EP2303751A1 - Aufzuganlage mit selbstfahrendem gegengewicht - Google Patents

Aufzuganlage mit selbstfahrendem gegengewicht

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EP2303751A1
EP2303751A1 EP09780644A EP09780644A EP2303751A1 EP 2303751 A1 EP2303751 A1 EP 2303751A1 EP 09780644 A EP09780644 A EP 09780644A EP 09780644 A EP09780644 A EP 09780644A EP 2303751 A1 EP2303751 A1 EP 2303751A1
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EP
European Patent Office
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counterweight
elevator
elevator car
guide structure
flat drive
Prior art date
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EP09780644A
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English (en)
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EP2303751B1 (de
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Hans Kocher
Stefan Hugel
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Inventio AG
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Inventio AG
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Publication date
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Not-in-force legal-status Critical Current
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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
    • B66B11/0035—Arrangement of driving gear, e.g. location or support
    • B66B11/0045—Arrangement of driving gear, e.g. location or support in the hoistway
    • B66B11/0055—Arrangement of driving gear, e.g. location or support in the hoistway on the counterweight
    • 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
    • B66B11/0065—Roping
    • B66B11/008—Roping with hoisting rope or cable operated by frictional engagement with a winding drum or sheave

Definitions

  • the object is to design an elevator system that takes up less space than the conventional traction elevators and which can be realized as simply and with few resources.
  • the elevator installation 100 can be installed, for example, in an elevator shaft 2 of a building.
  • a flat drive 6 On the counterweight 18, a flat drive 6 is mounted, which serves as a self-propelled.
  • the flat drive 6 comprises at least one ring gear 7, which engages in a complementary toothing 25, which is provided for example on the guide structure 10.
  • the counterweight 18 is connected via suspension means 19 to the elevator car 5.
  • the complementary teeth 25 in the form of racks extend vertically in the elevator shaft along the guides 10.
  • the counter rollers 24 run along surfaces parallel to lie the racks, these surfaces are on an opposite side.
  • Fig. 8 Guide function for the counterweight 18.
  • the embodiment shown in Fig. 8 is particularly suitable for tandem flat drives.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Cage And Drive Apparatuses For Elevators (AREA)

Abstract

Aufzugsanlage (100) mit einer Aufzugskabine (5), mit zwei vertikalen seitlichen Führungsstrukturen (10) und mit mindestens einem entlang mindestens einer der Führungsstrukturen (10) verfahrbaren Gegengewicht (18) und mit einem Eigenantrieb an dem Gegengewicht (18), wobei die Aufzugskabine (5) durch Tragmittel (19) mit dem Gegengewicht (18) verbunden ist. Als Eigenantrieb ist an dem Gegengewicht (18) ein Flachantrieb (6) befestigt, wobei der Flachantrieb (6) vorzugsweise einen Zahnkranz (7) aufweist, der in eine komplementäre Verzahnung (25) eingreift, die stationär in der Aufzugsanlage (100) vorgesehen ist. Dadurch wird eine Drehbewegung des Zahnkranzes (7) in eine erste Vertikalbewegung des Gegengewichts (18) umgewandelt, wobei durch die Verbindung der Aufzugskabine (5) mit dem Gegengewicht (18) durch die Tragmittel (19) die Aufzugskabine (5) eine zweite Vertikalbewegung ausführt, die umgekehrt zu der ersten Vertikalbewegung ist.

Description

Aufzuganlage mit selbstfahrendem Gegengewicht
Die Erfindung betrifft eine Aufzugsanlage mit einer Aufzugskabine, mit mindestens einer seitlichen
Führungsstruktur und mit mindestens einem entlang der Führungsstruktur verfahrbaren Gegengewicht, wobei das Gegengewicht mit einem Eigenantrieb versehen und durch Tragmittel mit der Aufzugskabine verbunden ist.
Herkömmliche Traktionsaufzüge umfassen eine Aufzugskabine, die über ein Tragmittel mit einem Gegengewicht verbunden ist. Das Tragmittel (Drahtseil, Riemen, usw.) wird über einen stationären Traktionsantrieb angetrieben. Sowohl die Aufzugskabine, als auch das Gegengewicht sind über starre Führungen im Schacht geführt.
Nachteile dieser herkömmlichen Traktionsaufzüge sind unter anderem: • Platzbedarf des Antriebs im Aufzugsschacht;
• Reibwertstreuung am Tragmittel, was teilweise zu einer Traktion führt, die entweder zu gross oder zu klein ist. Ausserdem kann die Traktion durch Störeinflüsse, z.B. durch Öl, beeinträchtigt werden. • Grosse, nicht genutzte "Totmasse" des Gegengewichts;
• Hoher Installationsaufwand für den stationären Antrieb und die Gegengewichtsführung.
