FI92572B

FI92572B - Linear motor elevator and its guide

Info

Publication number: FI92572B
Application number: FI932415A
Authority: FI
Inventors: Harri Hakala
Original assignee: Kone Oy
Priority date: 1993-05-26
Filing date: 1993-05-26
Publication date: 1994-08-31
Also published as: EP0626335B1; FI932415A0; ES2121115T3; FI92572C; DE69412702T2; ATE170159T1; DE69412702D1; EP0626335A1; JPH0753165A; JP2907722B2

Abstract

The guide rail of an elevator driven by a linear motor also constitutes the secondary circuit of the linear motor. The guide rail of the elevator car or counterweight is made of a conducting metal and extends substantially through the whole length of the shaft. The guide rail (22) is provided with reinforcements (23), which can be connected together by means of fasteners (26) going through the rail. The reinforcements receive the thrust of the guides (30) of the car or counterweight. Alternatively, the guide rail is coated e.g. with teflon, in which case the coated portion receives the thrust of the sliding guides. <IMAGE>

Description

9257292572

LINEAARIMOOTTORIHISSI JA SEN JOHDELINEAR MOTOR LIFT AND ITS GUIDE

Patenttihakemuksen kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen lineaarimoottorihissi sekä patenttivaatimuksen 6 johdanto-osan mukainen johde 5 Lineaarimoottorit ovat olleet viime aikoina suuren kiinnostuksen kohteena hissin käyttömoottoriksi. Käyttövoima moottorilta välitetään suoraviivaiseksi liikkeeksi kuilussa ilman välityksiä, pyörivää vetokoneistoa tai nopeutta muuttavaa vaihteistoa. Lineaarimoottori on käytetyissä ratkaisuissa sijoitettu hissin 10 vastapainoon tai hissikoriin. Ohjausyksikkö ja tehonsyöttö hissimoottorille voidaan järjestää kokonaan hissikuiluun tai siinä liikkuviin hissikoriin ja vastapainoon.The subject of the patent application is a linear motor elevator according to the preamble of claim 1 and a conductor 5 according to the preamble of claim 6. Linear motors have recently been of great interest as a drive motor for an elevator. The driving force from the motor is transmitted in a linear motion in the shaft without transmissions, a rotating traction drive or a speed-changing gearbox. In the solutions used, the linear motor is placed in the counterweight of the elevator 10 or in the elevator car. The control unit and the power supply to the elevator motor can be arranged entirely in the elevator shaft or in the elevator car and counterweight moving in it.

Hissikäyttöjen lineaarimoottorisovellutuksissa hissikuiluun on normaalisti järjestetty koko kuilun pituudelle moottorin 15 paikallaan pysyvä toisiopiiri. Moottorin liikkuva ensiöpiiri on sijoitettu vastapainoon tai hissikoriin. Korkeissa taloissa toisiopiiri muodostuu pitkäksi aiheuttaen huomattavan kustannuserän. Tämän epäkohdan korjaamiseksi on tehty lukuisia ehdotuksia, joissa moottorin magneettipiiriä on pyritty saamaan 20 suorituskyvyltään tehokkaammaksi. On myös ehdotettu, että hissikuilussa hissikorin ja vastapainon kulkua ohjaavia johteita käytetään moottorin toisiona tai toision osina.In elevator motor linear motor applications, a stationary secondary circuit of the motor 15 is normally arranged in the elevator shaft for the entire length of the shaft. The motor's moving primary circuit is located in a counterweight or elevator car. In tall houses, the secondary circuit is formed for a long time, causing a considerable cost item. To overcome this drawback, numerous proposals have been made to make the magnetic circuit of the motor 20 more efficient in performance. It has also been suggested that in the elevator shaft, the guides guiding the passage of the elevator car and the counterweight are used as a secondary or secondary parts of the motor.

