FI95687B - Vastapainoon järjestetty hissikoneisto/hissimoottori - Google Patents

Description

, 95687

VASTAPAINOON JÄRJESTETTY HISSIKONEISTO/HISSIMOOTTORI

Keksintö kohdistuu köysiripustetun hissin johteilla liikkuvaan vastapainoon järjestettyyn hissikoneistoon/hissimoottoriin, 5 jossa on vetopyörä, akseli, laakeri, laakerin tuentaelin, käämityksellä varustettu staattori ja pyörivä, kiekkomainen roottori.

Perinteinen hissikoneisto käsittää nostomoottorin, joka käyttää vaihteen välityksellä hissin vetopyörästöä, jonka kautta hissin 10 nostoköydet on johdettu. Nostomoottori, hissivaihde ja veto-pyörästö on tavallisimmin sijoitettu hissikuilun yläpuolella olevaan konehuoneeseen. Ne voidaan sijoittaa myös hissikuilun sivulle tai sen alle. Myös on tunnettua hissikoneiston sijoittaminen hissin vastapainoon. Edelleen on tunnettua lineaarimootto-15 rin käyttäminen hissin nostokoneistona ja myös sen sijoittaminen vastapainoon.

Konventionaalisen hissimoottorin, kuten oikosulku-, liukurengas-tai tasavirtamoottorin etuna on, että ne ovat yksinkertaisia, 20 niiden tekniikka ja ominaisuudet on kehitty vuosikymmenien kuluessa luotettavaksi. Lisäksi ne ovat hinnaltaan edullisia. Perinteisen hissikoneiston sij oittamista vastapainoon on esitetty esimerkiksi julkaisussa US 3101130, jossa esitetyn hissimoottorin sijoituksen eräs haittatekijä on vastapainon vaatima suuri 25 kuilun poikkipinta-ala.

Lineaarimoottorin sijoitus hissin nostomoottoriksi on problemaattinen, koska moottorin ensiön tai toision tarvitsee olla kuilun mittainen. Lineaarimoottorit ovat siten kalliita hissi-30 käyttöön. Hissikäyttöön sovellettu, vastapainoon sijoitettu lineaarimoottori on esitetty esimerkiksi julkaisussa US 5062501. Vastapainoon sijoitetulla lineaarimoottorilla on kuitenkin etuja, esimerkiksi hissin konehuoneen poisjääminen ja moottorin vaatima suhteellisen pieni vastapainon poikkipinta-ala.

Hissimoottori voi olla myös ns. ulkopyörijäroottorimoottori, jonka roottoriin on suoraan yhdistetty hissin vetopyörästö. Tällaista rakennetta on esitetty esimerkiksi julkaisussa US 4771197 35 4 95687 ja julkaisussa JP 5232870. Moottori on vaihteeton. Rakenteen probleema on, että riittävän moottorin vääntömomentin saamiseksi moottorin pituus ja halkaisija suurenevat. Moottorin pituutta US 4771197 mukaisessa rakenteessa lisää vielä se, että moottorin 5 jarru on rinnan köysiurien kanssa ja lisäksi akselia kannattavat pukit lisäävät myös moottorin pituutta. Jos US 4771197 mukainen hissimoottori sijoitetaan vastapainoon, niin vastapainon mitat tulevat suuremmiksi ja vastapaino ei mahdu siihen tilaan, joka vastapainolle normaalisti on varattu.

10

Myös on tunnettua tehdä hissikoneisto, jonka roottori on staat-torin sisäpuolella ja vetopyörä on kiinnitetty akselin toisessa päässä olevaan kiekkoon muodostaen kuppimaisen rakenteen staat-torin ympärille. Tällaista rakennetta on esitetty julkaisun US 15 5018603 kuviossa 4. Julkaisun US 5018603 kuviossa 8 on myös esitetty hissimoottori, jossa moottorin ilmarako on akselia vastaan kohtisuorassa. Tällaista moottoria kutsutaan kiekkomoot-toriksi tai kiekkoroottoriseksi moottoriksi. Moottorit ovat vaihteettomia, jolloin moottorilta vaaditaan suurempi vääntömo-20 mentti, kuin vaihteelliselta moottorilta. Vaadittava suurempi vääntömomentti taas kasvattaa moottorin halkaisijaa.

Tämän keksinnön tarkoituksena on esittää uusi rakenneratkaisu pyörivän moottorin sijoittamiseksi hissin vastapainoon, jolla 25 ratkaisulla vältetään tunnetun tekniikan mukaisten hissimoot-torien edellämainittuja haittatekijöitä.

