EP2435351B1

EP2435351B1 - Tragmittelbefestigung in einer aufzugsanlage

Info

Publication number: EP2435351B1
Application number: EP10721148.4A
Authority: EP
Inventors: Sergio Araki
Original assignee: Inventio AG
Current assignee: Inventio AG
Priority date: 2009-05-25
Filing date: 2010-05-18
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2030-05-18
Also published as: ES2442771T3; EP2435351A2; ZA201107976B; CN102438931B; KR101775170B1; AU2010252112B2; US9533859B2; CA2760411A1; BRPI1010632A2; WO2010136359A2; CA2760411C; AU2010252112A1; US20120132487A1; BRPI1010632B1; KR20120016106A; CN102438931A; MX2011012562A; WO2010136359A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufzugsanlage, bei der mindestens eine Aufzugskabine und mindestens ein Gegengewicht in einem Aufzugsschacht gegenläufig bewegt werden, wobei die mindestens eine Aufzugskabine und das mindestens eine Gegengewicht an Führungsschienen geführt und mittels Tragmitteln getragen sind. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere die ortsfeste Befestigung von Tragmittelenden, eine sogenannte Tragmittelbefestigung.
Eine Tragmittelbefestigung ist in der Regel an einer festen Struktur (Gebäudeteil oder an den Führungsschienen abgestützte Konsole o.Ä.) angeordnet, indem eine Tragmittelendverbindung von einem Zugstab bzw. einer Zugstange gehalten wird, der bzw. die an der festen Struktur abgestützt ist. Als Abstützung kann eine Druckfeder vorgesehen sein, die als Längenausgleich für das Tragmittel dient.
Die Tragmittelendverbindung ist beispielsweise eine auf dem Keilprinzip wirkende Verbindung und kann Teil einer ortsfesten Tragmittelbefestigung sein oder Teil einer an der Aufzugskabine angeordneten Tragmittelbefestigung sein und/oder Teil einer an dem Gegengewicht angeordneten Tragmittelbefestigung sein. Ersteres ist in der Regel bei einer 2:1-Seilführung der Fall, Letzteres beispielsweise bei einer 1:1-Seilführung.
Sowohl bei 2:1-, als auch bei 1:1-Seilführungen oder aber auch bei prinzipiell weitergehenden Seilführungsarten kann je nach Dimensionierung der Aufzugsanlage bzw. Anordnung von Führungsschienen, Treibscheibe, Aufzugskabine bzw. Gegengewicht auftreten, dass das Tragmittel beim Beschreiben des maximalen Weges der Aufzugskabine bzw. des Gegengewichts von der tiefsten Schachtposition zu der höchsten Schachtposition von der Senkrechten bzw. der Lotrechten ausgelenkt wird. Es kann auch eine von vornherein schräg stehende Führung des Tragmittels realisiert sein, beispielsweise, weil man bei einer sogenannten Rucksack-Aufhängung die waagrechte Kraftkomponente der schrägen Tragmittelführung als eine die Aufzugskabine bzw. das Gegengewicht an die Führungsschienen heranziehende Kraft ausnützen möchte.
Die Auslenkung des Tragmittels von der Senkrechten weg, bzw. aus der Lotrechten, die im Grunde bei allen Aufhängungsarten auftritt, bei denen die Tragmittelbefestigungen, die Aussendurchmesser der Tragrollen und der Aussendurchmesser der Treibscheibe nicht vertikal zueinander ausgerichtet sind, hat zur Folge, dass das Tragmittel an der Tragmittelendverbindung und die Zugstange beim Betrieb der Aufzugsanlage je nach Höhenposition der Aufzugskabine bzw. des Gegengewichts mehr oder weniger geknickt werden.
Diese Knickbeanspruchung wiederum kann auf Dauer eine unerwünschte Belastung bzw. Materialermüdung für das Tragmittel darstellen, die zu einem frühzeitigen Austausch des Tragmittels, zumindest jedoch zu einem Kontroll- und Wartungserfordernis oder gar zu einem Bruch des Tragmittels führt.
Im Allgemeinen sind zur Vermeidung horizontal auftretender Kräfte, die sich als Biege- bzw. Scherkräfte in einer Zugstange äussern, Paare von Unterlegscheiben bekannt, bei denen eine konvex ausgeformte Seite der einen Unterlegscheibe in eine entsprechend konkav ausgeformte Seite der anderen Unterlegscheibe eingepasst ist. Nachteilig ist jedoch an solchen Lösungen, dass die Schwenkbarkeit nur auf geringe Auslenkungswinkel begrenzt ist und hohen Reibungskräften unterliegt.
Im Grunde genommen werden bei solchen Lösungen die unerwünschten horizontal auftretenden Kräfte zwar nicht mehr alleinig durch das Material der Zugstange bzw. seine Biegefestigkeit aufgenommen, aber durch die Reibungskräfte lediglich kompensiert. Die Gesamtsituation der auftretenden Kräfte in ihrer Relation zueinander ist damit nicht befriedigend gelöst. Seitliche, d.h. horizontal wirkende Kraftkomponenten treten immer noch auf. Eine möglichst freies Mitschwenken bzw. eine möglichst freie Adaption an den Auslenkungswinkel - bei gleichzeitiger voller Übertragung der vertikalen Haltekraft - ist damit nicht erreicht.