Hakemusjulkaisusta DE 2 002 081 (B66B 11/04) tunnetaan ratkaisu, jossa hissikorin tai vastapainon johteita käytetään hyväksi 25 siten, että vastapainoon tai hissikoriin sijoitetuilla indukti-okäämeillä johteisiin muodostetaan sinimuotoinen magneettikenttä. Johteet on muodostettu metallista. Moottorin toision tulee olla sähköisiltä ominaisuuksiltaan optimaaliset ja toisaalta johteena toimiessaan sen tulee kyetä ottamaan vastaan siihen 30 kohdistuvat voimat. Käytettävissä olevilla metalleilla ei ole yhdistyneinä näitä ominaisuuksia, mistä johtuen hissin suorituskyky jää alhaiseksi.DE 2 002 081 (B66B 11/04) discloses a solution in which the conductors of an elevator car or counterweight are used in such a way that a sinusoidal magnetic field is generated in the conductors by inductive coils placed in the counterweight or elevator car. The conductors are made of metal. The secondary of the motor must be optimal in its electrical properties and, on the other hand, acting as a conductor, it must be able to receive the forces applied to it. The available metals do not combine these properties when combined, which results in low elevator performance.

Patenttijulkaisusta US 5 062 501 tunnetaan lineaarimoottorilla toimiva hissi, jossa vastapainon johde on päällystetty johta-35 valla kerroksella, joka muodostaa lineaarimoottorin toisiokää- >'2572 2 mityksen. Johteeseen kohdistuvat voimat otetaan vastaan johteen teräksisellä runkorakenteella. Käytetyssä ratkaisussa joudutaan liittämään koko kuilun matkalle kaksi ominaisuuksiltaan erilaista metallia, terästä ja alumiinia, toistensa päälle, 5 mistä on seurauksena kustannuksia ja teknisiä ongelmia.U.S. Pat. No. 5,062,501 discloses a linear motor elevator in which the counterweight conductor is coated with a conductive layer which forms the secondary winding of the linear motor. The forces applied to the conductor are received by the steel frame structure of the conductor. In the solution used, two metals with different properties, steel and aluminum, have to be connected to each other over the entire distance of the shaft, 5 resulting in costs and technical problems.

Julkaisusta US 5 174 416 tunnetaan lineaarimoottorin kiinteänä osana toimiva toisio-osa, joka on muodostettu alumiinista ja ulottuu kuilun pituudelle. Alumiinirungossa oleviin aukkoihin on sovitettu magneettiosana toimiva rautasydän.U.S. Pat. No. 5,174,416 discloses a secondary part of a linear motor which is made of aluminum and extends along the length of the shaft. An iron core acting as a magnetic part is fitted in the openings in the aluminum frame.

10 Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uusi lineaarimoottori, joka on edullinen valmistaa ja asentaa sekä täyttää hissikäy-tölle asetetut vaatimukset. Keksintö tunnetaan patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosan ominaispiirteistä. Keksinnön mukainen johde tunnetaan puolestaan patenttivaatimuksen 6 tunnusmerkkio-15 san ominaispiirteistä.The object of the invention is to provide a new linear motor which is advantageous to manufacture and install and to meet the requirements set for elevator operation. The invention is known from the features of the characterizing part of claim 1. The conductor according to the invention, in turn, is known from the features of the characterizing word of claim 6.

Keksinnön mukaisella ratkaisulla hissikuiluun asennettavien osien lukumäärä vähenee dramaattisesti. Johteiden valmistaminen keksinnön mukaisella tavalla on helposti siirrettävissä tuotantoon. Johteeseen kuuluvien eri materiaalien erilaiset 20 lämpölaajenemiset ovat helposti hallittavissa eikä nostokorkeu-delle ole varsinaisesti rajoituksia.With the solution according to the invention, the number of parts to be installed in the elevator shaft is dramatically reduced. The preparation of the conductors according to the invention is easily transferable to production. The different thermal expansions of the different materials included in the conductor are easily controllable and there are no actual restrictions on the lifting height.

Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisemmin sen eräiden suoritusmuotojen avulla viitaten piirustuksiin, joissa - kuvio 1 esittää vastapainoa, jossa on keksinnön mukainen 25 rakenne, - kuvio 2 esittää erästä keksinnön mukaista johderakennetta - kuvio 3 esittää erästä toista keksinnön mukaista johderaken- : netta ja - kuvio 4 esittää johteen vahvikeosaa.The invention will now be described in more detail by means of some embodiments thereof with reference to the drawings, in which: Fig. 1 shows a counterweight with a structure according to the invention, Fig. 2 shows a conductor structure according to the invention, Fig. 3 shows another conductor structure according to the invention, and Fig. 4 shows the reinforcing part of the conductor.

