LU83078A1 - Rollwendeltreppe - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Rollwendeltreppe wobei die Treppenstufen kontinuierlich um eine Mittelachse der Treppe umlaufen und dabei automatisch von einer ersten zu einer zweiten Ebene angehober und wieder abgesenkt werden.

Automatische Rolltreppen gehören seit langem zum Stand der Technik jedoch wurde, soweit mir bekannt ist, bis heute noch keine automatische Rollwendeltreppe vorgeschlagen. Eine Wendeltreppe hat gegenüber der konventionellen, geraden Treppe den wesentlichen Vorzug eines geringere Platzbedürfnisses und ausserdem ist in letzter Zeit der Anbau von Wendeltreppen attraktiv geworden, da solche Treppen oft in modernen Wohnhäusern, Geschäftshäusern und grossen Schiffen vorteilhaft einzubauen sind und auch zur Dekoration beitragen. Es liegt deshalb ein Bedürfnis vor auch Wendeltreppen als automatische Rollwendeltreppen auszuführen. Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt eine solche Rollwendeltreppe zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Rollwendeltreppe mit mehreren Treppenstufen gekennzeichnet durch einen senkrechten, drehbaren Antriebsschaft mit in Längsrichtung verlaufenden Führungen für die radial inneren Enden der Treppenstufen und mit einer um den Schaft in Abstand von demselben angeordneten, endlosen, stationären Führung für die radial äusseren Enden der Treppenstufen, welche endlose Führung in Horizontalprojektion kreisförmig ist und einen schraubenlinig ansteigenden Teil sowie einem schraubenlinig abfallenden Teil aufweist.

Bei einer Rollwendeltreppe mit diesen Merkmalen werden bei kontinuierlicher Rotation des vertikalen Schaftes die Treppenstufen nacheinander und kontinuierlich von einer ersten Ebene bis zu einer zweiter Ebene angehoben und bewegen sich dann wieder abwärts zur ersten Ebene. Dabei laufen die Treppenstufen an ihren äusseren Enden auf der stationären, endlosen Führung, während sie sich an ihren inneren Enden in den in Längsrichtung verlaufenden Führungen des drehenden Schaftes auf - 2 - und ab verschieben.

Bei den meisten praktischen Anwendungen ist es dabei wahrscheinlic üblich die endlose, stationäre Führung im wesentlichen in einer zur Längsachse des Schaftes schrägen Ebene anzuordnen, wobei dann der Steigungswinkel des ansteigenden Teiles und der Abfallwinkel des abfallenden Teiles der endlosen Führung im wesentlichen gleich sind.

Bei speziellen Ausführungsbeispielen kann es aber auch durchaus denkbai sein den Steigungswinkel des ansteigenden Teiles und den Abfallwinkel des abfallenden Teiles unterschiedlich zu machen. In diesem Fall hat (üie endlose Führung die Form einer modifizierten Ellipse, während ‘ bei dem ersten Ausführungsbeispiel die endlose, stationäre Führung im wesentlichen die Form einer Ellipse aufweist. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel erstrecken sich der ansteigende Teil und der abfallende Teil der endlosen Führung jeweils im 180°, während bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der ansteigende Teil der endlosen Führung einen grösseren Winkel als 180° ausmacht.

Um einen leichten Gana der Rollwendeltreppe zu gewährleisten ist es vorteilhaft die Treppenstufen an ihren radial äusseren Enden auf dei * endlosen Führung auf Laufrädern zu lagern und auch an den radial inneren Enden der Treppenstufen Führungsrollen vorzusehen, welche in den ir Längsrichtung verlaufenden Führungen des Schaftes ablaufen. Desweiterer hat jede Treppenstufe vorzugsweise an ihrem radial inneren Ende einen in Längsrichtuncr des Schaftes nach oben verlängerten Führungssteg, der gleichzeitig als Sicherheitsgriff dient. Dieser Führungssteg ver- der bessert auch die Führung yTreppenstufen in den Führungen des Schaftes und vermeidet insbesondere ein Verkanten und demnach ein Verklemmen der Treppenstufen während dem Betrieb.

