EP1731472B1 - Driving pulley for a flexible handrail - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Rad zum Antreiben eines flexiblen Handlaufes einer Fahrtreppe oder eines Fahrsteiges nach Anspruch 1.The invention relates to a wheel for driving a flexible handrail of an escalator or a moving walkway according to claim 1.
Ein Rad zum Antreiben eines flexiben Handlaufs einer Fahrtreppe oder eines Fahrsteiges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist z.B. aus
Fahrtreppen und Fahrsteige weisen im Allgemeinen seitlich ortsfeste Balustraden auf. Auf oder an den Balustraden sind bandförmige Handläufe angebracht, die sich relativ zu den Balustraden möglichst synchron mit den Trittelementen der Fahrtreppen oder Fahrsteige bewegen. Die Handläufe bestehen im Wesentlichen aus einem flexiblen Band und können durch ein Rad angetrieben werden, das seinerseits mittelbar oder unmittelbar motorisch antreibbar ist. Dieses Rad kann gleichzeitig die Funktion einer Umlenkscheibe übernehmen, um den Handlauf dort umzulenken, wo eine Richtungsänderung des Handlaufes erforderlich ist.Escalators and moving walkways generally have laterally fixed balustrades. On or on the balustrades band-shaped handrails are mounted, which move relative to the balustrades as synchronously as possible with the tread elements of escalators or moving walks. The handrails consist essentially of a flexible band and can be driven by a wheel, which in turn is directly or indirectly driven by a motor. This wheel can simultaneously act as a diverter to divert the handrail where a change in direction of the handrail is required.
Der Antrieb von Handläufen sollte möglichst kontinuierlich, also ruckfrei, und möglichst geräuscharm vor sich gehen, und das Rad sowie der Handlauf selbst sollten so ausgebildet sein, dass Geräusche und Abnutzungserscheinungen möglichst gering sind. Insbesondere sollten so genannte Slip-Stick-Effekte vermieden werden. Slip-Stick-Effekte sind Instabilitäts-Effekte im Zusammenhang mit Parametern, welche die Gleitreibung und die Haftreibung zwischen dem Handlauf und der Kontaktfläche des den Handlauf antreibenden Rades beeinflussen. Um einen kontinuierlichen Antrieb des Handlaufes zu realisieren, sollte ein Gleiten des Handlaufes relativ zum Rad vermieden werden, was bedeutet, dass die Haftreibung ein gewisses Mass nicht unterschreiten sollte. In der Praxis kommt es aber immer wieder vor, dass kurzzeitig Gleitreibung eintritt, was mit einem A-qua-Planning verglichen werden kann und den erwähnten Slip-Stick-Effekt ergibt.Handrails should be driven as continuously as possible, ie without jerking, and as quietly as possible, and the wheel and the handrail itself should be designed so that noises and signs of wear are minimized. In particular, so-called slip-stick effects should be avoided. Slip-stick effects are instability effects associated with parameters that affect the sliding friction and static friction between the handrail and the contact surface of the handrail-driving wheel. In order to realize a continuous drive of the handrail, a sliding of the handrail relative to the wheel should be avoided, which means that the static friction should not be less than a certain amount. In practice, however, it often happens that briefly sliding occurs, what with an A-qua-planning can be compared and gives the mentioned slip-stick effect.
Um Slip-Stick-Effekte zu verhindern, wurde ein bekanntes Rad zum Antreiben eines Handlaufes im Wesentlichen als Treibradreifen ausgebildet. Der Treibradreifen ist mit einem Füllstoff wie Pressluft oder einem Edelgas gefüllt. Der Treibradreifen wirkt als Kraftübertragungselement, indem seine äussere Umfangsfläche unter Druck an der Innenfläche des Handlaufs anliegt, so dass bei einer Rotation des Treibradreifens der Handlauf durch die zwischen dem Kraftübertragungselement und dem Handlauf wirkende Haftreibung angetrieben wird.In order to prevent slip-stick effects, a known wheel for driving a handrail has been substantially formed as a driving wheel tire. The drift tire is filled with a filler such as compressed air or a noble gas. The Treibradreifen acts as a power transmission element by its outer peripheral surface under pressure against the inner surface of the handrail, so that upon rotation of the Treibradreifens the handrail is driven by acting between the power transmission element and the handrail stiction.
