EP1739048B1 - Driving pulley for a flexible handrail - Google Patents
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- B66B23/04—Driving gear for handrails
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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 gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist z.B. in
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 Aqua-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 does not fall below a certain level should. In practice, however, it often happens that for a short time sliding friction occurs, which can be compared with an Aqua-Planning and results in the mentioned slip-stick effect.
Um Slip-Stick-Effekte zu verhindern, wurde ein bekanntes Rad zum Antreiben eines Handlaufes so ausgebildet, dass es im Wesentlichen durch eine elastisch gut deformierbare Schicht in Form eines Treibradreifens gebildet ist. Dieser 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-sticking effects, a known wheel for driving a handrail has been formed so that it is substantially formed by an elastically well deformable layer in the form of a driving wheel tire. This 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, die beträchtliche Abnützung, die Lärmentwicklung und die Beschädigungsgefahr insbesondere für den gasgefüllten Treibradreifen.A disadvantage of this drive wheel is, inter alia, the bead formation on Treibradreifen, which occurs as a result of its elasticity, the considerable wear, the noise and the risk of damage, especially for the gas-filled Treibradreifen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Rad zum Antreiben eines flexiblen 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 flexible 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 reduce The wear of the affected components and the required drive power, while the ride comfort is increased.
Während das weiter oben erwähnte herkömmliche Rad zum Antreiben eines flexiblen Handlaufs als elastisch gut deformierbare Schicht eine druckgas-gefüllte Reifenhülle aufweist, wird beim erfindungsgemässen Rad die elastisch gut deformierbare Schicht durch einen Körper aus einem Festmaterial gebildet, der in sich selbst, also ohne beispielsweise die Beaufschlagung durch unter Druck stehendes Gas, formstabil ist, und das auch elastisch gut deformierbar ist.While the above-mentioned conventional wheel for driving a flexible handrail as a elastically well deformable layer having a compressed-gas-filled tire casing, in the inventive wheel, the elastically well deformable layer is formed by a body of a solid material, in itself, ie without, for example Exposure to pressurized gas is dimensionally stable, and that is also elastically deformable.
Benachbart zu einer inneren Umfangsfläche dieser elastisch gut deformierbaren Schicht bzw. mittleren Schicht ist eine innere Schicht angeordnet, die steifer ist als die elastisch gut deformierbare Schicht. Die innere Schicht grenzt im Allgemeinen direkt an die mittlere Schicht und ist mit der mittleren Schicht drehfest verbunden.Adjacent to an inner peripheral surface of this elastically easily deformable layer or middle layer is an inner layer which is stiffer than the elastically easily deformable layer. The inner layer is generally directly adjacent to the middle layer and is non-rotatably connected to the middle layer.
Benachbart zu einer äusseren Umfangsfläche der elastisch gut deformierbaren Schicht bzw. mittleren Schicht ist eine äussere Schicht angeordnet, die dazu bestimmt ist, am anzutreibenden Handlauf unter einem genügenden Druck anzuliegen. Die äussere Schicht grenzt im Allgemeine direkt an die mittlere Schicht an und ist mit der mittleren Schicht drehfest verbunden.Adjacent to an outer peripheral surface of the elastically easily deformable layer or middle layer, an outer layer is arranged, which is intended to be applied to the driven handrail under a sufficient pressure. The outer layer is generally adjacent directly to the middle layer and is rotatably connected to the middle layer.
Die mittlere Schicht spannt die äussere Schicht auf den Handlauf vor, derart, dass beim Antrieb des Rades ein Reibschluss zwischen der äusseren Schicht und der von ihr kontaktierten Fläche des Handlaufs eintritt, welcher zur Folge hat, dass die Rotation des Rades in die Bewegung des Handlaufes umgesetzt wird.The middle layer biases the outer layer on the handrail, such that when the wheel is driven, a frictional engagement occurs between the outer layer and the surface of the handrail contacted by it, which results in the rotation of the wheel in the movement of the handrail is implemented.