Um ein sicheres Einsteigen in die Rollwendeltreppe und ein sicheres Verlassen derselben zu gewährleisten ist vorzugsweise die endlose stationäre Führung an ihrem oberen und unteren Totpunkt - 3 - waagerecht abgeflacht und die Breite dieser Abflachung entspricht im wesentlichen dem Mittenabstand zwischen zwei benachbarten Treppenstufen am äusseren Ende derselben. Durch dieses Merkmal sind jeweils zwei Treppenstufen an der unteren und der oberen Ebene waagerecht miteinander ausgerichtet, wodurch man breite Flächen zum Einsteigen in die Wendeltreppe und zum Verlassen derselben erhält.

Falls wie schon vorher erwähnt der ansteigende Teil der endlosen Führung sich um einen grösseren Winkel als 180° erstreckt und dabei der Abfallwinkel grösser ist als der Steigungswinkel ist natürlich auch der vertikale Abstand zwischen den Trittflächen der Stufen auf > der abfallenden Seite der Treppe grösser als auf der ansteigenden Seite, welche eine normale Stufenhöhe aufweist. Falls der Antrieb der Treppe ausfällt ist es natürlich erforderlich die Treppe in üblicher Weise weiter hinauf- oder hinabzusteigen. Dabei kann das Hinabsteigen infolge der überhöhten Stufenhöhe gefährlich sein. Um diese Gefahrenquelle auszuschalten hat nach einem besonderen Ausführungsbeispiel jede Treppenstufe an ihrem radial inneren Ende einen Teil , dessen obere Fläche höher liegt als die obere Fläche des restlichen Teiles der Treppenstufe und um die halbe Breite der Treppenstufe seitlich in bezug auf den restlichen Teil der Treppenstufe versetzt ist. Bei einer Treppe mit solchen Stufen entstehen beim Umlaufen der Treppenstufen Zwischenstufen, über welche man die Treppe bequem verlassen kann, falls der Antrieb ausfallen sollte.

Die Rollwendeltreppe kann in einem zylindrischen Treppenschacht eingebaut werden, in dessen Zentrum der vertikale Schaft drehbar gelagert ist und wobei die stationäre endlose Führung am inneren Umfang des zylindrischen Treppenschachtes befestigt ist.

Um einen reibungslosen Betrieb der Rollwendeltreppe ohne Verklemmen der Treppenstufen zu gewährleisten ist eine möglichst breit< Führung der Treppenstufen am Schaft anzustreben. Hierzu können die in - 4 - Längsrichtung des Schaftes verlaufenden Führungen aus U-Profilen bestehen, die mit ihrer offenen Seite in Umfangsrichtung des Schaftes weiser wobei dann der verlängerte Führungssteg jeder Treppenstufe in dem zugeordneten U-Profil über Laufrollen und zusätzlich über eine weitere Laufrolle an der Aussenseite des benachbarten Führungsprofiles geführt ist.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Rollwendeltreppe sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden ausführlicher beschrieben, es zeigen:

Figur 1, die in einem zylindrischen Schacht eingebaute Rollwendeltreppe in Draufsicht.

Figur 2, die Rollwendeltreppe nach Figur 1 in Vorderansicht bei aufgebrochenem Treppenschacht, wobei auf einer Seite die Treppenstufen mit dem Schaft dargestellt sind, während auf der anderen Seite nur die endlose Führung eingezeichnet ist.

Figur 3, die Rollwendeltreppe nach Figur 1 in Seitenansicht bei aufgebrochenem Treppenschacht.

Figur 4, eine Abwicklung der endlosen stationären Führung wobei der ansteigende Teil und der abfallende Teil gleiche Winkel aufweisen.

Figur 5, eine Abwicklung der endlosen Führung wobei der ansteigend Teil einen kleineren Steigungswinkel als der Abfallwinkel des abfallenden Teils der Führung aufweist.