Nachteilig an diesem Treibrad ist unter anderem die Wulstbildung am Treibradreifen, die als Folge seiner Elastizität auftritt, sowie die beträchtliche Abnützung und die Lärmentwicklung.A disadvantage of this drive wheel is, inter alia, the bead formation on the Treibradreifen, which occurs as a result of its elasticity, and the considerable wear and the noise.
Die Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Rad zum Antreiben eines Handlaufes einer Fahrtreppe oder eines Fahrsteiges vorzuschlagen, mit welchem die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden.The object of the invention is therefore to propose a wheel for driving a handrail of an escalator or a moving walkway, with which the disadvantages of the prior art are avoided.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1.The solution of this object is achieved according to the invention by the features of the characterizing part of claim 1.
Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemässen Rades sind durch die abhängigen Ansprüche umschrieben.Preferred developments of the inventive wheel are circumscribed by the dependent claims.
Wesentliche Vorteile des neuen Rades sind die Verhinderung des Slip-Stick-Effektes zwischen dem Rad und dem Handlauf und die Verhinderung der Wulstbildung im Kontaktbereich von Rad und Handlauf.The main advantages of the new wheel are the prevention of the slip-stick effect between the wheel and the handrail and the prevention of bead formation in the contact area between the wheel and the handrail.
Der Slip-Stick-Effekt ist hauptsächlich durch das Verhältnis von Haftreibung und Gleitreibung zwischen der äusseren Umfangsfläche der gasdruck-beaufschlagten Reifenhülle dem Handlauf bestimmt. Die Art der Reibung ist im Wesentlich abhängig erstens vom Haft- bzw. Gleitreibungskoeffizienten zwischen den Materialien der Reifenhülle und dem Handlauf, die ihrerseits von den Oberflächenstruktur bzw. Oberflächenrauhigkeit beeinflusst werden; zweitens vom Druck, unter dem die Reifenhülle am Handlauf anliegt; und drittens von der Ausdehnung der Kontaktfläche zwischen der Reifenhülle und dem Handlauf.The slip-stick effect is mainly determined by the ratio of static friction and sliding friction between the outer peripheral surface of the gas pressure-loaded tire casing the handrail. The type of friction is essentially dependent firstly on the coefficient of adhesion or sliding friction between the materials of the tire casing and the handrail, which in turn are influenced by the surface structure or surface roughness; second, the pressure under which the tire casing rests against the handrail; and thirdly, the extent of the contact surface between the tire casing and the handrail.
Die Wulstbildung ist im Wesentlichen abhängig von der jeweiligen Materialsteifigkeit zusammen mit der Materialdicke, da sich abhängig davon im Kontaktbereich zwischen Reifenhülle und Handlauf sowohl in Bewegungsrichtung als auch quer dazu Wülste bilden, die Schwingungen und damit Geräuschentwicklung und Abnützung zur Folge haben.The beading is essentially dependent on the respective material stiffness together with the material thickness, as depending on the contact area between the tire casing and handrail both in the direction of movement and transverse to form beads that have vibrations and thus noise and wear result.
Verhindert man den Slip-Stick-Effekt, so wird die Geräuschentwicklung in dem Masse reduziert, als sie von der Energie abhängig ist, die beim Übergang von Haftreibung zu Gleitreibung frei wird. Verhindert man die Wulstbildung, so wird die Geräuschentwicklung in dem Masse reduziert, als sie durch die erwähnten Schwingungen bedingt ist. Gleichzeitig reduzieren sich die Abnützung der betroffenen Bauteile und die benötigte Antriebsleistung, während der Fahrkomfort gesteigert wird.Preventing the slip-stick effect, the noise is reduced in the mass, as it depends on the energy that is released in the transition from static friction to sliding friction. Preventing the bead formation, the noise is reduced in the mass, as it is caused by the aforementioned vibrations. At the same time, the wear of the affected components and the required drive power are reduced while driving comfort is increased.