30 Kuvion 1 esittämällä tavalla hissikuiluun 1 on järjestetty pystysuorasti liikkumaan hissikori ja vastapaino 5, jotka on yhdistetty toisiinsa nostoköyden 6 tai nostoköysien välityksellä. Nostoköydet 6 on sovitettu kulkemaan kuilun yläosaan asennetun taittopyörän 7 yli. Kuiluun on asennettu vastapainon *2572 3 johteet 2 ja hissikorin johteet, jotka on kiinnitetty kuilun seinämiin tai vaihtoehtoisesti kuiluun asennettuihin johteiden tukielimiin (ei esitetty). Vastapainoon on asennettu lineaari-moottorin ensiön magneettipiirin muodostavat rautaosat 8 ja 5 niihin muodostettuihin uriin sovitettu ensiökäämitys sinänsä tunnetulla tavalla.As shown in Fig. 1, an elevator car 1 and a counterweight 5 are arranged to move vertically in the elevator shaft 1, which are connected to each other by means of a hoisting rope 6 or hoisting ropes. The hoisting ropes 6 are arranged to pass over a deflection wheel 7 mounted on the top of the shaft. Counterweight * 2572 3 guides 2 and elevator car guides are installed in the shaft, which are attached to the shaft walls or alternatively to the cable support members mounted on the shaft (not shown). The iron parts 8 and 5 forming the primary magnetic circuit of the linear motor are mounted on the counterweight by means of a primary winding arranged in the grooves formed in them in a manner known per se.

Nostoköydet 6 on kiinnitetty vastapainon yläpalkkiin 9. Vastapainon ylä- ja alaosaan on asennettu ohjaimet 10, jotka vastaavat johteisiin 2 ja joiden avulla vastapaino pidetään 10 suorassa ja lineaarimoottorin ensiö oikealla etäisyydellä johteista 2. Ohjaimet 10 ovat joko rullaohjaimia tai liukuoh-jaimia hissitekniikassa tunnetulla tavalla. Vastapainoon kuuluu myös normaalit tukirakenteet ja riittävän massan muodostava paino. Vastapainon johteet 2 toimivat keksinnön mukaisesti 15 paitsi vastapainon ohjauskiskoina myös lineaarimoottorin toisioina. Vastaavalla tavalla voidaan valmistaa myös hissikorin johteet, jolloin lineaarimoottori on sijoitettu hissiko-riin. Johteiden keksinnön mukaisia rakenteita kuvataan seuraa-vassa kuvioiden 2-3 avulla.The hoisting ropes 6 are attached to the upper beam 9 of the counterweight. Guides 10 are mounted on the upper and lower part of the counterweight, which correspond to the guides 2 The counterweight also includes normal support structures and a weight that provides sufficient mass. According to the invention, the counterweight guides 2 function not only as counterweight guide rails but also as secondary motor motors. Elevator car guides can also be manufactured in a similar manner, in which case the linear motor is placed in the elevator car. The structures of the conductors according to the invention are described below with the aid of Figures 2-3.

20 Kuvio 2 esittää johdetta, joka on muodostettu poikkileikkaukseltaan T-profiiliksi, jossa on T:n lakkiosasta muodostuva johteen selkä- eli kiinnitysosa 21 ja T:n varresta muodostuva ohjausosa 22. Johde on kiinnitetty kuilun seinään selkäosastaan reikiin 20 sovitettavilla pulteilla. Johteen materiaali on 25 pääasiassa alumiinia selkäosastaan ja ohjausosastaan. Ohjausosaan on sovitettu johteen pituiset vahvikeosat 23, jotka ovat esimerkiksi teräslistaa ja jotka sijaitsevat ohjausosan vastakkaisilla sivuilla 24 ja 25. Vahvikeosat 23 on yhdistetty sopivin välein toisiinsa johteen ohjausosan 22 läpi menevillä 30 kiinnikkeillä 26. Ohjausosan 22 päähän 27 on järjestetty vielä sivuohjainta varten vastinpinta. Erityisesti käytettäessä liukuohjaimia johteen ohjausosan 22 alumiinipinnat on päällystetty luistavalla pinnoitteella 28, kuten teflonilla. Liukuoh-jaimet voivat tällöin vastata päällystettyyn johteen osaan.Fig. 2 shows a conductor formed in the form of a T-profile with a conductor backing part 21 consisting of a cap part T and a guide part 22 consisting of a T arm. The conductor is fastened to the shaft wall from its back part by bolts fitted in holes 20. The material of the conductor is mainly aluminum in its back and guide part. The guide part is provided with guide-length reinforcing parts 23, for example steel strips, located on opposite sides 24 and 25 of the guide part. The reinforcement parts 23 are connected at suitable intervals by fasteners 30 passing through the guide guide part 22. Especially when using slide guides, the aluminum surfaces of the guide guide portion 22 are coated with a slip coating 28, such as Teflon. The sliders can then correspond to the coated part of the guide.