Aufgrund der hohen Reibungskräfte kann bei diesen Lösungen beobachtet werden, dass nur eine dynamische Adaption stattfindet, d.h., wenn sich die Aufzugskabine bzw. das Gegengewicht während des Betriebs bewegt bzw. sich der Auslenkungswinkel gerade verändert, dann passen sich die konvexkonkaven Unterlegscheiben der Auslenkung an. Statisch hingegen, d.h., wenn die Aufzugskabine bzw. das Gegengewicht stehen, findet wegen der hohen Reibung zwischen der konvexen und der konkaven Fläche der Unterlegscheiben keine Adaption statt.
Demzufolge wird an dieser Stelle für möglichst geringe Reibung gesorgt, indem Schmierungen oder/und die Oberflächen behandelt werden oder spezielle reibungsarme und selbstschmierende Kunststoffe verwendet werden. Dieses wiederum macht die Lösungen aufwändig und kostenintensiv, obwohl sie letztendlich vom mechanischen Grundprinzip her immer nur einen Kompromiss darstellen.
Die Patentschrift US-B1-6,341,669 offenbart zur Vermeidung der Knickbelastung und zur Erzeugung gleichbleibender Auslenkungswinkel des Tragmittels an den beiden Seiten der Aufzugskabine eine ortsfeste, aber schwenkbare Tragmittelbefestigung, die vom mechanischen Grundprinzip her identisch ist. Eine Halbkugel oder ein Schaft in Form eines längs halbierten Zylinders ist hierbei in einem entsprechend konkav ausgeformten Sitz angeordnet. Dieser Sitz ist, um die Reibung möglichst gering zu halten, vorzugsweise aus einem technischen Kunststoff, einem Acetal-Kunststoff der Firma Dupont namens Delrin® gefertigt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine schwenkbare Tragmittelbefestigung vorzuschlagen, die hinsichtlich der auftretenden Reibungskräfte, aber auch hinsichtlich des Schwenkwinkels optimiert ist. Darüber hinaus soll sie sich durch technische Einfachheit, Wartungsarmut und Kosteneffizienz auszeichnen.
Die Lösung der Aufgabe besteht zunächst in der Anordnung eines Rollkörpers auf einer planen Auflagefläche einer Halteplatte.
Unter dem Begriff Rollkörper soll im Folgenden ein voller Zylinder oder aber auch nur ein Rohr verstanden werden, das mindestens eine Bohrung aufweist, durch die die Zugstange geführt ist, die in Verlängerung der Tragmittelendverbindung befestigt ist. Wie bei herkömmlichen Tragmittelbefestigungen auch, ist eine Druckfeder zwischen das Ende der Zugstange und die Halteplatte gespannt.
Gemäss vorliegender Erfindung sitzt die Druckfeder allerdings vorzugsweise auf einer Fixierhülse an der Oberseite des Rollkörpers und dieser Letztere ist nicht in einem konkav ausgeformten Sitz angeordnet, sondern kann frei auf der planen Auflagefläche der Halteplatte abrollen.
Dadurch sind die Reibungskräfte, die bei Lösungen gemäss Stand der Technik zwischen einer konvexen Stellfläche und einer entsprechenden konkaven Aufnahme auftreten, nahezu eliminiert, es verbleibt lediglich eine vernachlässigbare Kontaktreibung des Rollkörpers auf der Auflagefläche - im Folgenden Abrollfläche genannt - der Halteplatte. Diese vernachlässigbare Kontaktreibung steht einer bevorzugt sanften und progressiv wachsenden oder progressiv fallenden Verstellung des Auslenkungswinkels nicht mehr im Weg. Auch eine Verstellung im statischen Betrieb ist somit ermöglicht.
Die Kontaktreibung ist vorzugsweise aufgrund harter Oberflächen des Rollkörpers und der Abrollfläche niedrig, sodass vorteilhafterweise zusätzlich auch ein lediglich vernachlässigbarer Materialverschleiss auftritt.
Im Rahmen der Offenbarung der vorliegenden Erfindung liegt jedoch auch eine Ausgestaltungsvariante, bei der zur Vermeidung von seitlichen Rutschbewegungen des Rollkörpers auf der Abrollfläche (und folglich einem Kontakt der Zugstange mit den Innenkanten der Bohrung in der Halteplatte) gerade Flächen mit erwünscht hoher Kontaktreibung vorgesehen sind. Solche Flächen können beispielsweise mit gummiartigen Materialien oder einer Riffelung oder sogar einer Verzahnung realisiert sein. Eine entsprechende gummiartige Schicht, sei es an dem Rollkörper oder an der Abrollfläche oder an beidem bietet neben der Vermeidung von seitlichen Rutschbewegungen auch den weiteren Vorteil, dass eine Schallbrücke von dem Tragmittel über die Tragmittelbefestigung und über die ortsfest angeordnete Halteplatte an das Gebäude unterbrochen ist.
Des Weiteren ist erfindungsgemäss der Abstand bzw. die Bauhöhe der Bohrung für die Zugstange durch den Wegfall der konkaven Aufnahme auf die Bauhöhe der Halteplatte selbst reduziert. Dieses erlaubt vorteilhafterweise eine Bohrung in der Halteplatte, die grössere Verstellwinkel der Zugstange als bei herkömmlichen schwenkbaren Tragmittelbefestigungen freigibt.