Das erfindungsgemäss Rad zum Antreiben eines flexiblen Handlaufs einer Fahrtreppe oder eines Fahrsteiges weist eine Bereifung mit einer druckgas-gefüllten Reifenhülle auf. Die Bereifung bildet an ihrer Umfangsfläche eine Vertiefung bzw. Ausnehmung, die sich im Umfangsrichtung erstreckt und die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa die Form eines U hat.The inventive wheel for driving a flexible handrail of an escalator or a moving walkway has a tire with a compressed-gas-filled tire casing. The tires forms on their peripheral surface a recess or recess which extends in the circumferential direction and which has approximately the shape of a U in the present embodiment.
In dieser Ausnehmung ist ein annähernd ring- bzw. zylindermantelförmiges Kraftübertragungselement aufgenommen. Die äussere Umfangsfläche des Kraftübertragungselementes bildet die Kontaktfläche, die zur Anlage am Handlauf bestimmt ist. Das Kraftübertragungselement kann beispielsweise aus einem Elastomer wie NR, SBR oder HNBR gebildet sein. Im Weiteren besitzt das Kraftübertragungselement eine relativ harte Verstärkungseinlage mit einer geringen elastischen Deformationsfähigkeit. Die Verstärkungseinlage erhöht die Steifigkeit der Bereifung. Dadurch kann eine Reifenhülle gewählt werden, die relativ leicht elastisch deformierbar ist, so dass sich die gesamte Bereifung gut an den Handlauf anschmiegt, ohne dass unerwünschte Nebeneffekte auftreten.In this recess, an approximately ring or cylinder jacket-shaped force transmission element is added. The outer peripheral surface of the force transmission element forms the contact surface, which is intended to rest on the handrail. The force transmission element can be formed, for example, from an elastomer such as NR, SBR or HNBR. In addition, the force transmission element has a relatively hard reinforcing insert with a low elastic deformation capability. The reinforcing insert increases the stiffness of the tires. As a result, a tire casing can be selected which is relatively easily elastically deformable, so that the entire tire fits snugly against the handrail without undesirable side effects occurring.
Während bei der Bereifung eines Fahrzeuges Verstärkungseinlagen üblicherweise integral und seitlich bzw. radial angeordnet sind, ist beim neuen Rad die Verstärkungseinlage im separaten Kraftübertragungselement angeordnet. Das Kraftübertragungselement und damit die Verstärkungseinlage weisen verhältnismässig geringe radiale Abmessungen auf. Anders als im Fahrzeugbau hat die Bereifung beim Rad nach der Erfindung nicht die Aufgabe, die Spurhaltung zu erleichtern und ein Aufschwimmen zu verhindern, sondern sie dient primär vorwiegend dazu, einen genügenden Druck und einen genügend hohen Reibungskoeffizienten zu gewährleisten, damit zwischen dem Rad und dem Handlauf ohne Unterbruch Haftreibung zu Stande kommt.While in the tires of a vehicle reinforcing inserts are usually arranged integrally and laterally or radially, the reinforcing insert is arranged in the separate power transmission element in the new wheel. The power transmission element and thus the reinforcing insert have relatively small radial dimensions. Unlike in the vehicle, the tires on the wheel according to the invention does not have the task to facilitate tracking and to prevent floating, but it serves primarily primarily to ensure a sufficient pressure and a sufficiently high coefficient of friction, so between the wheel and the Handrail without interruption Stiction comes to a halt.
Beim neuen Rad ist die Verstärkungseinlage vorzugsweise vollständig in das Material des eigentlichen Kraftübertragungselementes eingebettet. Bei geeigneter Wahl des Materials für die Verstärkungseinlage können auch Vorsprünge der Verstärkungseinlage radial durch das Material der Verstärkungseinlage nach Aussen ragen und am Handlauf anliegen.In the new wheel, the reinforcing insert is preferably completely embedded in the material of the actual force transmission element. With a suitable choice of material for the reinforcing insert and projections of the reinforcing insert can protrude radially through the material of the reinforcing insert to the outside and rest against the handrail.
Die Verstärkungseinlage kann einzelne in Umfangsrichtung verlaufende Verstärkungskörper und/oder ein sich in Umfangsrichtung erstreckendes Gewebe, Gewirke oder Gestrick aufweisen.The reinforcing insert may comprise individual circumferentially extending reinforcing bodies and / or circumferentially extending woven, knitted or knitted fabric.
