengefaßt sind.
  15. Fahrkorb nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrkorb (10) mindestens eine Tür (20, 22) aufweist, die zumindest teilweise aus faserverstärktem Werkstoff gefertigt ist.
  16. Fahrkorb nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrkorbaußenkontur strömungsgünstig ausgebildet ist.
  17. Fahrkorb nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der faserverstärkte Werkstoff ein Laminat bildet.
  18. Fahrkorb nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß Sichtflächen des Laminates durch Einlaminieren von Deckfolien, Furnieren oder dünnen Dekorblechen hergestellt sind.
  19. Fahrkorb nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff ein teiltransparentes oder volltransparentes Kunststoffmaterial umfaßt.
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