Die innere Schicht kann mit einem Felgenkörper des Rades verbunden sein oder einen integralen Bestandteil eines solchen Felgenkörpers bilden.The inner layer may be joined to a rim body of the wheel or form an integral part of such a rim body.
Der Festkörper, der die elastisch gut deformierbare Schicht bildet, ist vorzugsweise ein mindestens annähernd hohlzylinderartiger Körper. Dieser Körper kann Ausnehmungen besitzen, um seine elastische Deformierbarkeit zu erleichtern. Die Ausnehmungen können mit dem Äussern der Schicht kommunizieren oder in ihr eingeschlossen sein.The solid body which forms the elastically easily deformable layer is preferably an at least approximately hollow cylinder-like body. This body may have recesses to facilitate its elastic deformability. The recesses may communicate with or be included in the exterior of the layer.
Es kann aber auch eine elastisch gut deformierbares Band als mittleren Schicht dienen. In diesem Fall wird das Band um die innere Schicht (z.B. ein Felgenkörper) herum gelegt oder angeordnet und bildet dann einen hohlzylinderartigen Körper.But it can also serve as a middle layer elastically well deformable band. In this case, the tape is laid or arranged around the inner layer (e.g., a rim body) and then forms a hollow cylindrical body.
Die äussere Schicht, die elastisch relativ flexibel ist, weist vorzugsweise eine Versteifung auf. Diese Versteifung kann in die äussere Schicht integriert sein oder eine Teilschicht bilden, die angrenzend an die äussere Schicht angeordnet ist. Die Versteifungswirkung kann mit verstreifenden Elementen, beispielsweise länglichen, steifen Elementen in Draht- oder Geflechtformation, erzeugt werden. Zur Bildung der Versteifung kommen Werkstoffe aus Metall und/oder Naturfasern und/oder Kunststoffen in Frage.The outer layer, which is elastically relatively flexible, preferably has a stiffener. This stiffener may be integrated into the outer layer or form a sub-layer, which is arranged adjacent to the outer layer. The stiffening effect can be produced with interlocking elements, for example elongate, rigid elements in wire or braid formation. To form the stiffener, materials made of metal and / or natural fibers and / or plastics come into question.
Die äussere Schicht weist üblicherweise an ihrer äusseren Umfangsfläche eine Struktur auf. Eine Struktur mit in Umfangsrichtung verlaufenden Rillen (Längsrillen) ermöglicht den Abfluss von Wasser, das durch den Handlauf in den Kontaktbereich von Handlauf und äusserer Schicht gelangen kann. Andere Strukturen können zur Verbesserung des oben erwähnten Reibsschlusses dienen.The outer layer usually has a structure on its outer peripheral surface. A structure with circumferentially extending grooves (longitudinal grooves) allows the outflow of water that can pass through the handrail in the contact area of handrail and outer layer. Other structures can serve to improve the above-mentioned frictional connection.
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 erstes Rad nach der Erfindung, ausschnittsweise, in einem Schaubild;
- Fig. 3
- ein zweites Rad nach der Erfindung, ausschnittsweise, in einem Schaubild; und
- Fig. 4
- ein drittes Rad nach der Erfindung, ausschnittsweise, in einem Schaubild.
- 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 first wheel according to the invention, in part, in a diagram;
- Fig. 3
- a second wheel according to the invention, in part, in a diagram; and
- Fig. 4
- a third wheel according to the invention, in part, in a diagram.