Figur 6, eine Treppenstufe in Seitenansicht.

Figur 7, den Antriebsschaft im Querschnitt mit dem verlängerten Führungssteg einer Treppenstufe.

Figuren 8 und 8A ein besonderes Ausführungsbeispiel der Treppenstufen.

Die Rollwendeltreppe ist in den Figuren 1 bis 3 dargestellt und insgesamt mit 10 bezeichnet. Die Rollwendeltreppe ist in einem Treppenschacht 11 eingebaut,der eine untere und eine obere Zugangsöffnung - 5 - 12 bzw. 13 aufweist. Die untere Begrenzung der unteren Zugangsöffnung 12 befindet sich in einer Ebene A und die untere Begrenzung der oberen Zugangsöffnung 13 befindet sich in einer höher liegenden Ebene B.

Im Zentrum des Treppenschachtes 11 ist ein vertikaler Antriebsschaft 14 drehbar gelagert. Dieser Schacht hat mehrere in Längsrichtung des Schaftes verlaufende Führungen oder Nuten 15, welche alle parallel zueinander sind. Diese Nuten erstrecken sich vom unteren Ende des Schaf tes 14 bis zu seinem oberen Ende und die Anzahl der Nuten entspricht de Anzahl der Treppenstufen 16. Sämtliche Treppenstufen 16 zusammen betrachtet haben in Horizontalprojection die Form einer ringförmigen Scheibe und jede Treppenstufe 16 besteht aus einem Segment dieser ringförmigen Scheibe. Jede Treppenstufe 16 erweitert sich deshalb in ihrer Querschnittsfläche von ihrem radial inneren Ende 17 zu ihrem radial äusseren Ende. Das radial innere Ende 17 jeder Treppenstufe 16 ist kreisbogenförmig und hat einen Radius, der etwas grösser ist als der Radius des Schaftes 14. Das radial äussere Ende jeder Treppenstufe 16 ist ebenfalls kreisbogenförmig und hat einen Radius, der etwas kleiner ist als der Radius der inneren Fläche des Schachtes 11. An ihrem inneren Ende 17 hat jede Treppenstufe 16 einen länglichen, nach oben ragenden, vertikalen, flachen Steg 18. Dieser Steg 18 ragt in eine Nut 15 des Schaftes 14 hinein und dient zur Führung der Treppen stufe 16 in Längsrichtung des Schaftes 14 während der Rotation desselbe Vorzugsweise trägt dieser Steg Führungsrollen (nicht dargestellt), welche in einer Nut 15 des Schaftes 14 laufen. Die Stege 18 können auch mit Griffen (nicht dargestellt) versehen sein, an welchen man sich beim Benutzen der Treppe festhalten kann.

An seinem radial äusseren und unteren Ende 19 ist jede Treppenstufe 16 mit einem Laufrad 20 versehen, das um eine senkrecht auf den Schaft 14 stehende Achse drehbar ist. Die Laufräder 20 sämtlicher - 6 -

Treppenstufen laufen auf einer endlosen, stationären Führung oder Schiene 21, die um den Schaft in Abstand von demselben angeordnet ist. Diese Führung oder Schiene 21 ist an der inneren Umfangsfläche 22 des Schachtes 11 befestigt. Die endlose Führung oder Schiene 21 ist in Horizontalprojektion kreisförmig, siehe Figur 1, und hat einen schraube linig ansteigenden Teil 23 sowie einen schraubenlinig abfallenden Teil 24. Falls der Schaft 14 in Richtung der in den Figuren eingezeichneten Pfeile dreht, so laufen die Treppenstufen 16 längs dem ansteigenden Tei 23 der Führungsschiene 21 von der Ebene A bis zur Ebene B nach oben und gelangen dann über den schraubenlinia abfallenden Teil 24 der Führungsschiene 21 von der Ebene B zur Ebene A zurück. Bei stetiger Rotation des Schaftes 14 ist diese Bewegung der Treppenstufen 16 kontinuierlich.