Die Bohrung in der Halteplatte ist vorzugsweise konisch ausgeformt, indem die Bohrung an der Abrollfläche der Halteplatte einen Durchmesser aufweist, der wenig grösser als der Aussendurchmesser der Zugstange ist. An der Unterseite der Halteplatte, also der Abrollfläche gegenüberliegend, ist der Durchmesser der Bohrung grösser. Dadurch sind Verstellwinkel erreichbar, die deutlich grösser als bei bekannten Lösungen sind und beispielsweise in einem Winkelbereich von ± 0-30 Grad liegen, vorzugsweise jedoch ± 6 Grad betragen. Grundsätzlich sind höhere Verstellwinkel für Aufzugsanlagen mit grossen Förderhöhen vorteilhaft, aber auch für maschinenraumlose Aufzugsanlagen, bei denen die Aufzugskabine bzw. das Gegengewicht hinsichtlich seiner Höhe möglichst nahe an die ortsfesten Tragmittelbefestigungen bzw. möglichst nahe an die Treibscheibe gefahren werden kann.
Die Tatsache, dass die Bohrung an der Oberseite der Halteplatte, d.h. an der Abrollfläche für den Rollkörper nur geringfügig grösser als der Aussendurchmesser der Zugstange ist, ergibt einen Vorteil bei der Montage der Tragmittelbefestigung. Es ist nämlich nicht erforderlich, wie bei herkömmlichen Tragmittelbefestigungen eine zentrale Einstellposition zu suchen und die konvexe Stellfläche in der konkaven Aufnahme mittig auszurichten, weil die erfindungsgemässe Tragmittelbefestigung quasi selbstzentrierend ist.
Eine bevorzugt höhere Stabilität der Flanken der Bohrung an der Abrollfläche der Halteplatte kann erreicht werden, indem die Bohrung mindestens zwei stufenförmig konzentrisch wachsende Einzelbohrungen aufweist.
Eine weiterhin bevorzugte Ausgestaltungsvariante einer Tragmittelbefestigung sieht in der Halteplatte statt einer runden Bohrung ein Langloch vor, das mit seiner Längsrichtung in der Auslenkungsrichtung des Tragmittels angeordnet ist. Dadurch ist eine ungehinderte Schwenkbewegung der Zugstange gewährleistet und nahezu beliebige Schwenkwinkel realisierbar. Die Bauhöhe der Halteplatte ist bei dieser Ausgestaltungsvariante zum Erreichen eines weiten Verstellwinkels ohne Belang. Sie kann vielmehr zugunsten der Stabilität der Halteplatte hoch sein.
Eine weiterhin erfindungsgemässe Ausgestaltungsvariante sieht vor, dass die Abrollfläche des Rollkörpers im Querschnitt keine runde Schnittkontur, sondern eine um die zentrale Lage herum abgeflachte Schnittkontur aufweist. Diese abgeflachte Schnittkontur hat vorzugsweise die Form einer Parabel, die über ihre Potenz und/oder über einen Bruch-Quotienten gestaucht ist. Trivial ausgedrückt, entwickelt die erfindungsgemässe Tragmittelbefestigung gemäss dieser Ausgestaltungsvariante wie ein Stehaufmännchen eine es in die zentrale Lage zurückdrückende Kraft, die umso grösser wird, je mehr der Auslenkwinkel zunimmt. Auf diese Weise ist eine Justiermöglichkeit der Tragmittelbefestigung realisiert, mittels derer geringe Verstellungen um die zentrale Lage herum ungehindert stattfinden, sobald jedoch der Auslenkwinkel ein Höchstmass anzunehmen droht, das die Zugstange mit Scherkräften beansprucht, wirkt die beschriebene Rundung des Rollkörpers dem entgegen.
Die beschriebene Rundung des Rollkörpers wirkt so auch einem seitlichen Wegrutschen bzw. seitlichen Wegkippen der schwenkbaren Tragmittelbefestigung entgegen. Das Gleiche kann weiterhin erfindungsgemäss - in Kombination mit der abgeflachten Rundung oder aber auch in Kombination mit der davor offenbarten, konzentrischen Rundung - mit Anschlägen erreicht werden, die bedarfsgerecht an den Flanken der Rundung ausgebildet sind.
Eine weitere Ausgestaltungsvariante einer erfindungsgemässen Tragmittelbefestigung geht davon aus, dass eine Druckfeder in Form einer Schraubenfeder naturgemäss keine optimalen seitlichen Haltekräfte aufbaut. Die Druckfeder muss zudem einerseits die Zugstange mit Spiel umfassen, sodass sie sich noch frei komprimieren bzw. entspannen kann. Andererseits wird die Auslenkbewegung aufgrund der Hebelgesetze durch den längsten Hebel, also durch das obere Ende der Zugstange eingeleitet. Dieses obere Ende der Zugstange übt bei einer Auslenkung des Tragmittels einen Druck auf eine Seite der Druckfeder aus und diese Seite der Druckfeder wiederum leitet die Rollbewegung des Rollkörpers ein. Diese Druckübertragung ist diejenige Kraft, die das Mitschwenken der Tragmittelbefestigung entsprechend der Auslenkung bewirkt und findet unter Umständen erst statt, nachdem sich die mittleren Windungen der Druckfeder an die Zugstange angelegt haben. Diese Druckübertragung weist jedenfalls aufgrund eines mehr oder weniger komprimierten Zustands der Druckfeder und aufgrund der zwingenden Lagerung der Druckfeder mit Spiel um die Zugstange, sowie der naturgemässen schlechten seitlichen Stabilität von Druckfedern Ungenauigkeiten auf.