35 Vastapainoon asennetun lineaarimoottorin ensiö 29 liikkuu johteen suuntaisesti ympäröiden sen ohjausosaa 22 sivupintojen 4 92572 ja kuilun keskustan puoleiselta sivulta. Vastapainon ohjaimien 10 rullilla 30 pidetään ensiön 29 ja moottorin toision muodostavan johteen ohjausosan 22 välinen ilmaväli määrätyn suuruisena.The primary 29 of the counterweight-mounted linear motor moves parallel to the guide around its guide portion 22 from the side surfaces 4 92572 of the side surfaces and the center of the shaft. The rollers 30 of the counterweight guides 10 keep the air gap between the primary 29 and the guide portion 22 of the motor forming the secondary of the motor of a certain size.

5 Kuviossa 3 on kuvattu toinen keksinnön mukaisella tavalla toteutettu johde. Johde on tässä muodostettu I-profiiliksi, joka on kiinnitetty kuilun seinään ensimmäisestä päästään 31, joka muodostaa kiinnitysosan. Johdeprofiilin toinen pää 32 on muodostaa moottorin toision, jonka ympärille moottorin ensiö 33 10 on sovitettu. Ensiö muodostuu tässä tapauksessa kahdesta osasta, jotka voivat myös olla yhdistetty toisiinsa. Toisen pään 32 sivuille 34 ja 35 on sovitettu vahvikeosat 23, jotka on kiinnitetty toisiinsa kiinnikkeillä 26. Vastaavanlaiset vahvikeosat on asetettu myös I-profiilin varsiosaan sen 15 molemmille puolille. Ohjaimen rullat 38 vastaavat vahvikeosiin 23 kuten kuviossa 2.Figure 3 illustrates another conductor implemented in accordance with the invention. The guide is here formed in the form of an I-profile which is fastened to the shaft wall at its first end 31, which forms the fastening part. The other end 32 of the conductor profile is to form a motor secondary around which the motor primary 33 10 is arranged. The primary in this case consists of two parts, which can also be connected to each other. Reinforced parts 23 are arranged on the sides 34 and 35 of the second end 32, which are fastened to each other by fasteners 26. Similar reinforcing parts are also placed in the arm part of the I-profile on both sides thereof 15. The guide rollers 38 correspond to the reinforcing parts 23 as in Fig. 2.

Kuviossa 4 on kuvattu esimerkinomaisesti erästä vahvikeosana käytettävää rakennetta, joka on muodostettu stanssaamalla teräslistaan aukot 40. Aukkojen 40 väliin jää kiinnikkeet 20 muodostavat osat 44 ja sivuille vahvikeosat muodostavat osat 41 ja 42. Johdetta valmistettaessa taivutetaan lista 90 astetta pituussuunnassa aukkojen reunoja 45 ja 46 pitkin. Listan reunat on edelleen taivutettu muodostamaan lisätuet 47, jotka valmiissa johteessa ovat johteen sisään työntyneinä. Johde muodoste-25 taan esimerkiksi pursottamalla alumiinia teräslistan muodostaman kehikon ympärille, jolloin saadaan aikaiseksi kuvioissa 2 ja 3 kuvattu johdeprofiili.Fig. 4 shows by way of example a structure used as a reinforcing part formed by stamping openings 40 in a steel strip. Between the openings 40 fasteners 20 form parts 44 and reinforcing parts form parts 41 and 42 on the sides. The guide is bent 90 degrees lengthwise along the edges 45 and 46. The edges of the strip are further bent to form additional supports 47 which are inserted into the guide in the finished guide. The conductor is formed, for example, by extruding aluminum around a frame formed by a steel strip, thereby obtaining the conductor profile described in Figures 2 and 3.

