EP3665115B1

EP3665115B1 - Handlauf-antriebssystem mit im handlauf integrierten antriebselementen

Info

Publication number: EP3665115B1
Application number: EP18745608.2A
Authority: EP
Inventors: Csaba BOROS
Original assignee: Inventio AG
Current assignee: Inventio AG
Priority date: 2017-08-10
Filing date: 2018-07-25
Publication date: 2021-06-16
Anticipated expiration: 2038-07-25
Also published as: CN110944924A; EP3665115A1; WO2019029992A1; ES2880416T3; US10875745B2; US20200207587A1; CN110944924B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Handlauf- Antriebssystem für eine Fahrtreppe oder einen Fahrsteig. Dieses weist einen Handlaufantrieb mit Antriebselementen und einen bandförmig ausgebildeten, umlaufend bewegbaren Handlauf auf.
Die WO 200435451 A1 offenbart ein lineares Antriebssystem für Handläufe mit einem Mehrkeilprofil (Vielkeilprofil). Wesentliches Element des Antriebssystems ist ein Antriebsriemen, der auf seiner, dem Handlauf abgewandten Innenseite ein Zahnriemenprofil aufweist. Auf seiner dem Mehrkeilprofil zugewandten Außenseite weist der Antriebsriemen ein dem Mehrkeilprofil entsprechendes Gegenprofil auf. Mittels dieses Gegenprofiles wird die Antriebsleistung auf den Handlauf übertragen. Nachteilig an dieser Lösung sind erhebliche Verschleißerscheinungen an den Keilprofilflanken sowie die Notwendigkeit von Andruckrollen, die das Mehrkeilprofil des Handlaufs gegen das Mehrkeilprofil des Antriebsriemens pressen. Die Verwendung des vorgenannten Handlauf- Antriebssystems erfordert einen gewissen Bauraum, der die möglichen Einbaupositionen der Antriebselemente im Bereich des umlaufenden Handlaufs der Fahrtreppe oder des Fahrsteiges stark einschränkt. In den Offenlegungsschriften JP H07 267562 A und JP 2004 115267 A werden weitere mögliche Ausgestaltungen von Handläufen und an deren Innenseite antreibenden Handlaufantrieben offenbart.
Es kann unter anderem ein Bedarf an einem Handlauf- Antriebssystem bestehen, dessen Antriebselemente an nahezu jeder gewünschten Einbauposition innerhalb der Fahrtreppe oder des Fahrsteiges einbaubar sind.
Einem solchen Bedarf kann durch ein Handlauf- Antriebssystem einer Fahrtreppe oder eines Fahrsteiges entsprochen werden, das mindestens einen Handlaufantrieb mit Antriebselementen und einen bandförmig ausgebildeten, umlaufend bewegbaren Handlauf aufweist. Der Handlauf ist durch eine als Grifffläche ausgestaltete Außenkontur und durch eine im Handlauf eine Kavität aussparende Innenkontur begrenzt, wobei die Kavität zur Umgebung des Handlaufes offen ist. Dadurch kann der Handlauf materialsparend gefertigt werden. Das Handlauf- Antriebssystem ist vorzugsweise als lineares Handlauf- Antriebssystem ausgestaltet, das heißt, dass der Handlauf im Bereich der Antriebselemente im Wesentlichen gerade an diesen vorbeigeführt ist und die unmittelbar mit dem Handlauf in Kontakt stehenden Antriebselemente in einer Ebene angeordnet sind. Die Treibkraft ist von den Antriebselementen auf den Handlauf an zwei einander gegenüberliegend angeordneten Seitenflächen der Innenkontur übertragbar, wobei durch eine komplementäre Ausgestaltung der Seitenflächen mit Ausnahme der Treibkraft alle weiteren, durch die Übertragung der Treibkraft verursachten und an den Seitenflächen wirkenden Kräfte gegenseitig kompensiert sind.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Handlauf aus einem weichelastischen Elastomermaterial gefertigt ist und Gleitelemente aufweist, die aus einem Polymermaterial gefertigt sind, welches härter ist als das weichelastische Elastomermaterial. Die Gleitelemente sind abschnittsweise in diskreten Abständen entlang der Längserstreckung des Handlaufs angeordnet, wobei Führungselemente und/oder Zahnprofile an den Gleitelementen ausgebildet sind.
In Bezug auf die vorliegende Erfindung ist unter einer komplementären Ausgestaltung der Seitenflächen eine Ausgestaltung zu verstehen, die alle zwischen den im Bereich der Treibkraftübertragung an Seitenflächen wirkenden Kräfte mit Ausnahme der Treibkraft gegenseitig kompensiert, so dass keine zusätzlichen Bauteile wie beispielsweise Andruckrollen erforderlich sind. Vorzugsweise sind die beiden komplementär ausgestalteten Seitenflächen spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet. Dies können bei einem betriebsbereit umlaufend angeordneten Handlauf beispielsweise in zwei zueinander parallelen, vertikalen Ebenen angeordnete Seitenflächen sein, die die zur Übertragung der Treibkraft notwendige Anpresskraft zwischen dem Handlauf und den Antriebselementen gegenseitig abstützen.
Mögliche Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung können unter anderem als auf nachfolgend beschriebenen Ideen und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.
Gemäss einem weiteren Aspekt der Erfindung kann der Handlauf entlang seiner Längserstreckung einen U-förmig oder C-förmig ausgestalteten Querschnitt aufweisen. Hierbei können die beiden Seitenflächen an den zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Innenkontur der beiden Schenkel des U-förmig oder C-förmig ausgestalteten Querschnitts angeordnet sein. Möglich ist auch ein in der Innenkontur ausgebildeter, sich in der Längsrichtung des Handlaufs erstreckender Mittelsteg, an dem die beiden Seitenflächen ausgebildet sind. Die Seitenflächen müssen nicht zwingend ebene Flächen sein. Sie können auch konkav, konvex oder prismenförmig ausgebildet sein, sofern sie die vorangehend spezifizierte, komplementäre Ausgestaltung aufweisen.