Es sind auch andere Konfigurationen bekannt, bei denen ein Antrieb z.B. an dem Gegengewicht angeordnet ist. Ein Beispiel einer solchen Anordnung ist aus der Patentanmeldung EP 1 808 399 A2 bekannt, in der ein Gegengewicht mit Eigenantrieb und eine entsprechende Aufzugsanlage beschrieben sind. An dem Gegengewicht sind ein Antrieb und eine Traktionsrolle vorgesehen. Die Aufzugskabine ist an demselben Tragmittel mittels Unterschlingung aufgehängt, das auch das Gegengewicht trägt .
Des Weiteren offenbart diese Veröffentlichungsschrift für die Führung des Gegengewichts Führungsschienen, jedoch für den Antrieb des Gegengewichts - mittels zylindrischer Motoren oder Flachmotoren - ein zu den Führungsschienen und zu dem Tragmittel separates Treibmittel, in Form eines flexiblen Treibriemens, der in dem Aufzugsschacht gespannt ist. An diesem Treibriemen laufen antreibende Reibräder und hierzu versetzt angeordnete Gegenrollen. Optional können der Treibriemen und die Antriebsräder verzahnt sein.
Es ist ein Nachteil dieser Konfiguration mit Eigenantrieb am Gegengewicht, dass die Treibfunktion nicht einfach zu beherrschen ist. Ausserdem ist die Lebensdauer des dort separat vorgeschlagenen Treibmittels und auch des Tragmittels aufgrund der erforderlichen Umschlingung und somit auftretenden Walkarbeit beschränkt. Ein weiterer Nachteil ist die Kostenintensität einer Lösung, die den Antrieb und die Führung des Gegengewichts voneinander trennt .
Die Offenlegungsschrift DE-Al-101 40 390 hingegen offenbart statt einem separaten, flexiblen Treibriemen starre
Ablaufbahnen in Form von Profilscheinen, die gleichzeitig die Führungsfunktion für die Bewegung des Gegengewichts übernehmen. Der Antrieb erfolgt relativ aufwändig über Reibräder und versetzt angeordnete Gegenräder und vier Antriebsmotoren, die in einem Chassis angeordnet sind und hierin gelagerte Antriebswellen antreiben. Das Chassis ist fest mit dem Gegengewicht verbunden.
Auch die Veröffentlichungsschrift WO-Al-01/70614 offenbart eine ähnlich aufwändige Rahmenkonstruktion mit
Antriebswellen und mindestens einem Antriebsmotor. Es stellt sich die Aufgabe, eine Aufzugsanlage zu konzipieren, die weniger Platz als die herkömmlichen Traktionsaufzüge braucht und die möglichst einfach und mit wenigen Mitteln zu realisieren ist.
Ausserdem soll eine solche Aufzugsanlage möglichst kostengünstig sein und trotzdem einen hohen Fahrkomfort und grosse Sicherheit bieten.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Aufzugsanlage, bei der mindestens ein Gegengewicht selbstfahrend ist. Zu diesem Zweck ist an diesem Gegengewicht ein Flachantrieb befestigt, wobei der Flachantrieb mit einer stationär in der Aufzugsanlage angebrachten Führungsstruktur in Wechselwirkung steht. Die Führungsstruktur dient einerseits als Führungsmittel für das Gegengewicht und anderseits nimmt die Führungsstruktur Antriebskräfte des Flachantriebs auf. Die Aufzugskabine bewegt sich dadurch, dass eine Drehbewegung des Flachantriebs am Gegengewicht in eine Vertikalbewegung des Gegengewichts entlang der
Führungsstruktur umgewandelt wird. Da die Aufzugskabine über die Tragmittel mit dem Gegengewicht verbunden ist, folgt die Aufzugskabine der Bewegung des Gegengewichts, wobei die Bewegungsrichtungen entgegengesetzt sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine komplementäre Verzahnung an der Führungsstruktur vorgesehen, oder es kann eine Verzahnung zum Einsatz kommen, die zum Beispiel in Form eines Verzahnungbandes oder -Streifens in der Aufzugsanlage befestigt ist. Die
Aufzugskabine bewegt sich dadurch, dass eine Drehbewegung eines Zahnkranzes eines Flachantriebs am Gegengewicht in eine Vertikalbewegung des Gegengewichts entlang der komplementären Verzahnung umgewandelt wird. Da die Aufzugskabine über die Tragmittel mit dem Gegengewicht verbunden ist, folgt die Aufzugskabine der Bewegung des Gegengewichts, wobei die Bewegungsrichtungen entgegengesetzt sind.