Eine bedeutend höhere seitliche Stabilität als Druckfedern in Form von Schraubenfedern weisen hingegen Gasdruckfedern bzw. Gasfedern auf. Moderne Gasdruckfedern - wie beispielsweise solche der Firma Bansbach easylift GmbH aus Lorch, Deutschland oder beispielsweise solche der Firma Stabilus aus Koblenz, Deutschland - sind nebst der hohen seitlichen Stabilität weiterhin vorteilhafterweise für hohe Lasten (bis zu 10500 N) bei gleichzeitig kürzeren Federwegen - trotz identischer Federraten - und somit bei geringeren Bauhöhen einsetzbar.
Die Gasdruckfeder kann, quasi analog zu der bisher offenbarten Ausgestaltungsvariante mit einer Schrauben-Druckfeder, in einer hohlen Zugstange angeordnet sein. Eine bevorzugte Ausgestaltungsvariante einer schwenkbaren Tragmittelbefestigung mit einer Gasdruckfeder sieht jedoch vor, dass das Tragmittel mit seiner Tragmittelendverbindung direkt an der Kolbenstange der Gasdruckfeder befestigbar ist, vorzugsweise drehbar in einem Gelenkauge. Der Zylinder der Gasdruckfeder stützt sich direkt an der Oberseite des Rollkörpers ab, die optional auch abgeflacht sein kann. Auf diese Weise ist eine schwenkbare Tragmittelbefestigung realisiert, die sich durch nur drei Komponenten und eine direkte und spielfreie Übertragung der Auslenkungsbewegung des Tragmittels auf die Schwenkbewegung der Tragmittelbefestigung auszeichnet.
Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltungsvariante einer schwenkbaren Tragmittelbefestigung mit einer Gasdruckfeder ist, dass der Kraftangriffspunkt der Tragmittelbefestigung für das Tragmittel tiefer als bei Schrauben-Druckfedern liegt, bei denen die gesamte Länge der Schrauben-Druckfeder beispielsweise mit einer Mutter gefasst werden muss und somit der Kraftangriffspunkt an dieser Mutter am Ende der Zugstange liegt. Der tiefere Kraftangriffspunkt einer Gasdruckfeder äussert sich vorteilhaft in geringerer Bauhöhe, was der Konzeption und Konstruktion maschinenraumloser Aufzugsanlagen entgegenkommt, sowie in kleineren Verstellwinkeln und geringeren Kipp- und Knickbelastungen.
Diese letztbeschriebene Ausgestaltungsvariante kann optional noch dadurch optimiert sein, indem direkt der Zylinder der Gasdruckfeder die erfindungsgemässe Rollfläche ausbildet und somit ein separater Rollkörper nicht mehr erforderlich ist. Diese Ausgestaltungsvariante einer schwenkbaren Tragmittelbefestigung mit einer Gasdruckfeder besteht somit nur noch aus der Gasdruckfeder, die sich auf der Halteplatte abstützt, also lediglich aus zwei Komponenten.
Im Rahmen der Offenbarung der vorliegenden Anmeldung liegt jedoch auch eine besonders einfache und entsprechend kostengünstige und weiterhin erfindungsgemässe Ausgestaltungsvariante, die überhaupt auf ein Kraftspeicherelement verzichtet. Die Zugstange ist hierbei durch eine starre oder auch flexible Stützhülse geführt, die auf dem Rollkörper aufliegt. Die Zugstange kann einen Kopf ausformen, der wiederum auf der Stützhülse oder - gemäss einer nochmal vereinfachten und weiterhin erfindungsgemässen Ausgestaltungsvariante - direkt auf dem Rollkörper aufliegt. Grundsätzlich kann auch der Kopf der Zugstange den Rollkörper integrieren, indem die Unterseite des Zugstangen-Kopfes direkt die Rollkörper-Rollflächen ausbildet.
Wie oben schon erwähnt, sind die beschriebenen Ausgestaltungsvarianten von erfindungsgemässen schwenkbaren Tragmittelbefestigungen sowohl für ortsfeste Tragmittelbefestigungen, als auch für Befestigungen einer Tragmittelendverbindung an der Aufzugskabine oder/und an dem Gegengewicht geeignet. Hiervon sind Kombinationen möglich, beispielsweise bei einer Aufzugsanlage, bei der eine 2:1-Seilführung beim Gegengewicht und eine 1:1-Seilführung bei der Aufzugskabine vorgesehen sind. So eine Aufzugsanlage würde dann sowohl mindestens eine erfindungsgemässe schwenkbare Tragmittelbefestigung an mindestens einem ortsfesten Befestigungspunkt, als auch mindestens eine erfindungsgemässe schwenkbare Tragmittelbefestigung an mindestens einem Befestigungspunkt der Aufzugskabine offenbaren.
Die erfindungsgemässen schwenkbaren Tragmittelbefestigungen können einzeln realisiert sein, aber auch - mit einzelnen Halteplatten und einzelnen Rollkörpern oder aber auch mit einstückigen Halteplatten und einstückigen Rollkörpern - für mehrere Tragmittel vorgesehen sein, die beispielsweise parallel geführt sind.
Weitere oder vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemässen schwenkbaren Tragmittelbefestigung bilden die Gegenstände der abhängigen Ansprüche.
Anhand von Figuren wird die Erfindung symbolisch und beispielhaft näher erläutert. Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bedeuten gleiche Bauteile, Bezugszeichen mit unterschiedlichen Indices geben funktionsgleiche oder ähnliche Bauteile an.