Um die Traktion zwischen den Antriebselementen und dem umlaufend angeordneten Handlauf zu verbessern, kann auch eine formschlüssige Übertragung der Treibkraft vorgesehen sein. Vorzugsweise sind deshalb an den zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Innenkontur Zahnprofile ausgebildet, an die die Treibkraft übertragbar ist.
Wie bereits erwähnt, ist die Innenkontur mit Gleitelementen versehen, an denen Führungselemente und/oder Zahnprofile ausgebildet sind. Die Führungselemente sind in betriebsbereitem Zustand in Interaktion mit an einer Balustrade der Fahrtreppe oder des Fahrsteiges stationär angeordneten Handlaufführungsmitteln wie beispielsweise ein Handlaufführungsprofil oder Führungsrollen. Hierbei können die Führungselemente beispielsweise auf das Handlaufführungsprofil abgestimmte Führungsnuten sein. Als Gleitelemente können beispielsweise Gewebeeinlagen, gleitreibungsmindernde Oberflächenbeschichtungen oder eingesetzte Gleitelemente, beispielsweise aus einem geeigneten Polymermaterial wie PTFE (Polytetrafluoräthylen) oder POM (Polyoxymethylen) oder aus einem Metall wie beispielsweise Messing oder Bronze und dergleichen mehr eingesetzt werden. Vorzugsweise werden die Führungselemente mit den Gleitelementen kombiniert.
Der Handlauf beziehungsweise Handlaufriemen ist üblicherweise über seine Längserstreckung gleichbleibend aus einem weichelastischen Elastomermaterial wie SBR (Styrol-Butadien Kautschuk), EPM (Ethylen-Propylen-Kautschuk), EPDM (Ethylen-Propylen-Terpolymere-Kautschuk), NBR (Acrylnitril-Butadien-Kautschuk) und dergleichen mehr gefertigt, wobei zur Verstärkung Zugträger wie Stahldrahtlitzen, Kohlefasern oder Aramidfaserlitzen im Elastomermaterial eingebettet sind.
Es ist aber auch möglich, dass der Handlauf aus einem weichelastischen Elastomermaterial gefertigt ist und die Gleitelemente aus einem Polymermaterial gefertigt sind, das härter als das weichelastische Elastomermaterial ist. Die härteren Gleitelemente sind abschnittsweise in diskreten Abständen entlang der Längserstreckung des Handlaufs angeordnet und vorzugsweise teilweise im Elastomermaterial eingebettet. Die Führungselemente und/oder Zahnprofile sind an den Gleitelementen ausgebildet. Der derart ausgebildete Handlaufriemen beziehungsweise Handlauf weist einen Wirbelsäule-ähnlichen Aufbau auf, so dass dieser alternierend hart- und weichelastische Bereiche aufweist. Dadurch lässt sich der Handlauf problemlos biegen und hochbeanspruchte Bereiche wie Gleitflächen oder Führungsnuten lassen sich an den Gleitelementen ausbilden.
Um die Formstabilität des Handlaufs auch in der Längserstreckung zu erhalten, können die Gleitelemente mit den im weichelastischen Elastomermaterial eingebetteten Zugträger verbunden sein.
Um den umlaufend angeordneten Handlauf anzutreiben, können die Antriebselemente des Handlauf- Antriebssystems zumindest einen umlaufend bewegbaren Zahnriemen umfassen. Der Zahnriemen kann hierbei mit dem Handlauf in Kontakt stehen, um die Treibkraft auf den Handlauf zu übertragen. Die Treibkraft kann rein kraftschlüssig übertragen werden, vorzugsweise wird sie aber hauptsächlich formschlüssig übertragen, indem zumindest an einer der beiden Seitenflächen der Innenkontur ein zum Zahnriemen komplementäres Zahnprofil ausgebildet ist. Da wie vorangehend beschrieben, der Handlauf mit Gleitelementen versehen ist, können die beiden Seitenflächen mit den Zahnprofilen auch an diesen ausgebildet sein.
Die Antriebselemente können aber auch zumindest ein Übertragungszahnrad umfassen, welches in ein entsprechendes Zahnprofil der Seitenflächen der Innenkontur eingreift. Es sind eine Vielzahl von Anordnungen der Antriebselemente denkbar, beispielsweise reine Zahnriemenlösungen, reine Zahnradlösungen sowie Kombinationen von Zahnrädern und Zahnriemen.
In einer möglichen Anordnung der Antriebselemente kann der Zahnriemen mit seinem ersten Trum mit der ersten gegenüberliegenden Seite der Innenkontur in Eingriff sein und mit seinem zweiten Trum mit dem mindestens ein Übertragungszahnrad in Eingriff sein. Durch diese Anordnung lässt sich die Bewegungs- beziehungsweise Drehrichtung des zweiten Trums umsetzen, so dass der Umlaufsinn des Zahnriemens gegensätzlich zum Drehsinn des Übertragungszahnrads ist. Hierdurch kann das Übertragungszahnrad mit der zweiten gegenüberliegenden Seite der Innenkontur in Eingriff sein.
In einer weiteren möglichen Anordnung der Antriebselemente kann der Zahnriemen zwischen mindestens zwei Zahnrädern geführt und in Wirkverbindung mit diesen sein, so dass die beiden Zahnräder einen gegensätzlichen Drehsinn aufweisen und das erste der beiden Zahnräder mit der ersten gegenüberliegenden Seite der Innenkontur in Eingriff ist und das zweite der beiden Zahnräder mit der zweiten gegenüberliegenden Seite der Innenkontur in Eingriff ist.
Zum Tragen und führen des umlaufend angeordneten Handlaufs ist vorzugsweise mindestens eine Balustrade mit einem Handlaufführungsmittel beziehungsweise Handlaufführungsprofil vorhanden. Zumindest ein Teil der Antriebselemente kann im Handlaufführungsmittel integriert sein.
Die vorangehend beschriebenen Antriebselemente können durch ein im Handlaufführungsmittel angeordnetes Winkelgetriebe und einen Motor angetrieben werden und zusammen einen Handlaufantrieb bilden. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass mehrere solche Handlaufantriebe zum Antreiben eines einzelnen Handlaufs verwendet werden, wobei deren Drehzahlen dann genau aufeinander abgestimmt werden müssen.