Gleiche und ähnliche, bzw. gleich wirkende Bestandteile der verschiedenen Ausführungen des neuen Rades sind in den
Die innere Schicht 20 bildet einen relativ steifen bzw. starren Grundkörper, der integral mit einem nicht dargestellten Felgenkörper des Rades 10 ausgebildet ist oder der an einem solchen Felgenkörper befestigt ist.The
Die innere Schicht bzw. der Grundkörper 20 kann beispielsweise aus PA-GF30, PP-GF30, PA-G oder aus einem anderen geeigneten Material, z.B. Metalle, mit ähnlichen Materialeigenschaften hergestellt sein.The inner layer or
Die mittlere Schicht 30 grenzt radial an die innere Schicht 20 an und ist mit der letzteren in geeigneter Weise drehfest verbunden, derart, dass eine Rotation des Felgenkörpers mit der inneren Schicht 20 eine synchrone Rotation der mittleren Schicht 30 zur Folge hat.The
Die mittlere Schicht 30 ist gebildet durch einen Körper aus einem Festmaterial, das in sich selbst, das heisst wenn es beanspruchungsfrei ist, nicht nur wie eine Reifenhülle eines Luftreifens volumenbeständig, sondern auch formbeständig ist, und das elastisch hinreichend deformierbar ist.The
Die mittlere Schicht 30 ist in axialer Richtung begrenzt durch zwei radiale Begrenzungsflächen 31, 32, wie in
Die Ausnehmungen 34 können auch eine andere Form z.B. Rauten oder Rechtecke, und Anordnung z.B. einfach oder mehrfach, aufweisen und in der mittleren Schicht 30 eingeschlossen sein, wobei sie mit Luft oder einem geeigneten Gas gefüllt sein können. D.h., die Ausnehmungen 34 können ein kompressibles, vorzugsweise fluides, Material enthalten.The
Wie schon erwähnt ist das Festmaterial, aus dem der Körper der mittleren Schicht 30 gebildet ist, elastisch gut deformierbar. Unter dem Begriff eines elastisch gut deformierbaren Materials sollen im Rahmen der vorliegenden Beschreibung Materialien verstanden werden, deren Elastizitätsmodul etwa im Bereich von 10 bis 50 MPa liegt. Geeignete Materialien sind beispielsweise PUR sowie Elastomer, NBR, SBR und andere Materialien mit ähnlichen Materialeigenschaften. Besonders geeignet sind Materialien, die es erlauben eine mittlere Schicht 30 zu bilden, die speziell in radialer Richtung elastisch gut deformierbar ist, in tangentialer oder Umfangsrichtig jedoch formstabil und weniger elastisch ist.As already mentioned, the solid material from which the body of the
Angrenzend an eine äussere Umfangsfläche 32 der mittleren, leicht deformierbaren Schicht 30 ist eine äussere Schicht 40 vorgesehen. Die äussere Schicht 40 ist so mit der mittleren Schicht 30 verbunden, dass eine Rotation der mittleren Schicht 30 eine synchrone Rotation der äusseren Schicht 40 bewirkt. Die Verbindung der mittleren Schicht 30 mit der äusseren Schicht 40 ist so, dass die erwähnte bewegungsmässige Koppelung durch einen Reibschluss oder Klebeverbindung oder Verschmelzung zu Stande kommt.Adjacent to an outer
Die äussere Schicht 40 wird durch die mittlere Schicht 30 nach aussen (radial) vorgespannt, im montierten Zustand also auf den Handlauf 11 hin. Somit liegt die äussere Schicht 40 unter Druck am Handlauf 11 an. Von diesem Druck, von der Grösse der Kontaktfläche, in der sich die äussere Schicht 40 und der Handlauf 11 berühren und von den Materialien und Strukturen der äusseren Schicht 40 einerseits und des Handlaufs 11 ist die Reibung zwischen äusserer Schicht 40 und Handlauf 11 abhängig. Diese Reibung ist so gross, dass bei angetriebenem Rad 10 permanent Reibschluss zwischen der äusseren Schicht 40 und dem Handlauf 11 besteht, so dass die Rotation des Rades 10 permanent (d.h. ohne Auftreten des Slip-Stick Effekts) in die Bewegung des Handlaufes 11 umgesetzt wird.The
Die äussere Schicht 40 ist ein Belag, der an einer äusseren Fläche, die zur Anlage am Handlauf 11 bestimmt ist, vorzugsweise an einer Umfangsfläche, Rippen 42 aufweist. Diese Rippen verlaufen beim gezeigten Ausführungsbeispiel in Umfangsrichtung und werden daher auch als Längsrippen bezeichnet. Die eigentliche Kontaktfläche, mit der die äussere Schicht 40 am Handlauf 11 anliegt, ist durch die äusseren Begrenzungsflächen der Rippen 42 gebildet.The