··

Keksinnölle on tunnusomaista se, mitä on sanottu patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Keksinnön toisille sovellusmuo-30 doille on tunnusomaista se, mitä on sanottu patenttivaatimuksissa 2-14.

*

Keksinnön etuja ovat: 35 Keksinnön mukainen hissimoottorin sijoitus vastapainoon mahdollistaa suuremman moottorin halkaisijan käyttämisen ilman haittatekijöitä.

Edelleen etuna on, että moottori voidaan rakentaa nyt pieni- 95687 kierroksiseksi, jolloin se on äänettömämpi. Vaihteistoa ei välttämättä tarvita moottorin suuren vääntömomentin takia, vaikka sekin voitaisiin rakentaa moottorin sisään.

5 Lineaarimoottoriin nähden saavutetaan se etu, että vältytään hissin konehuoneen rakentamiselta ja kuilun mittaisen roottorin tai staattorin rakentamiselta.

Julkaisun US 4771197 mukaisen moottorin käyttöä rajoittava, 10 moottorin halkaisijan kasvamisesta aiheutuva tilantarve on myös ratkaistu nyt esitettävässä keksinnössä. Samoin tämän keksinnön mukaisessa moottori/vastapainossa on moottorin pituus eli vastapainon paksuus oleellisesti pienempi kuin US 4771197 mukaisessa moottorissa.

15

Etu on myös siinä, että moottorin painoa vastaava määrä vasta-painomateriaalia säästyy.

Keksinnön mukainen moottori/vastapaino on paksuudeltaan (moot-20 torin akselin suunnassa) varsin pieni, joten keksinnön mukaisen moottori/vastapainon poikkileikkauksen pinta-ala hissikuilun poikkileikkauksessa on myös pieni ja moottori/vastapaino mahtuu siten hyvin vastapainolle normaalisti varattuun tilaan. Keksinnön mukainen moottorin sijoitus vastapainoon on symmet-25 rinen hissijohteiden suhteen, joka on edullista johteilta vaadittavan lujuuden kannalta.

m ,

Moottorina voi olla oikosulkumoottori, reluktanssi- tai tahti-moottori .

30

Keksintöä selostetaan tarkemmin seuraavassa erään sovelluksen ; valossa viittaamalla kuvioihin, joissa • · kuvio 1 esittää kaaviomaisesti hissiin köysillä yhdistettyä 35 keksinnön mukaista vastapainoon sijoitettua hissimoottoria, kuvio 2 esittää vastapainoon sijoitetun hissimoottorin poikkileikkausta keksinnön erään sovellusmuodon mukaan ja 4 4 95687 kuvio 3 esittää vastapainoon sijoitetun hissimoottorin poikki-leikkausta keksinnön toisen sovellusmuodon mukaan.

Kuviossa 1 hissikori 1 liikkuu kuilussa oleellisesti pystysuun-5 taan köysien 2 varassa. Kunkin köyden 2 yksi pää on kiinnitetty kuilun yläosaan 3 kohtaan 5 ja köydet on sitten johdettu hissi-korissa 1 olevan taittopyörän 41 ja kuilun yläosassa 3 olevien taittopyörien 42 ja 43 kautta vastapainossa 26 olevan hissi-moottorin 6 vetopyörän 18 kautta takaisin hissikuilun yläosaan 10 3 kohtaan 10, johon kunkin köyden 2 toinen pää on kiinnitetty. Vastapaino 26 ja hissimoottori 6 on integroitu yhteen. Moottori on sijoitettu oleellisesti vastapainon sisään ja moottori/vasta-paino liikkuu pystysuunnassa johteiden 8 välissä jotka vastaanottavat moottorin vääntömomentin aiheuttamat voimat. Vastapaino 15 on varustettu tarraimilla 4, jotka pysäyttävät vastapainon liikkeen johteiden 8 suhteen vastapainon ylinopeuden aktivoimina tai erikseen ohjattuina. Vastapainossa olevien köysien 2 taitto-pyörät 9, köysien kiinnityskohta 10 ja taittopyörän 43 asema hissikuilun yläosassa 3 määrittelevät köysiryhmien kuilun vaaka-20 suunnassa vaatiman tilan LT. Taittopyörien 9 asema vetopyörän 18 suhteen määrää köysien tartuntakulman AI suuruuden vetopyörän ympäri ja lisäksi ne ohjaavat eri suuntiin kulkevat hissi-köysiryhmät kulkemaan yhtä kaukana johteista 8. Taittopyörien 9 välinen keskilinja ja moottorin akselin keskilinja ovat oleelli-25 sesti samalla suoralla 7. Taittopyörät 9 lisäävät köyden 2 ja vetopyörän 18 välistä kitkavoimaa suurentamalla vetopyörän : ympäri olevaa köyden tartuntakulmaa AI , mikä on keksinnön eräs etu. Sähkölaitteiden virransyöttöä ja hissikorin johteita kuviossa 1 ei ole esitetty, koska ne eivät kuulu keksinnön alaan. 30