Zur Bildung der Verstärkungseinlage kommen Werkstoffe aus Metall und/oder Naturfasern und/oder Kunststoffen in Frage.To form the reinforcing insert, materials made of metal and / or natural fibers and / or plastics come into question.
Die äussere Umfangsfläche des Kraftübertragungselementes weist vorzugsweise Rippen auf, an denen die Kontaktfläche gebildet ist. Die Rippen können im Umfangsrichtung oder unter einem Winkel, ggfs. sogar senkrecht zur Umfangsrichtung (d.h. parallel zur Rotationsachse), verlaufen.The outer peripheral surface of the force transmission element preferably has ribs on which the contact surface is formed. The ribs may be circumferentially or at an angle, possibly even perpendicular to the circumferential direction (i.e., parallel to the axis of rotation).
Die äussere Umfangsfläche des Kraftübertragungselementes kann auch eine Vielzahl von Vorsprüngen aufweisen, an denen die Kontaktfläche gebildet ist.The outer circumferential surface of the power transmission element may also have a plurality of projections on which the contact surface is formed.
Die Struktur, an welcher die Kontaktfläche gebildet ist, kann in Übereinstimmung mit der Verstärkungseinlage so sein, dass die Verstärkungseinlage die vorspringenden Bereiche der Struktur stützt.The structure on which the contact surface is formed may be in accordance with the reinforcing insert so that the reinforcing insert supports the projecting portions of the structure.
Die Bereifung des neuen Rades weist üblicherweise ein einziges Kraftübertragungselement auf. Es ist aber auch möglich, das Kraftübertragungselement in mehrere Teil-Elemente aufzuteilen, wobei solche Teil-Elemente Sektoren bilden und/oder in Richtung der Rotationsachse benachbart zueinander angeordnet sein können. Benachbarte Teil-Elemente sind vorzugsweise jeweils in eigenen Ausnehmungen der Reifenhülle aufgenommen.The tires of the new wheel usually has a single power transmission element. But it is also possible to divide the power transmission element into a plurality of sub-elements, wherein such sub-elements form sectors and / or may be arranged adjacent to each other in the direction of the axis of rotation. Adjacent part elements are preferably each received in their own recesses of the tire casing.
Vorzugsweise wird das Rad durch ein Triebstock angetrieben, welches in
Weitere Eigenschaften und Vorteile des erfindungsgemässen Rades werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Fahrsteig bzw. eine Fahrtreppe mit einem Handlauf, der mittels eines Rades nach der Erfindung antreibbar ist, ausschnittsweise, in einer stark vereinfachten Darstellung, von der Seite;
- Fig. 2
- ein Rad nach der Erfindung, ausschnittsweise, in einem Schaubild; und
- Fig. 3
- das in
Fig. 2 dargestellte Rad, ausschnittsweise, in einem die Rotationsachse enthaltenden Schnitt.
- Fig. 1
- a moving walkway or an escalator with a handrail, which can be driven by means of a wheel according to the invention, fragmentary, in a highly simplified representation, from the side;
- Fig. 2
- a wheel according to the invention, in part, in a diagram; and
- Fig. 3
- this in
Fig. 2 shown wheel, fragmentary, in a section containing the axis of rotation.
Gemäss
Die Reifenhülle 30 hat zwei Seitenflächen 32, 33 und zwei an diese anschliessende Rundungsflächen 34, 35 auf. Die Rundungsflächen 34, 35 reichen bis zu einer Vertiefung bzw. Ausnehmung 36 am Umfang der Reifenhülle 30, welche etwa die Form eines U aufweist.The tire casing 30 has two
In dieser Ausnehmung 36 der Reifenhülle 30 ist das Kraftübertragungselement 40 aufgenommen. Das Kraftübertragungselement 40 weist eine Verstärkungseinlage 42 auf, die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel vollständig im Material des Kraftübertragungselementes 40 eingebettet bzw. von diesem umschlossen ist.In this
Die äussere Umfangsfläche des Kraftübertragungselementes 40 weist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Struktur auf, die durch in Umfangsrichtung verlaufende Rippen 44 gebildet ist. Die Struktur der äusseren Umfangsfläche des Kraftübertragungselementes 42 kann auch Rippen aufweisen, die quer, ggfs. senkrecht, zur Umfangsrichtung verlaufen. An Stelle von Rippen 44 kann die Struktur auch durch noppenartige Vorsprünge gebildet sein.The outer circumferential surface of the
Die äussere Umfangsfläche des Kraftübertragungselementes weist vorzugsweise Rippen auf, an denen die Kontaktfläche gebildet ist. Die Rippen können im Umfangsrichtung oder unter einem Winkel, ggfs. sogar senkrecht zur Umfangsrichtung (d.h. parallel zur Rotationsachse), verlaufen.The outer peripheral surface of the force transmission element preferably has ribs on which the contact surface is formed. The ribs may extend in the circumferential direction or at an angle, if necessary. Even perpendicular to the circumferential direction (ie parallel to the axis of rotation).