Es zeigen dabei

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Aufzugsanlage gemäss Stand der Technik mit einer 2:1-Seilführung für eine Aufzugskabine und ein Gegengewicht;
Fig. 2 eine schematische Detaildarstellung einer schwenkbaren Tragmittelbefestigung gemäss Stand der Technik;
Fig. 3a eine schematische Detaildarstellung einer erfindungsgemässen schwenkbaren Tragmittelbefestigung für drei parallel geführte Tragmittel;
Fig. 3b eine schematische und geschnittene Detaildarstellung einer geringfügig andersartigen, aber prinzipiell identischen Ausgestaltungsvariante einer erfindungsgemässen schwenkbaren Tragmittelbefestigung;
Fig. 4a eine schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Rollkörpers;
Fig. 4b eine schematische Darstellung einer Ausgestaltungsvariante des erfindungsgemässen Rollkörpers mit einer Verzahnung;
Fig. 4c eine schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltungsvariante des erfindungsgemässen Rollkörpers;
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltungsvariante einer erfindungsgemässen schwenkbaren Tragmittelbefestigung mit einer Gasdruckfeder und
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltungsvariante einer erfindungsgemässen schwenkbaren Tragmittelbefestigung mit einer Stützhülse statt einem Kraftspeicherelement.

Fig. 1 zeigt eine Aufzugsanlage 100, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. In einem Aufzugsschacht 1 ist eine Aufzugskabine 2 verfahrbar angeordnet, die über ein Tragmittel 3 mit einem verfahrbaren Gegengewicht 4 verbunden ist. Das Tragmittel 3 wird bei dem Betrieb der Aufzugsanlage 100 mit einer Treibscheibe 5 einer Antriebseinheit 6 angetrieben, die im obersten Bereich des Aufzugsschachtes 1 in einem Maschinenraum 12 angeordnet sind. Die Aufzugskabine 2 und das Gegengewicht 4 werden mittels sich über die Schachthöhe erstreckender Führungsschienen 7a bzw. 7b und 7c geführt.
Die Aufzugskabine 2 kann auf einer Förderhöhe h eine oberstes Stockwerk 8, weitere Stockwerke 9 und 10 und eine unterstes Stockwerk 11 bedienen. Der Aufzugsschacht 1 ist aus Schacht-Seitenwänden 15a und 15b, einer Schachtdecke 13 und einem Schachtboden 14 gebildet, auf dem ein Schachtboden-Puffer 22a für das Gegengewicht 4 und zwei Schachtboden-Puffer 22b und 22c für die Aufzugskabine 2 angeordnet sind.
Das Tragmittel 3 ist ortsfest an der Schachtdecke 13 oder ortsfest an der Schacht-Seitenwand 15a befestigt und parallel zu der Schacht-Seitenwand 15a zu einer Tragrolle 17a für das Gegengewicht 4 geführt. Von hier wiederum ist das Tragmittel 3 zurück über die Treibscheibe 5 geführt, weiter zu einer Tragrolle 17b für die Aufzugskabine 2 und zu einer zweiten ortsfesten Befestigung an der Schachtdecke 13 oder an der Schacht-Seitenwand 15b.
In den ortsfesten Befestigungen ist das Tragmittel 3 jeweils mit einer Tragmittelendverbindung 19a bzw. 19b an einer Zugstange 18a bzw. 18b befestigt. Die Zugstangen 18a und 18b sind, bewehrt mit jeweils einer Druckfeder 21a bzw. 21b, auf jeweils einer ortsfest angeordneten Halteplatte 20a bzw. 20b abgestützt. Die Halteplatten 20a bzw. 20b sind beispielsweise an den Schacht-Seitenwänden 15a bzw. 15b, an der Schachtdecke 13, an mindestens einer Führungsschiene 7 oder an einer nicht näher dargestellten Antriebskonsole angeordnet.
Das Gegengewicht 4 ist mit durchgezogener Linie in einer tiefsten Schachtposition PG_t dargestellt und dementsprechend die Aufzugskabine 2 in einer höchsten Schachtposition PK_h. Mit Strichlinien ist das Gegengewicht 4 in einer höchsten Schachtposition PG_h und die Aufzugskabine 2 in einer tiefsten Schachtposition PK_t gezeigt. Insbesondere bei der ortsfesten Befestigung des kabinenseitigen Abschnitts des Tragmittels 3 verdeutlichen die tiefste Schachtposition PK_t der Aufzugskabine 2 und die höchste Schachtposition PK_h der Aufzugskabine 2, dass das Tragmittel 3 einen maximalen Auslenkwinkel AW_max bildet.
Die Fig. 2 zeigt schematisch eine aus dem Stand der Technik bekannte schwenkbare Tragmittelbefestigung 33. Eine nicht dargestellte Tragmittelendverbindung ist mit einer Zugstange 18c verbunden, die durch eine Bohrung 24 in einer Halteplatte 20c, des Weiteren durch eine weitere Bohrung 24a in einer Halbkugel 23 und durch die Windungen einer Schrauben-Druckfeder 21c geführt ist. Die Schrauben-Druckfeder 21c ist mit Unterlegscheiben 26, einer Mutter 27, einer Kontermutter 28 und einem Sicherungsstift 29 gegen eine Auflagefläche 30 der Halbkugel 23 fixiert. Die Halbkugel 23 sitzt in einem konkav ausgeformten Sitz 25. Ein Schwenken der Tragmittelbefestigung 33 entsprechend einem Auslenkwinkel AW₁ zwischen einer Senkrechten S und einer Achse A der Zugstange 18c unterliegt einerseits hohen Reibungskräften zwischen der Oberfläche der Halbkugel 23 und der konkaven Oberfläche des Sitzes 25 und ist andererseits durch einen Kontakt der Zugstange 18c an den Flanken der Bohrung 24 begrenzt.