Keksinnön mukainen moottori/vastapaino voidaan rakentaa erittäin litteäksi. Vastapainon leveys voi olla normaali, eli vähän kapeampi kuin hissikorin leveys. Noin 800 kg kuorman hississä keksinnön mukaisen moottorin roottorin halkaisija on noin 800 35 mm. ja koko vastapainon paksuus voi olla tällöin alle 160mm. Keksinnön mukainen vastapaino mahtuu siten hyvin vastapainolle normaalisti varattuun tilaan, koska moottori on litteä. Moottorin suuren halkaisijan tuoma etu on, että vaihteistoa ei välttämättä tarvita. Keksinnön mukainen hissimoottorin sijoittaminen •I Mt-t ll«H lilftl : : 1 5 95687 vastapainoon mahdollistaa moottorin suuremman halkaisijan käytön ilman haittatekijöitä. Vaikka moottorin halkaisija onkin suurempi, kuin konventionaalisen moottorin, niin se mahtuu hyvin johteiden väliin.

5

Kuvio 2 esittää kuvion 1 leikkausta A-λ hissimoottorin 6 kohdalta. Moottorissa 6 on kiekkomainen roottori 17 keskellä, joten moottorissa on kaksi ilmarakoa ir suuremman vääntömomentin mahdollistamiseksi. Näin saadaan moottorin rakenne symmetriseksi ja 10 lujuusopillisesti edulliseksi rakenteeksi, koska köysien aiheuttama vääntö vetopyörään kohdistuu nyt moottorin akseliin pienemmän vipuvarren kautta. Moottori 6 on sijoitettu ainakin osittain vastapainon sisään ja moottorista on muodostettu hissin vastapainon 26 kanssa yhteinen rakenne tekemällä ainakin yhdestä 15 moottorin osasta, tässä tapauksessa päätykilvestä (endshield, laakerikilpi) staattorin tuentaelin 11, joka tuentaelin on samalla vastapainon osa, sivulevy. Sivulevy 11 muodostaa siten moottorin ja samalla vastapainon kuormitusta välittävän runko-osan. Tuentaelimiä eli sivulevyjä on kaksi, 11 ja 12, joiden 20 välillä on akseli 13. Sivulevyyn 11 on kiinnitetty myös moottorin staattori 14, jossa on staattorikäämitys 15. Sivulevy 11 ja staattori 14 voivat vaihtoehtoisesti olla integroidut yhdeksi rakenteeksi. Akselille 13 on laakeroitu laakerilla 16 oleellisesti vastapainon kanssa keskeisesti kiekkomainen roottori 17. 25 Roottorin 17 ulkopinnassa olevassa vetopyörässä 18 on viisi köy-siuraa 19. Köysien lukumäärä voi vaihdella tarpeen mukaan, tässä : sovelluksessa on viisi köyttä 2, jotka kukin kiertävät lähes yhden kerran vetopyörän ympäri. Vetopyörä 18 voi olla erillinen sylinterimäinen kappale roottorin 17 ympärillä, tai vetopyörä 30 köysiurineen voi olla integroitu roottorin kanssa yhdeksi kappaleeksi. Vetopyörä on sijoitettu vastapainon suhteen keskitetysti siten, että samaan suuntaan kulkevien köysiryhmien 2a ja 2b köysistä puolet on johteiden keskilinjan kautta kulkevan tason 24 yhdellä puolella ja puolet toisella puolella (a « b). Root-35 torissa on roottorikäämitykset 20, yksi kummallakin puolen roottorikiekkoa (reluktanssi- tai tahtimoottoria käytettäessä roottorin rakenne on tietysti niiden vaatimuksia vastaava). Roottorin 17 ja ja staattorin 14 välissä on kaksi ilmarakoa ir. Akseli 13 on kiinteä staattorin kanssa, mutta se voisi vaih- 95687 toehtoisesti olla kiinteä roottorin kanssa ja laakeri olisi tällöin sivulevyn 11 tai molempien sivulevyjen 11 ja 12 ja roottorin 17 välissä. Vastapainon sivulevyihin on kiinnitetty ohjaimet 25, jotka ohjaavat vastapainoa kulkemaan johteiden 8 5 välissä. Ohjaimien kautta välitetään myös moottorin käytöstä aiheutuvat tukivoimat johteisiin. Sivulevy 12 toimii lisävahvistuksena ja jäykistäjänä vastapaino/moottori- rakenteelle, koska sivulevyihin 11 ja 12 on molempiin kiinnitetty vastakkain oleviin kohtiin vaakasuorassa oleva akseli 13, ohjaimet 25 ja 10 köyttä ohjaavat taittopyörät 9. Akseli 13 voitaisiin kiinnittää sivulevyihin vaihtoehtoisesti apulaippojen avulla, mutta se ei ole tarpeen keksinnön kuvauksen kannalta. Samoin staattorin levypaketit voitaisiin kiinnittää esimerkiksi rengasmaisiin sivulevyjen 11 ja 12 osiin, jotka osat sitten pulteilla kiinni-15 tettäisiin sivulevyihin vastaavalle paikalle. Vastapainoon sijoitettu moottori on myös varustettu jarrulla 21. Jarru on sijoitettu sivulevyjen 11 ja 12 ja roottorin 17 väliin. Rootto-rikiekon pinta jarrun 21 kohdalla voi olla varustettu erillisellä jarrupinnalla.