In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform ist ein Gegengewicht vorgesehen, das asymmetrisch an einer Seite der Aufzugskabine angeordnet ist. An diesem Gegengewicht ist mindestens ein Flachantrieb angebracht.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind zwei Gegengewichte vorgesehen und an jedem dieser Gegengewichte ist mindestens je ein Flachantrieb angebracht. Diese Gegengewichte sind vorzugsweise symmetrisch zur Aufzugskabine angeordnet.
In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform ist pro
Flachantrieb mindestens je eine Gegenrolle vorgesehen, um das Gegengewicht sicher führen zu können.
Besonders bevorzugt ist eine Anordnung, bei welcher die Tragmittel exzentrisch im oberen Bereich des Gegengewichts so befestigt sind, dass asymmetrisch auftretende Kräfte besser abgefangen werden. Ausserdem führt die exzentrische Aufhängung des Gegengewichts zu einem sichereren Eingriff der Verzahnungen bei denjenigen Ausführungsformen, bei denen eine solche Verzahnung vorgesehen ist.
Es wird als ein Vorteil der Erfindung angesehen, dass eine klare Trennung zwischen Tragfunktion auf der einen Seite und Antriebs- sowie Führungsfunktion auf der anderen Seite gegeben ist. Die Tragelemente, oder deren Komponenten, können daher unabhängig von den Antriebs- sowie Führungselementen, oder deren Komponenten, optimiert werden. Das elastische Verbindungsmittel zwischen Aufzugskabine und Gegengewicht ist nur noch ein Tragmittel - oder vorzugsweise kommen hier mehrere Tragmittel zum Einsatz - und kann/können dementsprechend dimensioniert werden . Die Erfindung führt zu einer längeren Lebensdauer für das/die Tragmittel, da keine (Oberflächen-) Traktionskräfte in das/die Tragmittel eingeleitet werden.
Gemäss Erfindung wirken die Antriebskräfte des/der Flachantriebe nicht auf das/die Tragmittel, die als Verbindung zwischen Aufzugskabine und Gegengewicht (en) dienen, sondern sie wirken auf die Führungsstruktur (vorzugsweise auf Verzahnungen an der Führungsstruktur) im oder am Aufzugsschacht.
Gemäss Erfindung übernimmt bei einem Teil der Ausführungsformen die komplementäre Verzahnung durch die Wechselwirkung mit dem/den Zahnkränzen der Flachantriebe neben der Antriebsfunktion auch mindestens einen Teil der Führungsfunktion für das/die Gegengewicht (e) .
Vorteilhafterweise wird bei dem erfindungsgemässen Antriebskonzept die Aufzugskabine mit einer Kabinenbremse ausgerüstet. Dies hat folgende Vorteile: o Die Komplexität des Antriebs und seine Baugrösse reduzieren sich drastisch. Das führt zu weniger Teilen und zu einem geringeren Wartungsaufwand. o Die elastische Dehnung des Tragmittels bzw. der
Tragmittel zwischen Aufzugskabine und Gegengewicht spielt keine Rolle mehr, da die Aufzugskabine immer in der Haltestelle fixiert werden kann. Das/die Tragmittel muss dann nur noch nach dem Kriterium der Zuglast dimensioniert werden. o Im Falle eines Antriebs- oder Stromausfalls kann die einfache Zugänglichkeit zum Flachantrieb am Gegengewicht nicht immer gewährleistet werden. Mit einer Kabinenbremse ist jedoch eine einfache Zugänglichkeit möglich, was die Befreiung von in der Aufzugskabine eingeschlossenen Personen beschleunigt. Neben den Flachantrieben selbst kann auch die zugehörige Leistungselektronik (ACVF = Frequenzumrichter mit variabler Frequenz) auf oder an dem Gegengewicht installiert werden. Damit kann auch dessen Masse als wirksame Gegengewichtsmasse genutzt werden. Ausserdem werden EMV- Störungen (elektromagnetische Störungen) durch die kurze Verbindung zwischen ACVF und Flachantrieb (en) minimiert.
Die Aufzugsanlage kann modular aufgebaut werden. D.h., in Abhängigkeit der Nutzlast wird die Anzahl der am
Gegengewicht montierten Flachantriebseinheiten variiert.
Durch die Distanz zur Aufzugskabine und die
Dämpfungseigenschaft der langen Tragmittel werden durch den Flachantrieb induzierte Vibrationen und Geräusche reduziert bzw. eliminiert.
Anhand der beiliegenden Figuren wird die vorliegende Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht einer ersten erfindungsgemässen
Aufzugsanlage in einer vereinfachten Darstellung.
Fig. 2 eine Draufsicht einer weiteren erfindungsgemässen
Aufzugsanlage in einer vereinfachten Darstellung.
Fig. 3A eine Seitenansicht eines Teils einer weiteren erfindungsgemässen Aufzugsanlage in einer vereinfachten Darstellung.
Fig. 3B eine Draufsicht der Fig. 3A.