Die äussere Schicht 40 bzw. der Belag ist elastisch gut deformierbar. Geeignete Materialien zur Herstellung der äusseren Schicht sind beispielsweise Elastomere, NR, SBR und HNBR sowie andere Materialien mit ähnlichen Materialeigenschaften.The
In
Das in
Die Teilschicht 41 ist so mit der äusseren Schicht 40 und ggfs. mit der mittleren Schicht 30 verbunden, dass sie bezüglich Rotation bewegungsmässig mit jeder benachbarten Schicht 40 und ggfs. auch 30 gekoppelt ist. Die Versteifung 50 kann auch innnerhalb oder an der äusseren Schicht 40 selbst angeordnet sein. Der Zweck der Versteifung 50 liegt darin, dass eine perfekte Anlage der äusseren Schicht 40 am Handlauf 11 zustande kommt, weil die äussere Schicht 40 leicht deformierbar und weich ist, weil aber gleichzeitig eine Wulstbildung und die damit verbundenen Nachteile vermieden werden sollen.The sub-layer 41 is connected to the
Alternative zu den oben genannten Ausführungen kann man sich auch ein Rad aus mehreren Schichten vorstellen, wo statt der Vielzahl der Ausnehmungen im Material, mehrere harte bzw. weiche Schichten das gleiche Verhalten entsteht wie in dem oben genannte Rad.As an alternative to the above-mentioned embodiments, one can also imagine a wheel composed of several layers, where instead of the multiplicity of recesses in the material, several hard or soft layers produce the same behavior as in the above-mentioned wheel.
Claims (10)
- Driving pulley (10) for a flexible handrail (11) of an escalator or moving walk that can be turned about an axis of rotation (A) and has a readily elastically deformable layer (30)- the readily elastically deformable layer (30) being formed by a body that in itself is stable in form when it is free of stress,- there being arranged adjacent to an inner circumferential surface (31) of the readily elastically deformable layer (30) an inner layer (20) that is stiffer than the readily elastically deformable layer (30),- there being arranged adjacent to an outer circumferential surface (32) of the readily elastically deformable layer (30) an outer layer (40) that is intended to rest against the handrail (11) under static friction,- respective adjacent layers (20, 30, or 30, 40) being coupled to each other in non-rotating manner,characterized in that
the body that forms the intermediate layer (30) possesses recesses (34). - Pulley (10) according to Claim 1,
characterized in that
the inner layer (20) is formed on a rim body of the pulley (10) or is part of a rim body. - Pulley (10) according to one of the foregoing claims,
characterized in that
the body forming the intermediate layer (30)- is formed essentially as a hollow cylinder and- has recesses (34) that preferably extend in the direction of the circumference. - Pulley (10) according to Claim 3,
characterized in that
the recesses (34) are breakthroughs or breakouts that are connected to the outside of the intermediate layer (30). - Pulley (10) according to Claim 3,
characterized in that
the recesses (34)- are enclosed in the inside of the intermediate layer (30) and- contain a compressible, preferably fluid material. - Pulley (10) according to one of the foregoing claims,
characterized in that
the outer layer (40) has a stiffening (50) that is preferably formed of elongated stiff elements in the form of wire or mesh. - Pulley (10) according to Claim 6,
characterized in that
the stiffening (50) is contained in the outer layer (40). - Pulley (10) according to Claim 6,
characterized in that
the stiffening (50) is contained in a sub-layer (41) of the outer layer (40). - Pulley (10) according to one of the foregoing claims,
characterized in that,
on an outer surface that is intended to rest against the handrail (11), the outer layer (40) has ribs (42) which preferably run in the circumferential direction. - Pulley (10) according to Claim 9,
characterized in that
the surface that is intended to rest against the handrail (11) is an outer circumferential surface of the outer layer (40) and/or of the sub-layer (41).
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EP1739048A1 EP1739048A1 (en) | 2007-01-03 |
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