20

Kuvio 3 esittää kuvion 2 kanssa muutoin samanlaista ainakin osittain vastapainon sisään sijoitettua moottoria, paitsi että nyt staattori 14 levypaketteineen ja käämityksineen 15 on rakennettu akselin 16 suunnassa oleellisesti moottorin 6 keskellä 25 olevaan kiekkoon. Moottorista on esitetty vain puolet kuvion 1 leikkauksesta A-A. Roottori 17 käämityksineen 20 on jaettu kahteen kiekkoon 17a ja 17b staattorin 14 kahden puolen. Moottorissa on kaksi ilmarakoa ir kuten oli myös kuvion 2 mukaisessakin moottorissa. Moottori 6 on varustettu akselin 16 sisään raken-30 netulla jäähdytyspuhaltimellä 22 joka ottaa ilmaa sivulevyissä 11 ja 12 olevien reikien 23 kautta ja puhaltaa ilman moottorin : läpi ja edelleen ulos roottorikiekoissa 17a ja 17b olevien reikien kautta. Tästä järjestelystä on myös se etu, että ilma samalla jäähdyttää tehokkaasti vetopyörää 18 ja siten myös 35 urissa 19 olevia hissiköysiä 2. Moottorin 6 ja vastapainon 26 yhteinen integroitu rakenne on kuvion 3 mukaisessa moottorissa moottorin akseli 13a, joka toimii vastapainon sivyle-vyjä 11 ja 12 yhdistävänä ja tukevana rakenteena. Sivulevyjä 11 ja 12 voitaisiin myös nimittää moottorin päätykilviksi 7 95687 vaikka ne ovatkin tavallaan moottorin ulkopuolella.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön mukaiset sovellukset eivät rajoitu yksinomaan edelläesittyyn esimerkkiin, vaan 5 ne voivat vaihdella seuraavassa esitettävien patenttivaatimusten puitteissa. Ammattimiehelle on siten selvää, että keksinnön kannalta on epäoleellista, katsotaanko vastapainon olevan integroidun hissimoottorin kanssa vaiko hissimoottori vastapainon kanssa, koska lopputulos on sama, vain käytettävät nimitykset 10 mahdollisesti muuttuisivat. Keksinnön kannalta on sama asia, nimitetäänkö esimerkiksi vastapainon sivulevyjä moottorin vaiko vastapainon osiksi.