Fig. 4 eine Seitenansicht eines Teils einer weiteren erfindungsgemässen Aufzugsanlage in einer vereinfachten Darstellung. Fig. 5 eine Seitenansicht eines Teils einer weiteren erfindungsgemässen Aufzugsanlage in einer vereinfachten Darstellung.
Fig. 6 eine Schnittdarstellung eines ersten Flachantriebs, der in einer weiteren erfindungsgemässen Aufzugsanlage eingesetzt werden kann.
Fig. 7 eine Schnittdarstellung eines weiteren
Flachantriebs, der in einer weiteren erfindungsgemässen Aufzugsanlage eingesetzt werden kann.
Fig. 8 eine Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemässen Aufzugsanlage in einer vereinfachten Darstellung.
Fig. 9 eine Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemässen Aufzugsanlage in einer vereinfachten Darstellung.
In der Fig. 1 ist eine erste erfindungsgemässe
Aufzugsanlage 100 dargestellt. Es handelt sich um eine asymmetrische Konfiguration, da an einer Seite einer Aufzugskabine 5 eine Führungsstruktur 10 mit einem Gegengewicht 18 mit Eigenantrieb angeordnet ist. An der anderen, gegenüberliegenden Seite der Aufzugskabine 5 befindet sich eine einfache Führungsschiene (z.B. in T- Form) , die als Führungsstruktur 10 dient. Die Aufzugsanlage 100 kann z.B. in einem Aufzugsschacht 2 eines Gebäudes installiert sein. An dem Gegengewicht 18 ist ein Flachantrieb 6 angebracht, der als Eigenantrieb dient. Der Flachantrieb 6 umfasst mindestens einen Zahnkranz 7, der in eine komplementäre Verzahnung 25 eingreift, die z.B. an der Führungsstruktur 10 vorgesehen ist. Das Gegengewicht 18 ist über Tragmittel 19 mit der Aufzugskabine 5 verbunden. Vorzugsweise werden die Tragmittel 19 über entsprechende Umlenkrollen (z.B. am oberen Schachtende) umgelenkt. Durch diese Art der Anordnung wird eine Drehbewegung des Zahnkranzes 7 umgewandelt in eine Vertikalbewegung des Gegengewichts 18 und somit in eine entgegengesetzte Vertikalbewegung der Aufzugskabine 5. Es besteht eine im Wesentlichen formschlüssige Verbindung zwischen dem Zahnkranz 7 und der komplementären Verzahnung 25.
Je nach Drehrichtung des Flachantriebs 6 läuft dieser zusammen mit dem Gegengewicht 18 entlang der komplementären Verzahnung 25 nach oben oder nach unten.
Auf der Oberseite der Aufzugskabine 5 sind seitlich einer Mittellinie L-L (symmetrisch zu der Mittellinie L-L) Aufhängepunkte 8 für die Tragorgane 19 (Tragmittel) vorhanden. Die Tragorgane 19 führen jeweils zum oberen Ende der Aufzugsanlage 100, um dort über die genannten Umlenkrollen (nicht gezeigt) zu den Aufhängepunkten bzw. Befestigungspunkten 8 geführt zu werden. Diese Befestigungspunkte 8 liegen in einer Vertikalebene BV, die ungefähr zusammenfällt mit der Ebene in der
Führungsschienen 10.1 der Führungsstrukturen 10 angebracht sind.
An der Aufzugskabine 5 kann eine Türanlage 50 mit Kabinentüren 21 und Schachttüren 22 vorgesehen sein.
Vorzugsweise kommt eine asymmetrische Türanlage 50 bei der asymmetrischen Konfiguration zum Einsatz, wie in Fig. 1 gezeigt. Die Aufzugskabine 5 kann so mit der asymmetrischen Türanlage 50 ausgerüstet sein, dass sich die Türelemente 21, 22 der Türanlage 50 beim Öffnen zu derjenigen Seite der Aufzugskabine 5 hin verschieben, wo sich auch die Führungsstruktur 10 mit der komplementären Verzahnung 25 befindet. Die Verschiebung der Türelemente 21, 22 ist in Fig. 1 gestrichelt gezeigt.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform sind zwei Flachantriebe 6 nebeneinander (parallel zueinander) in einer koaxialen Tandem-Konfiguration angeordnet (siehe auch Fig. 7) . Jeder Flachantrieb 6 hat einen eigenen Zahnkranz 7, der in eine eigene komplementäre Verzahnung 25 eingreift. Es kann aber auch nur ein einziger Flachantrieb 6 pro Gegengewicht 18 vorgesehen sein (siehe z.B. Fig. 9) .
Es können gemäss Erfindung verschiedene Flachantriebe 6 eingesetzt werden. Besonders bevorzugt sind die folgenden Arten von Flachantrieben 6: - getriebelose Flachantriebe;
- bürstenlose Motoren, insbesondere bürstenlose gleichstromgespeiste Motoren, vorzugsweise Permanentmagnet-Synchronmotoren;
- vorzugsweise Aussenläufermotoren; - Innenläufermotoren .