Ferner müssen nicht zwingend alle Bauteile des der Handlaufantriebes vollständig in der Balustrade oder im Handlaufführungsmittel angeordnet sein. Beispielsweise kann der Zahnriemen vom Handlaufführungsmittel durch die Balustrade, durch einen die Balustrade mit einem Tragwerk des Fahrsteiges oder der Fahrtreppe verbindenden Balustradensockel und um ein im Tragwerk angeordnetes Antriebsrad geführt sein. Das Antriebsrad kann durch das Stufenband oder durch einen im Tragwerk angeordneten Motor angetrieben werden.
Das Handlauf-Antriebssystem kann sowohl in einer Fahrtreppe, als auch in einem Fahrsteig verwendet werden. Diese haben üblicherweise zwei Balustraden, die zu beiden Seiten eines Stufenbandes oder Palettenbandes angeordnet sind und je einen umlaufenden Handlauf aufweisen. Dementsprechend sind pro Fahrtreppe oder Fahrsteig mindestens zwei Handlauf-Antriebssysteme vorzusehen.
Die vorliegende Erfindung hat insbesondere den Vorteil, dass das Handlauf-Antriebssystem sehr klein baut und darum an jeder Stelle der Balustrade eingebaut werden kann. Durch die umlaufende Anordnung des Handlaufs ist ein Handlaufvorlauf und ein Handlaufrücklauf vorhanden, wobei die Benutzer sich im Bereich des Handlaufvorlaufs am Handlauf festhalten können. Hierdurch wirken am Handlauf je nach Abschnitt sehr unterschiedliche Zugkräfte. Da das Handlauf-Antriebssystem nicht an den zur Verfügung stehenden Bauraum gebunden ist, kann es dort eingebaut werden, wo aufgrund der zu erwartenden Belastung der ideale Einbauort ist. Bei einer Fahrtreppe, die eine untere Ebene eines Bauwerkes mit einer oberen Ebene eines Bauwerkes verbindet, sind die Zugkräfte in der oberen Ebene im Handlaufvorlauf am höchsten, wenn die Fahrtreppe von der unteren Ebene zur oberen Ebene hin fördert. Vorzugsweise sind deshalb die Antriebselemente dort angeordnet.
Es wird daraufhingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale in geeigneter Weise kombiniert, angepasst oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen. Der Schutzumfang der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche bestimmt.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.

Figur 1 zeigt schematisch die Seitenansicht einer Fahrtreppe mit einem Handlauf-Antriebsystem gemäss dem Stand der Technik.
Figur 2 zeigt schematisch den vorhandenen Zugspannungsverlauf im Handlauf der in der Figur 1 dargestellten Fahrtreppe.
Figur 3 zeigt schematisch den im Handlauf einer Fahrtreppe vorhandenen Zugspannungsverlauf, wenn der Handlaufantrieb des Handlauf-Antriebssystems an einer idealen Position angeordnet ist.
Figur 4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Glasbalustrade einer Fahrtreppe oder eines Fahrsteiges mit einem Handlauf-Antriebssystem, dessen Handlaufantrieb gemäss der Figur 3 an einer idealen Position in unmittelbarer Nähe zum Handlauf in der Glasbalustrade angeordnet ist.
Figur 5 zeigt in dreidimensionaler, größerer Ansicht Details des in der Figur 4 dargestellten Handlauf-Antriebssystems.
Figur 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Glasbalustrade einer Fahrtreppe oder eines Fahrsteiges mit einem Handlauf-Antriebssystem, dessen Antriebselemente gemäss der Figur 3 an einer idealen Position in unmittelbarer Nähe zum Handlauf in der Glasbalustrade angeordnet sind, wobei diese durch die Antriebsanordnung des Fahrsteiges oder der Fahrtreppe angetrieben werden.
Figur 7 zeigt in geschnittenem Grundriss ein Teil der im Handlauf angeordneten Antriebselemente des in der Figur 6 dargestellten Handlauf-Antriebssystems.
Figur 8 zeigt einen Ausschnitt des Querschnitts des in den Figuren 6 und 7 dargestellten Handlauf-Antriebssystems.
Figur 9 zeigt in geschnittener Darstellung einen Abschnitt einer möglichen Ausgestaltung des Handlaufs mit Gleitelementen.
Figur 10 zeigt den in der Figur 9 angegebenen Querschnitt des Handlaufs mit Gleitelementen.
Figur 11 zeigt in geschnittener Darstellung einen Abschnitt einer weiteren möglichen Ausgestaltung eines Handlauf-Antriebssystems, wobei der Handlauf einen Mittelsteg aufweist, an dem die beiden Seitenflächen ausgebildet sind.
Figur 12 zeigt den in der Figur 11 angegebenen Querschnitt des Handlauf-Antriebsystems.

Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den verschiedenen Figuren gleiche oder gleichwirkende Merkmale.
Figur 1 zeigt schematisch in der Seitenansicht eine Fahrtreppe 1 gemäss dem Stand der Technik, mithilfe derer Personen beispielsweise zwischen zwei Niveaus E1, E2 befördert werden können. Die Fahrtreppe 1 weist eine tragende Struktur 2 in Form eines Fachwerks auf, die der besseren Übersicht wegen nur in ihren Umrisslinien dargestellt ist. Die tragende Struktur 2 nimmt Komponenten der Fahrtreppe 1 auf und stützt diese innerhalb eines Gebäudes ab. Zu diesen Komponenten gehören beispielsweise Balustraden 3 (aufgrund der Seitenansicht nur eine sichtbar), die einen umlaufend angeordneten Handlauf 5 aufweisen. Die Balustraden 3 sind über Balustradensockel 4 mit der tragenden Struktur 2 verbunden.