5 10 1$ 20 25

Claims (15)

1. Köysiripustetun hissin (l) johteilla (8) liikkuvaan vasta-5 painoon (26) järjestetty hissikoneisto/hissimoottori (6), jossa on vetopyörä (18), laakeri (16), akseli (13), laakerin tuentaelin (11) ja käämityksellä (15) varustettu staattori (14) ja pyörivä, kiekkomainen roottori (17), tunnettu siitä, että hissikoneiston moottorissa (6) on kaksi staattorin (14) 10 käämitystä (15), ainakin yksi kiekkomainen roottori (17), ja kaksi roottorikäämitystä (20) ja että moottorissa (6) on kaksi roottorin (17) ja staattorin (14) välissä olevaa ilmarakoa (ir), joiden muodostamat tasot ovat oleellisesti moottorin (6) akselia (13) vastaan kohtisuorassa ja johon roottoriin on 15 kiinnitetty vetopyörä (18).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hissikoneisto/hissimoottori (6), tunnettu siitä, että kiekkomaisia roottoreita (17a, 17b) on kaksi ja staattori (14) on asennettu roottoreiden 20 (17a, 17b) väliin.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen hissikoneisto/hissimoottori (6), tunnettu siitä, että vetopyörä (18) on kiinnitetty kahden roottorin (17a, 17b) väliin. 25

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen hissikoneisto/his- simoottori (6), tunnettu siitä, että hissimoottori (6) on sijoitettu ainakin osittain vastapainon (26) sisään.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen hissikoneisto/his simoottori (6), tunnettu siitä, että hissimoottorin (6) .. akseli (13) on oleellisesti vastapainon (26) johteiden (8) välisellä keskilinjalla (7).

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen hissikoneisto/his simoottori (6), tunnettu siitä, että ainakin yhdestä hissi-moottorin (6) osasta on muodostettu yhteinen osa hissin vastapainon (26) ainakin yhden rakenteellisen osan (11) tai toi- siinsa liitettyjen osien (11,13a) kanssa. i » 95687

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen hissikoneisto/hissimoottori (6), tunnettu siitä, että hissimoottorin (6) osa, joka on yhteinen vastapainon (26) rakenteellisen osan kanssa, on 5 hissimoottorin staattorin (14) tuentaelin (11), josta on muodostettu vastapainon (26) runkona toimiva sivulevy (11).

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen hissikoneisto/hissimoottori (6), tunnettu siitä, että vastapainon (26) runkona toimivaan 10 sivulevyyn (11) on liitetty kiinteästi staattori (14,15) ja siihen on liitetty myös vetopyörällä (18) varustettu pyörivä roottori (17) akselin (13) ja laakerin (16) välityksellä.

8 95687

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen hissikoneisto/his-15 simoottori (6), tunnettu siitä, että akseli (13) on kiinnitetty vastapainon (26) sivulevyyn (11) ja laakeri (16) on akselin (13) ja roottorin (17) välissä.

10. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen hissikoneisto/his-20 simoottori (6), tunnettu siitä, että akseli (13) on kiinnitetty roottoriin (17) ja laakeri (16) on akselin (13) ja sivulevyn (11) välissä.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 7-10 mukainen hissikoneisto/-25 hissimoottori (6), tunnettu siitä, että hissimoottori (6) on ; varustettu jarrulla (21), joka jarru on järjestetty vastapa!- non (26) sivulevyn (11) tai siihen kiinnitetyn staattorin (14) ja roottorin (17) tai siihen kiinnitetyn akselin (13) väliin.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 9-11 mukainen hissikoneisto/- hissimoottori (6), tunnettu siitä, että vastapainon runkona . toimivaan sivulevyyn (11) on liitetty vähintään yksi taitto- pyörä (9), jonka avulla muutetaan vetopyörän (18) ympäri kulkevan köyden (2) tartuntakulmaa (AI). 35

13. Jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen hissikoneisto/-hissimoottori (6), tunnettu siitä, että vastapainossa (26) on kaksi taittopyörää (9), joiden välissä hissiköydet (2) kulkevat, ja joiden taittopyörien avulla muutetaan vetopyörän 95687 ympäri kulkevan köyden (2) tartuntakulmaa (AI) ja jotka tait-topyörät ovat sijoitetut vastapainoon (26) siten, että eri-suuntiin kulkevien hissiköysien (2a, 2b) välinen keskikohta on hissijohteiden välissä niiden keskikohdalla ja että samaan 5 suuntaan kulkevien hissiköysien (a,b) välinen keskikohta on oleellisesti johteiden (8) keskiviivojen kautta kulkevan tason (24) kohdalla.

14. Jonkin patenttivaatimuksen 7-13 mukainen hissikoneisto/hi-10 ssimoottori (6), tunnettu siitä, että vastapainon runkona toimivaan sivulevyyn (11) on liitetty ainakin yksi ohjain (25) vastapainon ohjaamiseksi johteissa (8).

15 20 • 25 30 35 11 95687