Diese Flachantriebe 6 werden auch als Drehmomentmotoren bezeichnet. Das Gegengewicht 18 ist als Last direkt an dem Flachantrieb 6 befestigt. Ein Stator 34 ist direkt an dem Gegengewicht 18 oder an einer Gegengewichtsstruktur 35 befestigt. Es bedarf keiner Übertragungsmittel, wie zum Beispiel Getriebe, Riemen, Ketten, etc. Daher werden diese Flachantriebe 6 auch als Direktantriebe bezeichnet.
Es ist ein Vorteil dieser Flachantriebe 6, dass sie ein kompaktes, platzsparendes Design aufweisen und daher problemlos in oder an dem Gegengewicht 18 angeordnet werden können. Ausserdem haben derartige Flachantriebe 6 quasi keine mechanischen Reibungsverluste und sind effizient. Besonders bevorzugt sind Flachantriebe 6 mit gehäuse- oder rahmenlosem Design. Derartige Flachantriebe 6 können nach Bedarf verkleidet und umbaut werden. Daher sind sie besonders gut geeignet für die vorliegenden Anwendungen.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 2 gezeigt. In dieser Figur ist eine schematische Draufsicht einer Aufzugsanlage 100 zu sehen. Es handelt sich um eine symmetrische Konfiguration. Die Aufzugsanlage 100 umfasst eine Aufzugskabine 5, zwei vertikale seitliche Führungsstrukturen 10 und zwei entlang der Führungsstrukturen 10 verfahrbare Gegengewichte 18. Ausserdem ist jedes der Gegengewichte 18 mit einem
Eigenantrieb versehen. Die Aufzugskabine 5 ist durch Tragmittel 19 mit den Gegengewichten 18 verbunden. Es handelt sich auch in diesem Fall um selbstfahrende Gegengewichte 18, an deren Oberseite je ein Flachantrieb 6 befestigt ist. Jeder Flachantrieb 6 weist mindestens einen Zahnkranz 7 auf, der in komplementäre Verzahnungen 25 (z.B. in Form von Zahnstangen) eingreift, die an den Führungsstrukturen 10 vorgesehen sind. Durch diese Art der Konfiguration werden Drehbewegungen der Zahnkränze 7 in Vertikalbewegungen der Gegengewichte 18 umgewandelt.
An der Aufzugskabine 5 kann eine Türanlage 50 mit Kabinentüren 21 und Schachttüren 22 vorgesehen sein. Vorzugsweise kommt eine symmetrische Türanlage 50 bei einer symmetrischen Konfiguration zum Einsatz, wie in Fig. 2 gezeigt. Die Aufzugskabine 5 kann so mit der symmetrischen Türanlage 50 ausgerüstet sein, dass sich die Türelemente 21, 22 der Türanlage 50 beim Öffnen zu beiden Seiten der Aufzugskabine 5 hin verschieben. Die Verschiebung der Türelemente 21, 22 ist in Fig. 2 gestrichelt gezeigt.
Die Enden der Tragmittel 19 sind an sogenannten Befestigungspunkten 8 an der Aufzugskabine 5 befestigt. Diese Befestigungspunkte 8 liegen in einer Vertikalebene BV, die ungefähr mit der Ebene zusammenfällt, in der die Führungsschienen 10.1 angebracht sind. Die
Befestigungspunkte 8 liegen seitlich einer Mittellinie L-L (symmetrisch zu der Mittellinie L-L) .
An den Führungsstrukturen 10 in Fig. 2 sind im gezeigten Beispiel Führungsschienen 10.1 angebracht, um die Aufzugskabine 5 präziser führen zu können. Ausserdem können Führungsflächen z.B. im Inneren der Führungsstrukturen 10 vorgesehen sein, entlang denen Gegenrollen 24 laufen können. Diese Führungsflächen verlaufen vorzugsweise parallel zu der als komplementäre Verzahnung 25 dienenden Zahnstange.
Auch bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform sind pro Gegengewicht 18 zwei Flachantriebe 6 nebeneinander (parallel zueinander) in einer koaxialen Tandem- Konfiguration angeordnet (siehe auch Fig. 7) . Jeder
Flachantrieb 6 hat einen eigenen Zahnkranz 7, der in eine eigene komplementäre Verzahnung 25 eingreift. Es kann aber auch nur ein einziger Flachantrieb 6 pro Gegengewicht 18 vorgesehen sein (siehe z.B. Fig. 9) .