Keksinnön mukaisesti myös muita johdeprofiileja voidaan käyttää. Samoin voivat vahvikeosat olla muodostettu lukuisilla 30 vaihtoehtoisilla tavoilla ja ulottua esimerkiksi johteen kiinnitysosaan asti. Rullaohjaimien sijasta on mahdollista käyttää liukuohjaimia, jotka vastaavat vahvikeosiin tai pinnoitteella päällystettyyn muuhun osaan johteen ohjausosaa.According to the invention, other conductor profiles can also be used. Likewise, the reinforcing parts can be formed in a number of alternative ways and extend, for example, to the fastening part of the guide. Instead of roller guides, it is possible to use sliding guides which correspond to the guide part of the guide in the reinforcement parts or in another part coated with a coating.

Keksintöä on edellä kuvattu esimerkinomaisesti sen eräiden 35 suoritusmuotojen avulla. Esitystä ei kuitenkaan ole katsottava 92572 5 patentin suojapiiriä rajoittavaksi, vaan keksinnön sovellutukset voivat vaihdella seuraavien patenttivaatimusten määräämissä rajoissa.The invention has been described above by way of example with the aid of some embodiments thereof. However, the disclosure is not to be construed as limiting the scope of the 92572 patent, but embodiments of the invention may vary within the scope of the following claims.

Claims

A linear motor-powered elevator, comprising a lift basket and a counterweight (5) which are suspended in a bar (6) and are movable in the elevator shaft (1) as well as a break disk (7) over which the carrier line 5 (6) runs and in which the primary part of a linear motor (8,29,33) is located in the counterweight (5), the primary part being arranged to run at a distance equal to the air gap from the counter (2) of the counterweight (5), which acts as the secondary part of the motor, which guide is made of a conductive metal and substantially equal to the length of the elevator shaft (1), characterized in that reinforcing elements (23) provided with fasteners (26) are arranged on the guide (2).

Elevator according to claim 1, characterized in that the counterweight (2) is a T-shaped aluminum profile whose flange (21) is fixed to the wall of the shaft (1) and that reinforcing elements (23) are arranged in the life of the T-profile ( 22).

Elevator according to claim 1, characterized in that the counterweight (2) is an I-shaped aluminum profile, one of which flange (31) is fixed to the wall of the shaft (1) and that reinforcing elements (23) are arranged in the second flange of the I-profile. (32).

Elevator according to any of claims 1 to 3, characterized in that the guide shoes (10, 38) of the counterweight abut against the guide reinforcing element (23).

Elevator according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the part of the guide (2) made of conductive material is at least partially covered with a shark coating (28) and that the elevator is provided with a sliding guide shoe. which abuts against the coated part of the guide (2).

A guide (2) which controls the movement of the counterweight or elevator basket in the elevator shaft, which guide with its fastening portion (21,31) is attached to the shaft wall or other supporting structures and whose guide portion (22,32) when into it in the counterweight (5) or the elevator car placed the primary part (8,29,33) of the linear motor and acts as the secondary part of the motor, and the guide (2) is made of an 11> 2572 conductive material, characterized in that at least the guide portion (22,32) of the guide is provided with reinforcing elements (23) attached to the conductive material.

Guiding device according to claim 6, characterized in that the guide (2) is produced by extruding a T-profile (21, 22) of aluminum, the flange (21) being the fastening part and the life (22) the control part.

8. Guide according to claim 6, characterized in that the guide (2) is produced by extruding an I-profile (31,32) of aluminum, one of the flanges (31) being the fastening part and the other flange (32) the control part. .

Guidance according to any of claims 6 to 8, characterized in that the reinforcing elements (23) are made up of the opposite sides of the guide (2) mounted on sets of substantially the same length as the guide and that the strips (23) are connected by fasteners (26). ) who like through the guide.

10. A guide according to any one of claims 6 ... 9, characterized in that the conductive material of the guide (2) is coated with a shallow coating (28) such as a teflon.