Vorzugsweise weist die äussere Umfangsfläche des Kraftübertragungselementes eine Vielzahl von Vorsprüngen (z.B. in Form von Rippen 44 oder Noppen) auf, an denen oder durch welche die Kontaktfläche 46 gebildet ist.Preferably, the outer peripheral surface of the power transmission member has a plurality of protrusions (e.g., in the form of
Vorzugsweise ist die Struktur, an welcher die Kontaktfläche 46 gebildet ist, in Übereinstimmung mit der Verstärkungseinlage 44 so ausgebildet, dass die Verstärkungseinlage 44 die vorspringenden Bereiche der Struktur stützt.Preferably, the structure on which the
Besonders bewährt haben sich Ausführungsformen, bei denen die äussere Umfangsfläche des Kraftübertragungselementes Rippen 44 aufweist, die senkrecht zur Umfangsrichtung verlaufen (d.h. Querrillen/rippen parallel zur Rotationsachse). Auch möglich sind Rippen 44, die in einen Winkel zur Umfangsrichtung verlaufen, oder die parallel zur Umfangsrichtung sind (Längsrillen/rippen).Embodiments in which the outer peripheral surface of the force transmitting member has
Bei Erhöhung des Innendrucks im Rad 10 kann das Kraftübertragungselement 40 nach aussen verlagert werden, um so den Anpressdruck in Bezug auf die Innenseite des Handlaufs 11 zu erhöhen.As the internal pressure in the
Claims (10)
- Wheel (10) for driving a flexible handrail (11) of an escalator or moving walk that can be turned about an axis of rotation (A), a tire (20) with a tire cover (30) that is filled with pressurized gas and with a contact surface (46) that is intended to rest against the handrail (11),
characterized in that
the contact surface (46) is formed on a power transmission element (40) that is accommodated in a peripheral recess (36) of the tire cover (30) and has a reinforcing insert (44). - Wheel (10) according to Claim 1,
characterized in that
the side outer surfaces (34, 35) of the power transmission element (40) are in contact with side surfaces of the recess (36) that bound the recess (36) of the tire cover (30). - Wheel (10) according to one of claims 1 or 2,
characterized in that
the reinforcing insert (44) is completely embraced by material of the power transmission element (40). - Wheel according to one of claims 1 to 3,
characterized in that
the power transmission element (40) is to a lesser extent elastically deformable than the tire cover (30). - Wheel (10) according to one of claims 1 to 4,
characterized in that
the reinforcing insert (44) has reinforcing bodies running in the direction of the circumference. - Wheel (10) according to one of claims 1 to 5,
characterized in that
the reinforcing insert (44) is formed by a woven or knitted fabric arranged in the direction of the circumference. - Wheel (10) according to one of claims 1 to 6,
characterized in that
the reinforcing insert (44) contains materials of metal and/or natural fibers and/or plastics. - Wheel (10) according to one of claims 1 to 7,
characterized in that
the contact surface (46) is formed by ribs (44) of the power transmission element (40) that run at an angle of between 0° and 90° to the direction of the circumference. - Wheel (10) according to one of claims 1 to 8,
characterized in that
the contact surface (46) is formed by stud-like projections of the power transmission element (40). - Wheel (10) according to one of claims 1 to 9,
characterized in that
the power transmission element (40) is divided into several sub-elements.
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