Wie am besten aus Figur 3 ersichtlich ist befindet sich die Führungsschiene 21 in einer zur Längsachse des Schaftes 14 schrägen Ebene. Dementsprechend hat die Führungsschiene die Form einer Ellipse (siehe Figur 2). Eine Abwicklung die ellipsenförmigen Führungsschiene ist in Figur 4 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich der ansteigende Teil 23 der Führungsschiene 21 um 180° und der abfallende Teil 24 der Führungsschiene erstreckt sich ebenfalls um 180°. Bei diese Ausführungsbeispiel kann die Führungsschiene 21 dementsprechend als symmetrisch in bezug auf die Mittelachse 25 der Wendeltreppe bezeichnet werden, siehe die Vertikalprojektion nach Figur 2.

Entsprechend dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist es aber auch möglich eine Führungsschiene 21 zu benutzen wobei der Steigungswinkeldes ansteigenden Teiles 23 der Führungsschiene 21 kleiner ist als der Abfallwinkelß des abfallenden Teiles 24 der Führungsschiene 21. Bei diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich demnach der ansteigende Teil der Führungsschiene um einen grösseren Winkel als 180° und der abfallende Teil der Führungsschiene ist kleiner als 180°. Diese Führungsschiene hat demnach die Form einer modifizierten Ellipse - 7 - und ist in der Vertikalprojektion der Vorderansicht unsymmetrisch.

Bei einer Ausführungsform nach Figur 4 mit elliptischer Führungsschiene 21 befinden sich die Einstiegöffnungen 12 und 13 des Treppenschachtes 11 diametral gegenüber jedoch in verschiedener Höhe längs der Mittellinie 25 der Wendeltreppe. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 5 ist dies selbstverständlich nicht der Fall.

Wie desweiteren aus den Figuren 4 und 5 ersichtlich ist, ist die Führungsschiene 21 an ihrem unteren Totpunkt und an ihrem oberen Totpunkt abgeflacht, wobei die Breite der Abflachung dem Mittenabstand zwischen zwei benachbarten Treppenstufen am äusseren Ende derselben entspricht. Dies gewährleistet, dass jeweils zwei Treppenstufen an den Ebenen A und B miteinander zum Fluchten kommen und somit eine breite Einstieg- oder Ausstiegfläche bilden.

Die Figuren 6 und 7 zeigen ein besonders günstiges Ausführungsbeispiel für die Führung der Treppenstufen. Allgemein ist festzuhalten, dass die Treppenstufen möglichst reibungsarm an dem Antriebsschaft 14 zu lagern sind und sie dürfen sich auch während dem Betrieb nicht in bezug auf den Schaft schräg stellen, sondern sie müssen in bezug auf den Schaft 14 immer genau in einer Radialstellung bleiben. Um dies zu gewährleisten ist ein möglichst breiter Abstand zwischen den Laufrollen, d.h. eine breite Spurweite erforderlich. Aus der Querschnittansicht der Figur 7 ist ersichtlich, dass die Führungen 15 aus U-Profilen 50 bestehen, die einen inneren, langen Schenkel 51 und einen äusseren kurzen Schenkel 52 aufweisen. Der lange Schenkel 51 ist am Umfang des Führungsschaftes 14 befestigt. Jedes U-Profil hat drei Laufflächen 53, 31 und 32. Die Lauffläche 53 befindet sich am vorderen Ende des langen Schenkels 51 auf der Innenseite dieses Schenkels. Die Lauffläche 31 befindet sich am hinteren Ende des kurzen Schenkels 52 auf der Innenseite dieses Schenkels und die Lauffläche 32 befindet sich auf der äusseren Seite des kurzen Schenkels - 8 - 52 und zwar am vorderen freien Ende dieses Schenkels. Jeder Führungssteg 18 einer Treppenstufe 16 hat eine untere Laufrolle 33 und eine obere Laufrolle 34. Die obere Laufrolle 34 läuft auf der Lauffläche 53 und die untere Laufrolle 33 läuft auf der Lauffläche 31^ Die Laufrollen 33 und 34 befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten des Führungsstege 18 am radial inneren Ende dieses Steges. Eine weitere grössere Laufrolle 35 ist am unteren Ende des Führungssteges 18 auf der Seite der oberen Laufrolle 34 vorgesehen und läuft auf der äusseren Lauffläche 32 eines benachbarten Ü-Profiles 16. Um die Reibung zwischen den einander zugewandten vertikalen Flächen der Treppenstufen 16 beim Auf- und Abbewegen der Treppenstufen in bezug aufeinander zu vermeiden sind auch in den Seitenflächen der Treppenstufen Laufrollen 36 vorgesehen, welche an den Seitenflächen benachbarter Treppenstufen 16 ablaufen.