Die Fahrtreppe 1 weist ferner zwei ringförmig geschlossene, umlaufende Förderketten 11 auf, wobei aufgrund der Seitenansicht nur eine sichtbar ist. Die beiden Förderketten 11 sind aus einer Vielzahl von Kettengliedern zusammengesetzt. Die beiden Förderketten 11 können entlang eines Verfahrweges 8 in Verfahrrichtungen verlagert werden. Die Förderketten 11 verlaufen parallel zueinander und sind dabei in einer Richtung quer zu der Verfahrrichtung voneinander beabstandet. In Endbereichen angrenzend an die Niveaus E1, E2 werden die Förderketten 11 durch Umlenkkettenräder 15, 16 umgelenkt.
Zwischen den beiden Förderketten 11 sind mehrere Trittelemente 9 in Form von Trittstufen angeordnet, wobei diese die Förderketten 11 quer zum Verfahrweg 8 miteinander verbinden. Mit Hilfe der Förderketten 11 können die Trittelemente 9 in den Verfahrrichtungen entlang des Verfahrweges 8 verfahren werden. Die an den Förderketten 11 geführten Trittelemente 9 bilden dabei ein Stufenband 10, bei dem die Trittelemente 9 entlang des Verfahrweges 8 hintereinander angeordnet sind und zumindest in einem Förderbereich 19 von Benutzern betreten werden können. Das umlaufende Stufenband 10 wird durch schematisch dargestellte Führungsschienen 12 geführt und gegen die Schwerkraft abgestützt. Diese Führungsschienen 12 sind in der tragenden Struktur 2 ortsfest angeordnet.
Um die Förderketten 11 verlagern zu können, sind die Kettenräder 16 des oberen Niveaus E2 mit der Antriebsanordnung 25 verbunden. Die Antriebsanordnung 25 wird mittels einer Steuerung 24 (welche in Figur 1 lediglich sehr schematisch angedeutet ist) gesteuert. Das umlaufende Band 10 bildet zusammen mit der Antriebsanordnung 25 und den Umlenkrädern 15, 16 eine Fördereinrichtung für Benutzer und Gegenstände, deren Trittelemente 9 relativ zu der in dem Gebäude stationär fest verankerten, tragenden Struktur 2 verlagert werden können.
Der Handlauf 5 beziehungsweise der umlaufende Handlaufriemen 5 wird über Antriebselemente 6 angetrieben, die beispielsweise mechanisch mit der Antriebsanordnung 25 der Fahrtreppe 1 wirkverbunden sein können. Der Handlauf 5 und die Antriebselemente 6 sind wesentliche Teile eines Handlauf-Antriebssystems 20. Sofern das Handlauf-Antriebssystem 20 über einen eigenen Motor verfügt, gehört auch eine Handlaufsteuerung 23 dazu, die im vorliegenden Beispiel in der Fahrtreppensteuerung 24 integriert ist. Die richtige Spannung des Handlaufs 5 wird mittels einer nur schematisch dargestellten Handlauf- Spanneinrichtung 7 aufrechterhalten.
Die Figur 2 zeigt schematisch den im Handlauf 5 vorhandene Zugspannungsverlauf F des in der Figur 1 gezeigten Handlauf-Antriebssystems 20, wobei der Zugspannungsverlauf F über den ganzen Umfang des Handlaufs 5 dargestellt ist und die in der Längserstreckung des Handlaufs 5 wirkende Zugkraft repräsentiert. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist nur das Handlauf-Antriebsystem 20 mit dessen wesentlichsten Teilen, wie der Handlauf 5 und die als Friktionsrad 22 und Führungsrollen 21 ausgebildeten Antriebselementen 6 dargestellt. Die Darstellung des Zugspannungsverlaufs F bezieht sich dabei auf einen von der Etage E1 zur Etage E2 fördernden Verfahrweg 8 sowie auf eine durchschnittliche Belastung des Handlaufs 5 durch sich daran festhaltende Benutzer. Hierbei ist offensichtlich, dass im Handlaufvorlauf 14 die im Handlauf 5 wirkende Zugkraft durch die Reibungskräfte und die sich festhaltenden Benutzer ansteigt und in der oberen Etage E2 bis zu den Antriebselementen 6 am höchsten ist, während sie im Handlaufrücklauf 18 auf das Niveau der Vorspannkraft fällt. Solange wie beispielsweise in den geraden Abschnitten keine Richtungsänderung des Handlaufs erfolgt, ist eine hohe Zugkraft und damit eine hohe Zugspannung kein Problem, da diese üblicherweise durch einen oder mehrere nicht dargestellte Zugträger des Handlaufs 5 aufgenommen wird. Bei Richtungsänderungen wie beispielsweise im Bereich des oberen Balustraden-Umlenkbogens 13, führen die hohen Zugkräfte jedoch zu hohen Radialkräften F_R, so dass der Handlauf 5 in Zusammenwirkung mit Handlauführungsmittel (in den Figuren 5, 8, 11 und 12 dargestellt) der Balustrade 3 insbesondere an diesen Stellen einem hohen Verschleiß unterworfen ist. Bei umgekehrtem Umlaufsinn des Handlaufs 5 ist logischerweise ein etwas anderer Zugspannungsverlauf F zu erwarten, dieser hängt jedoch insbesondere von den zwischen dem Handlaufführungsmittel und den Führungselementen des Handlaufs 5 auftretenden Reibungskräften ab.
Die Figur 3 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Handlauf- Antriebsystem 30 mit einem Antriebselemente 36 aufweisenden Handlaufantrieb 37 und einem auf die Antriebselemente 36 abgestimmten Handlauf 35. Ferner ist der im Handlauf 35 vorhandene Zugspannungsverlauf F dargestellt, der sich bei gleichem Verfahrweg 8 deutlich vom Zugspannungsverlauf F der Figur 2 unterscheidet, da die Antriebselemente 36 des Handlauf-Antriebssystems 30 an einer idealen Position angeordnet sind. Hierbei ist klar erkennbar, dass die Zugspannungen bereits vor dem Balustraden- Umlenkbogen 13 auf das Niveau der durch die Handlaufspannvorrichtung 7 vorhandene Zugspannung reduziert wird. Dadurch wird der Verschleiß am Handlauf 35 und an den nicht dargestellten Handlaufführungsmittel drastisch reduziert und die Lebensdauer des Handlaufs 35 sowie der Energiekonsum der Fahrtreppe während des Betriebes wesentlich reduziert.