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 3A und Fig. 3B gezeigt. In Fig. 3A ist eine schematische Seitenansicht eines Teils einer Aufzugsanlage 100 zu sehen, während Fig. 3B eine schematische Draufsicht zeigt. Die Aufzugsanlage 100 umfasst ein Gegengewicht 18 mit zwei vertikalen seitlichen Verzahnungen 25. Das Gegengewicht 18 trägt zwei Flachantriebe 6. Jeder der beiden Flachantriebe 6 hat einen Zahnkranz 7, der in die Verzahnungen 25 eingreift. Vorzugsweise sind Gegenrollen 24 auf der Gegenseite der Zahnkränze 7 so angeordnet, dass die Verzahnungen 25 zwischen den Zahnkränzen 7 und den Gegenrollen 24 verlaufen. Die Aufzugskabine (nicht gezeigt) ist durch Tragmittel 19 mit dem Gegengewicht 18 verbunden. Es handelt sich auch in diesem Fall um ein selbstfahrendes Gegengewicht 18. Durch diese Art der Konfiguration, wird eine Drehbewegung der Zahnkränze 7 umgewandelt in eine Vertikalbewegung des Gegengewichts 18.
Auch im Fall der in Fig. 3A und 3B gezeigten Ausführungsform ist jeder der Flachantriebe 6 doppelt ausgeführt und weist entsprechend je zwei Zahnkränze 7 auf, wie in der Draufsicht in Fig. 3B zu erkennen ist. Vorzugsweise trägt das Gegengewicht 18 die Leistungselektronik (ACVF), wie in Fig. 3A angedeutet.
Die Führungsstruktur übernimmt bei der grundlegenden Ausführungsform mit Verzahnung sowohl eine Führungs-, als auch eine Antriebsfunktion.
Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 4 gezeigt. Diese weitere Ausführungsform ist nur ansatzweise beschrieben, da sie im Wesentlichen der in Fig. 3A und 3B beschriebenen Ausführungsform entspricht. Sie weist im gezeigten Fall vier Flachantriebe 6 auf. Dadurch wird die Förderleistung erhöht. Eine solche Konfiguration eignet sich zum Beispiel für grossere Aufzugskabinen und/oder für das Bewegen grosserer Lasten.
In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform stark schematisiert dargestellt. Zu erkennen ist eine hohle Führungsstruktur 10 in deren Inneren I sich zwei Gegenrollen 24 bewegen. Aussen ist eine Zahnstange 25 an der Führungsstruktur 10 vorgesehen. Ein Gegengewicht 18 mit einem Flachantrieb 6 rollt entlang der Zahnstange 25 auf- oder abwärts. Vorzugsweise ist das Tragmittel 19 leicht exzentrisch an dem Gegengewicht befestigt. dS ist ein Mass für die Exzentrizität.
Eine Ausführungsform eines Flachantriebs 6, wie er gemäss Erfindung eingesetzt werden kann, ist in Fig. 6 gezeigt. Bei dem gezeigten Flachantrieb 6 handelt es sich um einen Permanentmagnet-Synchronmotor, der einen aussenliegenden Zahnkranz 7 umfasst. Die Permanentmagnete 31 sitzen an einer Zylinderfläche und die Blechpakete und Spulen 32 werden von den Permanentmagneten 31 radial umschlossen. Ein Rotor 33 trägt die Permanentmagnete 31 sowie den Zahnkranz 7. Der Stator 34 trägt die Blechpakete und die Spulen 32 und erstreckt sich im Inneren des Flachantriebs 6. Der Stator 34 ist mechanisch mit dem Gegengewicht 18 oder mit einer Gegengewichtsstruktur 35 verbunden.
Die Dicke Dl des Flachantriebs 6 beträgt vorzugsweise weniger als 100 mm. Vorzugsweise beträgt die Dicke Dl weniger als 80 mm. Der Durchmesser D2 beträgt typischerweise ca. 600 mm.
Eine weitere Ausführungsform eines Flachantriebs 6, wie er gemäss Erfindung eingesetzt werden kann, ist in Fig. 7 gezeigt. Bei dem gezeigten Flachantrieb 6 handelt es sich um eine sogenannte Tandemanordnung, bei der zwei Flachantriebe koaxial aneinandergebaut sind. Der Aufbau ist analog zu dem aus Fig. 6, wobei einfach ein zweiter Flachantrieb spiegelverkehrt mit der gleichen Gegengewichtsstruktur 35 verbunden ist.
Die Dicke D3 des Tandem-Flachantriebs 6 beträgt vorzugsweise weniger als 200 mm. Vorzugsweise beträgt die Dicke D3 weniger als 160 mm. Der Durchmesser D2 beträgt typischerweise ca. 600 mm.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist pro Flachantrieb 6 mindestens je eine Gegenrolle 24 vorgesehen (siehe z.B. Fig. 5), um das Gegengewicht 18 sicher führen zu können. Diese Gegenrolle 24 stellt sicher, dass der Zahnkranz 7 sauber in die komplementäre Verzahnung 25 eingreift. Die Gegenrolle 24 sorgt für einen sicheren Eingriff der Zahnkränze 7 in die komplementären Verzahnungen 25.