In Fig. 3a ist eine erfindungsgemässe schwenkbare Tragmittelbefestigung 33a für drei parallel geführte Tragmittel 3a-3c perspektivisch dargestellt. Die drei Tragmittel 3a-3c sind mit jeweils einer Tragmittelendverbindung 19c-19e an jeweils einer Zugstange 18d-18f befestigt, die durch Bohrungen 24b-24d in einer ortsfest angeordneten Halteplatte 20d und entsprechende - nicht dargestellte - Bohrungen in einem Rollkörper 31a geführt sind.
Auslenkbewegungen der Tragmittel 3a-3c bzw. der Tragmittelendverbindungen 19c-19e führen zu einer Schwenkbewegung der Zugstangen 18d-18f und diese Schwenkbewegung wiederum führt zu einem Abrollen des Rollkörpers 31a auf einer planen Abrollfläche 34 der Halteplatte 20d.
Der Rollkörper 31a weist des Weiteren eine Auflagefläche 30a für untere Fixierhülsen 32a-32c für jeweils eine Schrauben-Druckfeder 21d-21f auf, die ihrerseits jeweils mittels einer oberen Fixierhülse 35a-35c, einer Mutter 27a-27c, einer Kontermutter 28a-28c und einem Splint 29a-29c unter Vorspannung montiert ist.
Die Fig. 3b zeigt eine schematische und geschnittene Detaildarstellung einer erfindungsgemässen schwenkbaren Tragmittelbefestigung 33b, die um den Auslenkungswinkel AW₁ geschwenkt ist, der zwischen der Senkrechten S und der Achse A einer Zugstange 18g gebildet ist. Die Zugstange 18g ist durch eine Bohrung 24e in einer Halteplatte 20e und durch eine weitere Bohrung 24f in einem Rollkörper 31b geführt.
Die Bohrung 24e in der Halteplatte 20e besteht aus zwei Einzelbohrungen mit unterschiedlichen Durchmessern, sodass die Zugstange 18g grössere Verstellwinkel beschreiben kann, ohne an den Flanken der Bohrung 24e anzustossen.
Der Rollkörper 31b weist im Unterschied zu dem Rollkörper 31a aus der Fig. 3a keine Auflagefläche für eine untere Fixierhülse 32d bzw. für eine Schrauben-Druckfeder 21g auf. Der Rollkörper 31b weist jedoch eine Rollkörper-Rollfläche 36 auf, die bei Schwenkbewegungen der Tragmittelbefestigung 33b auf einer Abrollfläche 34a der Halteplatte 20e abrollt.
Die untere Fixierhülse 32d kann optional auch so ausgestaltet sein, dass ihr unterster Durchmesser unterhalb des Kragens die Zugstange 18g entlang der gesamten Länge der Bohrung 24f umfasst, vorzugsweise mittels einer Spielpassung, die eine Bewegung der Zugstange 18g entlang ihrer Achse A erlaubt, aber möglichst wenig seitliche Bewegungen quer zu der Achse A freigibt.
Die Fig. 4a zeigt schematisch und in einer teilweise geschnittenen Detaildarstellung die Funktionsweise einer erfindungsgemässen Tragmittelbefestigung 33c bzw. eines erfindungsgemässen Rollkörpers 31c mit einer konzentrisch runden Rollkörper-Rollfläche 36a bei dem Abrollen auf einer planen Abrollfläche 34b einer Halteplatte 20f. Der Rollkörper 31c ist mit voller Linie in einer senkrecht stehenden Position dargestellt, in der die Senkrechte S und die Achse A zusammenfallen. Der Rollkörper 31c steht somit in einem Kontaktpunkt 37. Sobald eine Schwenkbewegung entsprechend einem Auslenkungswinkel AW₂ von vorzugsweisen 6 Grad stattfindet, nimmt der Rollkörper 31c eine Position ein, die mit Strichlinie dargestellt ist. In dieser neuen Position des Rollkörpers 31c steht der Rollkörper 31c in einem neuen Kontaktpunkt 37', der nach links verschoben ist. Es ist ersichtlich, dass eine geschwenkte Achse A' ihren Schnittpunkt mit der Linie, die die Abrollfläche 34b der Halteplatte 20f darstellt, sich kaum verschoben hat. Dieses ist ein Indiz dafür, dass eine Übertragung der Haltekraft für das Tragmittel entlang der Achse A' auch in dieser Position gewährleistet ist und ein allfälliges Rückstellmoment vernachlässigbar klein bleibt.
In der Fig. 4b ist in einer schematischen und geschnittenen Detaildarstellung eine erfindungsgemässe Ausgestaltungsvariante einer schwenkbaren Tragmittelbefestigung 33d gezeigt, die zugunsten einer Schwenkbarkeit von deutlich mehr als 6 Grad eine seitliche Stabilität gebende ineinandergreifende Verzahnung an einer Rollkörper-Rollfläche 36b eines Rollkörpers 31d und gleichzeitig an einer Abrollfläche 34c einer Halteplatte 20g aufweist.