Allerdings besteht auch ein Erfordernis an die Ästhetik der Balustrade, insbesondere an eine Glasbalustrade, wie sie bei Fahrtreppen und Fahrsteigen für Kaufhäuser und Flughäfen üblicherweise verwendet wird. Dadurch kann nur ein Handlauf-Antriebsystem 30 mit Antriebselementen 36 eingesetzt werden, die deutlich geringere Dimensionen aufweisen, als die Antriebselemente 6 des in der Figur 1 dargestellten Handlauf-Antriebsystems 20.
Die Figur 4 zeigt als erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Abschnitt einer Glasbalustrade 3 einer nur teilweise dargestellten Fahrtreppe 1 oder eines Fahrsteiges 1 mit einem Handlauf-Antriebssystem 30. Dessen Handlaufantrieb 37 mit seinen Antriebselementen 36 ist gemäss der Figur 3 an einer idealen Position in unmittelbarer Nähe zum Handlauf 35 in der Glasbalustrade 3 angeordnet.
Die Figur 5 zeigt in dreidimensionaler, größerer Ansicht Details des in der Figur 4 dargestellten Handlauf-Antriebssystems 30. Das Handlauf-Antriebssystem 30 weist einen Handlaufantrieb 37 sowie einen umlaufenden Handlauf 35 auf, von dem in der Figur 5 nur ein Abschnitt dargestellt ist. Der Handlaufantrieb 37 umfasst im Wesentlichen Antriebselemente 36, einen Motor 38 und ein Winkelgetriebe 39. Um den Aufbau und das Zusammenwirken des Handlaufs 35 mit den Antriebselementen 36 besser zu zeigen, ist der Handlauf 35 zudem teilweise transparent dargestellt, jedoch wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit auf eine Darstellung von eingebetteten Gleitelementen und Zugträgern verzichtet.
Der Motor 38 und das Winkelgetriebe 39 sind in der Glasbalustrade 3 integriert, wobei deren Gehäuse mittels entsprechender Flanschansätze 41 an einer Glaspaneele 40 der Glasbalustrade 3 befestigt sind. Der Motor 38 ist über elektrische Leitungen 54 beispielsweise mit der in der Figur 1 dargestellten Handlaufsteuerung 23 verbunden. Des Weiteren weisen die Gehäuse Anschlussstellen für Handlaufführungsmittel 42, 43 beziehungsweise Handlaufführungsprofile 42, 43 auf. Die Antriebselemente 36 umfassen einen Zahnriemen 45, ein Riemenzahnrad 46, Übertragungszahnräder 47, Stützzahnräder 48 sowie ein Riemenspannrad 49. Das Winkelgetriebe 39 weist eine Ausgangswelle 50 auf, welche mit dem Riemenzahnrad 46 verbunden ist. Der Zahnriemen 45 ist um das Riemenzahnrad 46 und das vom Riemenzahnrad 46 beabstandet angeordnete Riemenspannrad 49 umlaufend geführt, welches durch eine Spannfeder 51 den Zahnriemen 45 gespannt hält. Die Stützzahnräder 48, im vorliegenden Ausführungsbeispiel vier Stück, sind in einer horizontalen Ebene zwischen dem ersten Trum 52 und dem zweiten Trum 53 des Zahnriemens 45 angeordnet. In derselben Ebene sind auch die Übertragungszahnräder 47 angeordnet, im vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls vier Stück. Die Übertragungszahnräder 47 werden durch das zweite Trum 53 des Zahnriemens 45 angetrieben, wobei der Umlaufsinn des Zahnriemens 45 gegensätzlich zum Drehsinn der Übertragungszahnräder 47 ist.
Der Handlauf 35 ist durch eine als Grifffläche ausgestaltete Außenkontur 61 und durch eine im Handlauf 35 eine Kavität 60 aussparende Innenkontur 62 begrenzt. Die Kavität 60 ist zur Umgebung des Handlaufes 35 offen, so dass dieser einen C-förmigen Querschnitt 70 aufweist. An der Innenkontur 62 sind zwei einander gegenüberliegend angeordneten Seitenflächen 63, 64 vorhanden. Die beiden Seitenflächen 63, 64 weisen jeweils ein Zahnprofil auf, das sich in der Längserstreckung L des Handlaufs 35 erstreckt und denselben Zahnprofilmodul aufweist, wie der Zahnriemen 45 und die Übertragungszahnräder 47. Ferner sind an der Innenkontur 62 Führungselemente 44 ausgebildet, die auf die Handlaufführungsmittel 42, 43 abgestimmt sind.
Die Treibkraft wird von den Antriebselementen 36 auf den Handlauf 35 an den zwei einander gegenüberliegend angeordneten Seitenflächen 63, 64 der Innenkontur 62 übertragen. Zur Übertragung der Treibkraft ist der Zahnriemen 45 mit seinem ersten Trum 52 mit der ersten gegenüberliegenden Seitenfläche 63 der Innenkontur 62 in Eingriff und die Übertragungszahnräder 47 mit der zweiten gegenüberliegenden Seitenfläche 64 in Eingriff.