Eine mögliche Anordnung solcher Gegenrollen 24 ist der Fig. 5 zu entnehmen.
Bei einem Teil der Ausführungsformen verlaufen die komplementären Verzahnungen 25 in Form von Zahnstangen vertikal im Aufzugsschacht entlang der Führungen 10. Die Gegenrollen 24 laufen entlang von Flächen, die parallel zu den Zahnstangen liegen, wobei sich diese Flächen auf einer gegenüberliegenden Seite befinden.
Statt der Zahnstangen können aber auch flexible band- oder streifenförmige Verzahnungen 25 eingesetzt werden, wie im Zusammenhang mit Fig. 3A, 3B und Fig. 4 beschrieben. Diese flexiblen band- oder streifenförmigen Verzahnungen 25 sind vorzugsweise so ausgelegt, dass im Fall des Bruchs einer der Verzahnungen 25 die zweite Verzahnung 25 die gesamte Differenzlast aufnehmen kann. Vorzugsweise handelt es sich bei den band- oder streifenförmigen Verzahnungen 25 um Blech- oder Metallstreifen mit gestanzten Löchern, die so ausgelegt sind, dass die Zähne der Zahnkränze 7 eingreifen können. Oder es handelt sich z.B. um Zahnriemen.
Bei einer anderen Ausführungsform sind vorteilhafterweise an den Führungsstrukturen 10 Führungsschienen 10.1 angebracht, um die Aufzugskabine 5 präziser führen zu können, was zu einem erhöhten Fahrkomfort und zu reduziertem Verschleiss führt.
Gemäss Erfindung kann die Energie- und Signalzuführung zu den Flachantrieben 6 an dem Gegengewicht 18 oder an den Gegengewichten 18 über ein spezielles (Hänge-) Kabel im Aufzugsschacht erfolgen, oder es können an der
Führungsstruktur 10 Schleifkontakte oder Stromabnehmer vorgesehen sein. Neben den Flachantrieben 6 selbst kann auch die zugehörige Leistungselektronik auf oder an dem Gegengewicht 18 installiert werden. Dies führt zu einem etwas höheren Gewicht, was von Vorteil ist, weil das
Gegengewicht 18 dann kleiner/leichter dimensioniert werden kann .
Eine weitere erfindungsgemässe Aufzugseinrichtung 100 ist in Fig. 8 in einer vereinfachten Darstellung gezeigt. Diese Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die als komplementäre Verzahnungen 25 dienenden Zahnstangen mit einer Schrägverzahnung versehen sind. Vorzugsweise sind die Zähne der linken Zahnstange und die Zähne der rechten Zahnstange so ausgerichtet, dass sie einen Winkel bilden, der zwischen 180 Grad (in diesem Fall haben beide Zahnstangen eine gerade Verzahnung) und 45 Grad liegt. In Fig. 8 sind die entsprechenden schrägverzahnten Zahnkränze 7 der Flachantriebe angedeutet und es ist das Gegengewicht 18 zu erkennen. Dadurch, dass zwei Schrägverzahnungen zum Einsatz kommen, übernimmt die Paarung aus Zahnstangen und Zahnkränzen 7 neben der Antriebsfunktion auch eine
Führungsfunktion für das Gegengewicht 18. Die in Fig. 8 gezeigte Ausführungsform eignet sich besonders für Tandem- Flachantriebe .
Eine weitere erfindungsgemässe Aufzugsanlage 100 ist in Fig. 9 in einer vereinfachten Darstellung gezeigt. Diese Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die als komplementäre Verzahnung 25 dienende Zahnstange mit einer Art Heringbone-Verzahnung (im Sinne einer Doppelschrägverzahnung) versehen ist. Der Zahnkranz 7 ist entsprechend ausgeführt. Diese Art der Verzahnung führt zu einer Selbstführung.
Vorzugsweise wird das Gewicht der Gegengewichte 18 so gewählt, dass es samt des/der Flachantriebe 6 und der optionalen Leistungselektronik ungefähr das Gewicht der Aufzugskabine 5 ausgleicht. Durch eine derartige Ausbalancierung oder einen entsprechenden Ausgleich wird erreicht, dass der Antrieb immer in eine definiert gleiche Richtung treiben muss, was zu einem besseren Fahrkomfort führt.
Vorzugsweise sind Haltebremsen an der Aufzugskabine 5 vorgesehen, um eine sichere Funktion der Aufzugsanlage 100 in allen Situationen zu gewährleisten.