Die Fig. 4c zeigt schematisch und in einer geschnittenen Detaildarstellung eine weitere Ausgestaltungsvariante einer erfindungsgemässen schwenkbaren Tragmittelbefestigung 33e. Diese Ausgestaltungsvariante zeichnet sich dadurch aus, dass auf einer wie bis anhin in den Figuren 3a, 3b und 4a planen Abrollfläche 34d einer Halteplatte 20h ein Rollkörper 31e abgestützt ist, dessen Rollkörper-Rollfläche 36c nicht konzentrisch rund ist, sondern mittig, d.h., beidseitig um eine Achse A1, ist die Rollkörper-Rollfläche 36c abgeflacht. Mit anderen Wörtern, bildet die Rollkörper-Rollfläche 36c einen mittigen Abschnitt 38b mit einem Radius R_b aus, der grösser als die Radien R_a und R_c von zwei Abschnitten 38a und 38c ist. Die letzteren Abschnitte 38a und 38c flankieren den mittigen Abschnitt 38b beidseitig und gehen nahtlos in die Krümmung des mittigen Abschnitts 38b über. Die beiden seitlichen Abschnitte 38a und 38c stellen quasi zwei Schultern dar, die - wie mit Strichlinien dargestellt - beim Erreichen eines Auslenkungswinkels AW₃, hin zu einer Achse A1', mit einem progressiv zunehmenden Rückstellmoment RM in Richtung ursprünglicher Ausrichtung der Tragmittelbefestigung 33e wirken.
Eine beispielhafte mathematische Funktion, die die Schnittkontur der erfindungsgemässen Rollkörper-Rollfläche 36c darstellt, ist eine Parabel, die über ihre Potenz und/oder einen Bruch-Quotienten gestaucht ist. So eine mathematische Funktion ist beispielsweise f_(x) = a xⁿ, wobei 0 < a < 1 und n eine gerade Zahl ist. Also beispielsweise f_(x) = 0.1 x² oder f_(x) = 0.5 x⁴.
Die Fig. 5 zeigt schematisch und in einer teilweise geschnittenen Detaildarstellung eine weitere erfindungsgemässe Ausgestaltungsvariante einer schwenkbaren Tragmittelbefestigung 33f mit einer Gasdruckfeder 40, die einen Zylinder 41 und eine Kolbenstange 42 umfasst. Die Kolbenstange 42 weist an ihrem unteren Ende vorzugsweise ein Gelenkauge 43a auf, in dem die Tragmittelendverbindung vorzugsweise schwenkbar befestigt ist. Der Zylinder 41 weist an seinem oberen Ende optional ebenfalls ein Gelenkauge 43b auf, das sich bei der Erstmontage oder einer allfälligen Demontage bei einer Auswechslung als nützlich erweisen kann, zugunsten einer niedrigen Bauhöhe der Tragmittelbefestigung 33f jedoch nachträglich abgenommen werden kann.
Die Gasdruckfeder 40 bzw. die Tragmittelbefestigung 33f weist einen Kraftangriffspunkt KAP auf, der deutlich tiefer als der Kraftangriffspunkt der Ausgestaltungsvarianten mit Schrauben-Druckfeder liegt. Bei Letzteren liegt er nämlich in der Mutter, die die Schrauben-Druckfeder an dem oberen Ende der Zugstange fasst. (Siehe die Muttern 27a-27c an den Zugstangen 18d-18f in der Fig. 3a.)
Der Zylinder 41 ist auf einer Auflagefläche 30b, an einer bzw. rund um eine Bohrung 24h eines Rollkörpers 31f abgestützt. Der Rollkörper 31f kann optional auch direkt einstückig mit dem Zylinder 41 ausgebildet sein und weist eine Rollkörper-Rollfläche 36d auf, die in den wie bisher offenbarten Weisen auf einer planen Abrollfläche 34e einer Halteplatte 20i abrollbar ist.
Die Halteplatte 20i weist vorzugsweise eine Bohrung 24g auf, die aus mehreren, stufenförmig und konzentrisch angeordneten Einzelbohrungen besteht. Diese Art von Bohrung gewährt eine weite Schwenkbarkeit der Kolbenstange 42 bei optimaler Materialfestigkeit der Halteplatte 20i in dem Bereich rund um die Bohrung 24g. Wie schon erwähnt, kann die Bohrung 24g auch als Langloch ausgestaltet sein, das in seiner Längsrichtung mit der Auslenkrichtung der Kolbenstange 42 übereinstimmt.
Des Weiteren weist diese Ausgestaltungsvariante zwei Anschläge 39a und 39b an dem Rollkörper 31f auf, die ein Auslenken der Tragmittelbefestigung 33f über bestimmte Winkel hinaus blockieren. Diese Anschläge 39a und 39b sind auch mit allen bisher gezeigten Ausgestaltungsvarianten von Rollkörpern 31 kombinierbar.
In der Fig. 6 ist schematisch und in einer partiell geschnittenen Detaildarstellung eine weitere Ausgestaltungsvariante einer erfindungsgemässen schwenkbaren Tragmittelbefestigung 33g gezeigt. Eine Zugstange 18h ist durch eine Bohrung 24i in einer Halteplatte 20j geführt, wobei die Bohrung 24i hier in Form eines Langloches ausgestaltet ist, dessen Längsrichtung mit der Auslenkung der Zugstange 18h übereinstimmt, was wiederum in der dargestellten Figur der Zeichnungsebene entspricht. Im Unterschied zu den bisher dargestellten zentrischen Bohrungen ergibt das Langloch 24i einerseits vergrösserte Schwenkwinkel, andererseits jedoch noch einen weiteren Vorteil: Es gibt keine Kanten einer (runden, zentrischen) Bohrung mehr, die mit den Kanten einer Bohrung 24j in dem Rollkörper 31g sich gegenseitig verhaken könnten, weil das Langloch 24i zwei Stege bildet, von denen in der gezeigten Schnittdarstellung nur ein hinterer Steg 46 sichtbar ist, der eine Achse A" der Zugstange 18h schneidet.