Durch eine komplementäre Ausgestaltung der Seitenflächen 63, 64 werden alle weiteren, durch die Übertragung der Treibkraft erforderlichen und/oder verursachten, zwischen den Seitenflächen 63, 64 wirkenden Kräfte P1, P2, P3, P4 gegenseitig kompensiert. Das heißt, dass unter einer komplementären Ausgestaltung der Seitenflächen 63, 64 eine Ausgestaltung zu verstehen ist, die alle zwischen den im Bereich der Treibkraftübertragung an Seitenflächen 63, 64 wirkenden Kräfte P1, P2, P3, P4 mit Ausnahme der Treibkraft gegenseitig kompensiert, so dass keine zusätzlichen Bauteile wie beispielsweise die im Stand der Technik bekannten Andruckrollen erforderlich sind. Vorzugsweise sind die beiden komplementär ausgestalteten Seitenflächen 63, 64 spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet. Dies können bei einem betriebsbereit umlaufend angeordneten Handlauf 35 beispielsweise in zwei zueinander parallelen, vertikalen Ebenen angeordnete Seitenflächen 63, 64 sein, die gegenseitig die zur Übertragung der Treibkraft notwendige Kraft P1, P2 beziehungsweise Anpresskraft oder wie im vorliegenden Beispiel durch Zahnflanken verursachte Kräfte P1, P2, P3, P4 abstützen. Vorzugsweise ist der Querschnitt 70 des Handlaufs 35 bezüglich der an den Seitenflächen 63, 64 wirkenden Kräfte P1, P2 ausreichend deformationsstabil ausgestaltet, so dass diese den C-förmigen Querschnitt 70 nicht spreizen.
Die Figur 6 zeigt schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel einer Glasbalustrade 3 einer Fahrtreppe 1 oder eines Fahrsteiges mit einem Handlauf-Antriebssystem 80, das sinngemäß der Figur 3 an einer idealen Position angeordnet ist. Das Handlauf-Antriebssystem 80 umfasst einen Handlauf 35 sowie in der Glasbalustrade 3 integrierte Antriebselemente 86, wobei der Handlauf 35 durch die in der Figur 1 dargestellte
Antriebsanordnung 25 des Fahrsteiges oder der Fahrtreppe 1 angetrieben wird.
Die Figur 7 zeigt den in der Figur 6 angegebenen Schnitt A-A in vergrößerter Darstellung mit einem Teil der im Handlauf 35 angeordneten Antriebselemente 86 des in der Figur 6 dargestellten Handlauf-Antriebssystems 80.
Figur 8 zeigt den in der Figur 6 angegebenen Schnitt B-B in vergrößerter Darstellung des in den Figuren 6 und 7 dargestellten Handlauf-Antriebssystems 80.
Nachfolgend werden die Figuren 6 bis 8 gemeinsam beschrieben wobei auch bei diesen Figuren aus Gründen der Übersichtlichkeit, auf eine Darstellung von eingebetteten Gleitelementen und Zugträgern verzichtet wird. Dadurch, dass der Handlauf 35 durch die mit unterbrochener Linie skizzenhaft dargestellte Antriebsanordnung 25 angetrieben wird, muss eine mechanische Verbindung zwischen den Antriebselementen 86 und der Antriebsanordnung 25 bestehen. Hierbei ist ein Zahnriemen 85 der Antriebselemente 86 umlaufend zwischen der Antriebsanordnung 25 und weiteren Antriebselementen 86 angeordnet. Damit der Zahnriemen 85 in verschiedene Richtungen gebogen werden kann, sind seine Zähne einer Perlenkette ähnlich, rotationssymmetrisch zur Mittellängsachse des Zahnriemens 85 ausgestaltet. Die weiteren Antriebselemente 86 umfassen Übertragungszahnräder 87, die in zwei Reihen 88, 89 in einer horizontalen Ebene in einem Handlaufführungsmittel 90 beziehungsweise Handlaufführungsprofil 90 der Glasbalustrade 3 angeordnet sind. Da der Zahnriemen 85 zwischen den beiden Reihen 88, 89 durchgeführt ist, weisen die Übertragungszahnräder 87 der beiden Reihen einen gegenläufigen Drehsinn auf. Die Übertragungszahnräder 87 übertragen die Treibkraft des Zahnriemens 85 formschlüssig auf die beiden Seitenflächen 63, 64 des Handlaufs 35. Das Handlaufführungsmittel 90 ist beispielsweise durch mehrere Abkantungen aus einem Blechstreifen gefertigt und ist mit seiner Unterseite 91 auf ein Glaspaneel 92 der Glasbalustrade 3 aufsteckbar. An seiner Oberseite 93 sind die Achsen 94 der Übertragungszahnräder 87 befestigt sowie Führungselemente 95 ausgebildet.
Die Figuren 9 und 10 zeigen in geschnittener Darstellung einen Abschnitt einer möglichen Ausgestaltung eines Handlaufs 105 mit sowie dessen Querschnitt. Der Handlauf 105 beziehungsweise Handlaufriemen ist üblicherweise über seine Längserstreckung L gleichbleibend aus einem weichelastischen Elastomermaterial 107 wie SBR (Styrol-Butadien Kautschuk), EPM (Ethylen-Propylen-Kautschuk), EPDM (Ethylen-Propylen-Terpolymere-Kautschuk), NBR (Acrylnitril-Butadien-Kautschuk) und dergleichen mehr gefertigt, wobei zur Verstärkung Zugträger 108 wie beispielsweise Stahldrahtlitzen, Kohlefasern oder Aramidfaserlitzen im Elastomermaterial 107 eingebettet sind.
Des Weiteren sind im Elastomermaterial 107 des Handlaufs 105 Gleitelemente 106 teilweise eingebettet, welche härter sind als das weichelastische Elastomermaterial 107. Die Gleitelemente 106 können aus einem hartelastischen Polymerwerkstoff oder einem Buntmetall gefertigt sein, die zu anderen Materialien wie Stahl einen geringen Reibungskoeffizienten aufweisen. Solche Materialien können beispielsweise PTFE (Polytetrafluoräthylen), POM (Polyoxymethylen), Messing oder Bronze und dergleichen mehr sein.