Claims

Patentansprüche :
1. Aufzugsanlage (100) mit einer Aufzugskabine (5) und mit mindestens einer Führungsstruktur (10) und einem entlang der Führungsstruktur (10) verfahrbaren Gegengewicht (18) und mit einem Eigenantrieb an dem Gegengewicht (18), wobei die Aufzugskabine (5) durch ein Tragmittel (19) mit dem Gegengewicht (18) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstruktur (10) mindestens eine stationär angeordnete Führungsschiene (10.1) oder mindestens eine stationär angeordnete Zahnstange (25) ist, an der das Gegengewicht (18) geführt bewegbar ist, und dass als Eigenantrieb an dem Gegengewicht (18) mindestens ein Flachantrieb (6) befestigt ist, wobei der Flachantrieb (6) in formschlüssiger Wechselwirkung mit der Führungsstruktur (10) steht, um eine Drehbewegung des Flachantriebs (6) in eine erste Vertikalbewegung des Gegengewichts (18) umzuwandeln, wobei durch die Verbindung der Aufzugskabine (5) mit dem Gegengewicht (18) durch das Tragmittel (19) die Aufzugskabine (5) eine zweite Vertikalbewegung ausführt, die umgekehrt zu der ersten Vertikalbewegung ist.
2. Aufzugsanlage (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flachantrieb (6) einen Zahnkranz (7) aufweist, der im Wesentlichen in eine komplementäre
Verzahnung (25) formschlüssig eingreift, die stationär an der Führungsstruktur (10) vorgesehen ist, um eine Drehbewegung des Zahnkranzes (7) in die erste Vertikalbewegung des Gegengewichts (18) umzuwandeln.
3. Aufzugsanlage (100) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein vertikal in der Aufzugsanlage (100) befestigtes, flexibles, band- oder streifenförmiges Element (25) als Führungsstruktur (10) dient.
4. Aufzugsanlage (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Flachantrieb (6) um einen getriebelosen Flachantrieb handelt.
5. Aufzugsanlage (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Flachantrieb (6) um einen bürstenlosen Motor handelt.
6. Aufzugsanlage (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Flachantrieb
(6) um einen Innenläufermotor oder einen Aussenläufermotor handelt .
7. Aufzugsanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufzugsanlage (100) einen asymmetrischen Aufbau hat, der sich dadurch auszeichnet, dass sich die Führungsstruktur (10) an einer Seite der Aufzugskabine (5) befindet und dass das Gegengewicht (18) mit dem Flachantrieb (6) sich auf derjenigen Seite der Aufzugskabine (5) befindet, an der die Führungsstruktur (10) angeordnet ist.
8. Aufzugsanlage (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufzugskabine (5) mit einer einseitigen Türanlage (50) ausgestattet ist, wobei sich Türelemente (21, 22) der Türanlage (50) beim Öffnen zu derjenigen Seite der Aufzugskabine (5) hin verschieben, an der die Führungsstruktur (10) angeordnet ist.
9. Aufzugsanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
Aufzugsanlage (100) einen im Wesentlichen symmetrischen Aufbau hat, der sich dadurch auszeichnet, dass zwei Führungsstrukturen (10) und zwei Gegengewichte (18) angeordnet sind, wobei eine erste Führungsstruktur (10) mit einem ersten Gegengewicht (18) an einer ersten Seite der Aufzugskabine (5) angeordnet ist und eine zweite Führungsstruktur (10) mit einem zweiten Gegengewicht (18) an einer zweiten, gegenüberliegenden Seite der Aufzugskabine (5) angeordnet ist.
10. Aufzugsanlage (100) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gegengewicht (18) mindestens eine Gegenrolle (24) vorgesehen ist, die an der Führungsstruktur (10) abrollt und für eine sichere Wechselwirkung des Flachantriebs (6) mit der Führungsstruktur (10) sorgt.
11. Aufzugsanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise mindestens zwei Tragmittel (19) exzentrisch im oberen Bereich des Gegengewichts (18) befestigt sind.
12. Aufzugsanlage (100) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den Führungsstrukturen (10) Führungsschienen (10.1) angebracht sind, um die Aufzugskabine (5) zu führen.
13. Aufzugsanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewicht des Gegengewichts (18) so gewählt ist, dass es samt des Flachantriebs (6) ungefähr das Gewicht der Aufzugskabine (5) ausgleicht, wobei durch diesen Ausgleich der Flachantrieb (6) immer nur in eine definiert gleiche Richtung antreibt.
14. Aufzugsanlage (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegengewicht (18) exzentrisch aufgehängt ist, um für einen sichereren Eingriff des Zahnkranzes (7) in die komplementäre Verzahnung (25) zu sorgen .
15. Aufzugsanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Tragmittel (19) verbindend zwischen der Aufzugskabine (5) und dem Gegengewicht (18) oder den Gegengewichten angeordnet sind.
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