Die Zugstange 18h kann, wie in Fig. 3a dargestellt, mit Muttern an einem Gewinde der Zugstange befestigt sein. Wie in dieser Fig. 6 gezeigt, kann die Zugstange jedoch auch einen Zugstangen-Kopf 45 ausbilden, mit dem sie eine Stützhülse 44 fasst, die ihrerseits auf einer Auflagefläche 30c eines Rollkörpers 31g abgestützt ist. Die Stützhülse 44 kann aus starrem Material bestehen, oder aber auch aus einem definiert und vorzugsweise nur leicht flexiblen Material gefertigt sein.
Wie schon erwähnt, ist jedoch auch eine weiterhin erfindungsgemässe Ausgestaltungsvariante denkbar, bei der sich der Zugstangen-Kopf 45 direkt auf der Auflagefläche 30c des Rollkörpers 31g abstützt oder sogar eine weitergehende Ausgestaltungsvariante, bei der direkt der Zugstangen-Kopf 45 Rollkörper-Rollflächen 36e und 36f ausbildet.

Claims

Tragmittelbefestigung (33) für Tragmittel (3,3a-3c) in einer Aufzugsanlage (100), wobei die Tragmittel (3,3a,3b,3c) mit Tragmittelendverbindungen (19,19a-19e) verbunden sind, die mit Zugstangen (18a-18h) verbunden sind, wobei jede Zugstange (18a-18h) an einem gemeinsamen von einer Halteplatte (20a-20j) getragenen Rollkörper (31a-31g) abgestützt ist und an Auslenkungen der Tragmittel (3,3a-3c)) entsprechend einem Auslenkungswinkel (AW) anpassbar ist, wobei der Rollkörper (31a-31g) abhängig von dem Auslenkungswinkel (AW) auf der Halteplatte (20d-20j) abrollbar ist.
Tragmittelbefestigung (33) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kraftspeicherelement (21d-21g, 40) an der Zugstange (18d-18h, 42) angeordnet ist.
Tragmittelbefestigung (33) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (20d-20j) eine plane Abrollfläche (34, 34a-34e) aufweist, auf der der Rollkörper (31a-31g) mit einer Rollkörper-Rollfläche (36, 36a-36f) abrollbar ist.
Tragmittelbefestigung (33) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (20d-20j) je Zugstange (18d-18h) eine konische Bohrung (24b-24e, 24g) aufweist, durch die die Zugstange (18d-18h, 42) geführt ist.
Tragmittelbefestigung (33) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (20d-20j) ja Zugstange (18d-18h) eine Bohrung (24b-24e, 24g) aufweist, die aus mindestens zwei stufenförmig und konzentrisch angeordneten Einzelbohrungen mit unterschiedlichen Durchmessern besteht und dass die Zugstange (18d-18h, 42) durch die Bohrung (24b-24e, 24g) geführt ist.
Tragmittelbefestigung (33) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (20d-20j) je Zugstange (18d-18h) eine Bohrung (24b-24e, 24g) in Form eines Langloches aufweist, durch das die Zugstange (18d-18h, 42) geführt ist.
Tragmittelbefestigung (33) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollkörper-Rollfläche (36, 36a-36f) eine erste rutschfeste und dämpfende Schicht aufweist und/oder die Abrollfläche (34, 34a-34e) eine zweite rutschfeste und dämpfende Schicht aufweist.
Tragmittelbefestigung (33) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollkörper-Rollfläche (36, 36a-36f) eine erste Verzahnung aufweist, die in eine zweite Verzahnung der Abrollfläche (34, 34a-34e) eingreift.
Tragmittelbefestigung (33) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollkörper-Rollfläche (36, 36a-36f) eine Schnittkontur aufweist, die einer Parabel mit einem Bruch-Quotienten (a) und/oder mit einer geraden Potenz (n) entspricht.
Tragmittelbefestigung (33) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3-9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollkörper-Rollfläche (36, 36a-36f) eine Schnittkontur aufweist, die in einem mittigen Abschnitt (38b) einen Radius (R_b) aufweist, der grösser als Radien (R_a, R_c) zweier den mittigen Abschnitt (38b) flankierenden Abschnitte (38a, 38c) ist.
Tragmittelbefestigung (33) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3-10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollkörper-Rollfläche (36, 36a-36f) mindestens zwei Anschläge (39a, 39b) aufweist.
Tragmittelbefestigung (33) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2-11, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftspeicherelement (21d-21g) eine Gasdruckfeder (40) mit einem Zylinder (41) und einer Kolbenstange (42) ist, die als Zugstange (18d-18h) mit der Tragmittelendverbindung (19c-19e) verbunden ist.
Tragmittelbefestigung (33) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragmittelendverbindung (19c-19e) in einem Gelenkauge (43a) an der Kolbenstange (42) schwenkbar angeordnet ist.
Tragmittelbefestigung (33) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollkörper (31a-31g) in den Zylinder (41) integriert ist.
Tragmittelbefestigung (33) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragmittelbefestigung (33) wahlweise an einem ortsfesten Befestigungspunkt oder an der Aufzugskabine (2) oder/und an dem Gegengewicht (4) anordenbar ist.