Die härteren Gleitelemente 106 sind abschnittsweise in diskreten Abständen entlang der Längserstreckung L des Handlaufs 105 angeordnet. Der derart ausgebildete Handlauf 105 beziehungsweise Handlaufriemen weist einen Wirbelsäule-ähnlichen Aufbau auf, so dass dieser über seine Längserstreckung L alternierend hart- und weichelastische Bereiche aufweist. Dadurch lässt sich der Handlauf 105 problemlos biegen und hochbeanspruchte Bereiche wie Gleitflächen 113 und/oder Führungsnuten lassen sich an den Gleitelementen 106 ausbilden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Gleitelemente 106 mit als Nuten ausgebildeten Führungselementen 109 versehen. Die Führungselemente 109 sind in betriebsbereitem Zustand in Interaktion mit an einer Balustrade 3 der Fahrtreppe 1 oder des Fahrsteiges stationär angeordneten Handlaufführungsmitteln wie beispielsweise das in der Figur 8 dargestellte Handlaufführungsprofil 90. Des Weiteren sind an den Gleitelementen 106 auch die beiden zur Treibkraftübertragung vorgesehenen Seitenflächen 110, 111 ausgebildet. Zur sicheren Kraftübertragung sind an den Seitenflächen 110, 111 auf die nicht dargestellten Antriebselemente abgestimmte Zahnprofile 112 beziehungsweise Zahnprofilabschnitte 112 ausgebildet.
Um die Formstabilität des Handlaufs 105 auch in seiner Längserstreckung L zu erhalten, sind die Gleitelemente 106 mit den im weichelastischen Elastomermaterial 107 eingebetteten Zugträger 108 fest verbunden.
Die Figur 11 zeigt in geschnittener Darstellung einen Abschnitt einer weiteren möglichen Ausgestaltung eines Handlauf- Antriebssystems 120, welches einen Handlauf 125 und Antriebselemente 126 umfasst. Die Figur 12 zeigt den in der Figur 11 angegebenen Querschnitt des Handlauf-Antriebsystems 120.
Bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Figuren 4 bis 12 sind die beiden Seitenflächen 63, 64, 110, 111 des Handlaufs 35, 105 an den zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Innenkontur 62 der beiden Schenkel des U-förmig oder C-förmig ausgestalteten Querschnitts angeordnet.
Wie das Ausführungsbeispiel der Figuren 11 und 12 zeigt, ist auch ein Handlauf-Antriebsystem 120 mit einem Handlauf 125 möglich, dessen Innenkontur 122 ein sich in der Längserstreckung L des Handlaufs 125 erstreckender Mittelsteg 121 aufweist, an dem die beiden Seitenflächen 123, 124 an den zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Mittelsteges 121 beziehungsweise der Innenkontur 122 ausgebildet sind. Die Seitenflächen 123, 124 müssen nicht zwingend ebene, vertikale Flächen sein. Sie können auch konkav, konvex oder prismenförmig ausgebildet sein, sofern sie die weiter oben spezifizierte, komplementäre Ausgestaltung aufweisen. Des Weiteren sind im Elastomermaterial des Handlaufs 125 Zugträger 128 eingebettet und an der Innenkontur 122 in der Längserstreckung L des Handlaufs als Nuten ausgebildete Führungselemente 129 angeordnet.
Um die Traktion zwischen den Antriebselementen 126 des Handlauf-Antriebsystems 120 und dem umlaufend angeordneten Handlauf 125 zu verbessern, ist eine formschlüssige Übertragung der Treibkraft vorgesehen, so dass an den zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Innenkontur 122 Zahnprofile 127 ausgebildet sind, an die die Treibkraft übertragbar ist.
Die Antriebselemente 126 umfassen sechs Übertragungszahnräder 131, die paarweise angeordnet sind, wobei zwischen den einzelnen Zahnradpaaren der Mittelsteg 121 durchgeführt ist, so dass die Verzahnung der Übertragungszahnräder 131 in die Zahnprofile 127 des Handlaufs 125 eingreifen. Die übrigen Bauteile der Antriebselemente 126 wie Motor und Getriebeteile, durch welche die Übertragungszahnräder 131 angetrieben werden, sind mit diesen als Handlaufantrieb 130 vereint in einem Antriebsgehäuse 138 untergebracht und deshalb nicht einsehbar. Am Antriebsgehäuse 138 sind Handlaufführungsmittel 132 und Flanschansätze 133 ausgebildet. Mit den Flanschansätzen 133 kann das Antriebsgehäuse 138 an einer Glaspaneele 92 der Glasbalustrade 3 befestigt werden. Hierdurch wird eine feste Basis für die Handlaufführungsmittel 132 geschaffen, an denen die Führungselemente 129 des Handlaufs 125 geführt sind. Das Antriebsgehäuse 138 kann ferner Anschlussstellen 135 zu nicht dargestellten Handlauffährungsmitteln der Balustrade 3 aufweisen. Der im Antriebsgehäuse 138 angeordnete Motor ist über elektrische Leitungen 134 beispielsweise mit der in der Figur 1 dargestellten Handlaufsteuerung 23 verbunden. Selbstverständlich kann die Handlaufsteuerung 23 auch im Antriebsgehäuse 138 integriert sein.
Obwohl die Erfindung durch die Darstellung spezifischer Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist es offensichtlich, dass zahlreiche weitere Ausführungsvarianten in Kenntnis der vorliegenden Erfindung geschaffen werden können, beispielsweise indem die Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert und/oder einzelne Funktionseinheiten der Ausführungsbeispiele ausgetauscht werden. Beispielsweise kann der in den Figuren 11 und 12 dargestellte Handlauf 125 auch Gleitelemente aufweisen, wie sie der in den Figuren 9 und 10 dargestellte Handlauf 105 aufweist, wobei der Mittelsteg 121 dann entweder an den Gleitelementen oder am weichelastischen Elastomermaterial ausgebildet ist. Aus Gründen der besseren Übersicht wurde in den Figuren 1 bis 4 und 6 weitgehend auf eine Darstellung von Signalübertragungsmittel, Stromversorgungsleitungen und dergleichen verzichtet. Diese müssen aber zwangsläufig vorhanden sein, damit die Fahrtreppe 1 oder der Fahrsteig 1 mit dem erfindungsgemässen Handlauf- Antriebssystem 30, 80, 120 störungsfrei einsetzbar ist. Demzufolge werden entsprechend ausgestaltete Fahrtreppen 1 vom Schutzumfang der vorliegenden Ansprüche umfasst.
Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass Begriffe wie "aufweisend", "umfassend", etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie "eine" oder "ein" keine Vielzahl ausschließen. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims

Handlauf- Antriebssystem (30, 80, 120) einer Fahrtreppe oder eines Fahrsteiges, aufweisend:
• einen Handlaufantrieb (37, 130) mit Antriebselementen (36, 86, 126) und

• einen bandförmig ausgebildeten, umlaufend bewegbaren Handlauf (35, 125), wobei der Handlauf (35, 125) durch eine als Grifffläche ausgestaltete Außenkontur (61) und durch eine im Handlauf (35, 125) eine Kavität (60) aussparende Innenkontur (62, 122) begrenzt ist und wobei die Kavität (60) zur Umgebung des Handlaufes (35, 125) offen ist, wobei
die Treibkraft von den Antriebselementen (36, 86, 126) auf den Handlauf (35, 125) an zwei einander gegenüberliegend angeordneten Seitenflächen (63, 64, 110, 111, 123, 124) der Innenkontur (62, 122) übertragbar ist, wobei durch eine komplementäre Ausgestaltung der Seitenflächen (63, 64, 110, 111, 123, 124) mit Ausnahme der Treibkraft alle weiteren, durch die Übertragung der Treibkraft verursachten und an den Seitenflächen (63, 64, 110, 111, 123, 124) wirkenden Kräfte gegenseitig kompensiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Handlauf (35, 125) aus einem weichelastischen Elastomermaterial (107) gefertigt ist und Gleitelemente (106) aufweist, die aus einem Polymermaterial gefertigt sind, welches härter ist als das weichelastische Elastomermaterial (107), wobei die Gleitelemente (106) abschnittsweise in diskreten Abständen entlang der Längserstreckung (L) des Handlaufs (35, 125) angeordnet sind und Führungselemente (44, 109, 129) und/oder Zahnprofile (112, 127) an den Gleitelementen (106) ausgebildet sind.
Handlauf- Antriebssystem (30, 80, 120) nach Anspruch 1, wobei der Handlauf (35, 125) entlang seiner Längserstreckung (L) einen U-förmig oder C-förmig ausgestalteten Querschnitt aufweist.
Handlauf- Antriebssystem (30, 80, 120) nach Anspruch 1 oder 2, wobei an den zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen (63, 64, 110, 111, 123, 124) der Innenkontur (62, 122) Zahnprofile (112, 127) ausgebildet sind, an die die Treibkraft kraftschlüssig und/oder formschlüssig übertragbar ist.
Handlauf- Antriebssystem (30, 80, 120) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Handlauf (35, 125) im weichelastischen Elastomermaterial (107) eingebettete Zugträger (108, 128) aufweist und wobei die Gleitelemente (106) mit den Zugträgern (108, 128) verbunden sind.
Handlauf- Antriebssystem (30, 80, 120) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Antriebselemente (36, 86, 126) zumindest einen umlaufend bewegbaren Zahnriemen (45, 85) umfassen.
Handlauf- Antriebssystem (30, 80, 120) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Antriebselemente (36, 86, 126) zumindest ein Übertragungszahnrad (47, 87, 131) umfassen.
Handlauf- Antriebssystem (30, 80, 120) nach Anspruch 6, wobei der Zahnriemen (45) mit seinem ersten Trum (52) mit der ersten gegenüberliegenden Seitenfläche (63) der Innenkontur (62, 122) in Eingriff ist und mit seinem zweiten Trum (53) mit dem mindestens ein Übertragungszahnrad (47) in Eingriff ist, wobei der Umlaufsinn des Zahnriemens (45) gegensätzlich zum Drehsinn des Übertragungszahnrads (47) ist und wobei das Übertragungszahnrad (47) mit der zweiten gegenüberliegenden Seitenfläche (64) der Innenkontur (62, 122) in Eingriff ist.
Handlauf- Antriebssystem (30, 80, 120) nach Anspruch 6, wobei der Zahnriemen (85) zwischen mindestens zwei Übertragungszahnrädern (87) geführt und in Wirkverbindung mit diesen ist, so dass die beiden Übertragungszahnräder (87) einen gegensätzlichen Drehsinn aufweisen und das erste der beiden Übertragungszahnräder (87) mit der ersten gegenüberliegenden Seitenfläche (63) der Innenkontur (62, 122) in Eingriff ist und das zweite der beiden Übertragungszahnräder (87) mit der zweiten gegenüberliegenden Seitenfläche (64) der Innenkontur (62, 122) in Eingriff ist.
Handlauf- Antriebssystem (30, 80, 120) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei mindestens eine Balustrade (3) mit einem Handlaufführungsmittel (42, 43, 90, 132) vorhanden ist und wobei zumindest ein Teil der Antriebselemente (36, 86, 126) im Handlaufführungsmittel (42, 43, 90, 132) integriert sind.
Handlauf- Antriebssystem (30, 80, 120) nach Anspruch 9, wobei der Zahnriemen (85) vom Handlaufführungsmittel (42, 43, 90, 132) durch die Balustrade (3), durch einen die Balustrade (3) mit einem Tragwerk (2) des Fahrsteiges oder der Fahrtreppe (1) verbindenden Balustradensockel (4) und um ein im Tragwerk (2) angeordnetes Antriebsrad geführt ist.
Handlauf- Antriebssystem (30, 80, 120) nach Anspruch 9, wobei der Zahnriemen (45) durch ein im Handlaufführungsmittel (42, 43, 90, 132) angeordnetes Winkelgetriebe (39) und einen Motor (38) angetrieben ist.
Fahrtreppe (1) oder Fahrsteig mit mindestens einem Handlauf-Antriebssystem (30, 80, 120) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
Fahrtreppe (1) nach Anspruch 12, wobei die Fahrtreppe (1) eine untere Ebene (E1) eines Bauwerkes mit einer oberen Ebene (E2) des Bauwerkes verbindet, wobei durch die umlaufende Anordnung des Handlaufs (35, 125) ein Handlaufvorlauf (14) und ein Handlaufrücklauf (18) vorhanden ist und die Antriebselemente (36, 86, 126) im Vorlauf der oberen Ebene angeordnet sind.