Die Figuren 8 und 8A zeigen in schematischer Form ein besonderes Ausführungsbeispiel der Treppenstufen 16. Dieses Ausführungsbeispiel is vorteilhaft bei Anlagen wo der Abfallwinkel/5 arösser ist als der Steigungswinkel <2^ . Entsprechend den Figuren 8 und 8a hat jede Treppenstufe einen radial inneren Teil 37, der seitlich in bezug auf den restlichen Teil 38 der Treppenstufe 16 um die halbe Breite der Treppenstufe versetzt ist. Die obere Fläche 39 des inneren Teiles 37 der Treppenstufe 16 liegt höher als die obere Fläche 40 des restlichen Teiles oder Hauptteiles 38 der Treppenstufe 16. Bei einem solchen Ausführungsbeispiel bilden sich während dem Betrieb an der radial inneren Seite der Wendeltreppe sogenannte Zwischenstufen über welche ma die Treppe bequem verlassen kann falls der Antrieb der Rollwendeltreppe ausfallen sollte.

Der drehbare Schaft 14 sitzt an seinem unteren Ende 28 in einem Pfannenlager 29, welches mit einem Druckkugellager ausgerüstet sein kann und auch Radialbewegungen des Schaftes 14 verhindert. An seinem oberen Ende 30 ist der Schaft 14 axial verschiebbar in einem Radial- s - 9 - lager gelagert. Der Antrieb des Schaftes erfolqt vorzuasweise über eine Elektromotor. Andere Antriebsmöqlichkeiten können auch benutzt werden, falls sich solche anbieten.

In einem Gebäude mit mehreren Stockwerken können z.B. einem einzig Schaft 14 bis zu 5 Rollwendeltreopen zugeordnet werden. In diesem Falle sind in einem Treppenschacht mehrere Führungsschienen 21 übereinander für die verschiedenen Stockwerke vorgesehen und jeder Führungsschiene ist die erforderliche Anzahl von Treppenstufen zugeordnet, welche in den Führungen des gemeinsamen Schaftes 14 verschiebbar sind.

Die Rollwendeltreppe braucht nicht dauernd in Betrieb zu sein, sondern sie kann bei Betreten über eine Photozelle eingeschaltet und beim Verlassen wieder abgeschaltet werden.

Claims (12)

1. Rollwendeltreppe mit mehreren Treppenstufen, gekennzeichnet, durch einen senkrechten, drehbaren Antriebsschaft mit in Längsrichtung verlau fenden Führungen für die radial inneren Enden der Treppenstufen und mit einer um den Schaft in Abstand von demselben angeordneten, endlosen stationären Führung für die radial äusseren Enden der Treppenstufen, welche endlose Führung in Horizontalprojektion kreisförmig ist und eine schraubenlinig ansteigenden Teil sowie einen schraubenlinig abfallenden Teil aufweist.

2. Rollwendeltreppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die endlose, stationäre Führung im wesentlichen in einer zur Längsachse des Schaftes schrägen Ebene angeordnet ist wobei der Steigungswinkel und des ansteigenden Teiles ^der Abfallwinkel des abfallenden Teiles der endlosen Führung im wesentlichen gleich sind.

3. Rollwendeltreppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die endlose, stationäre Führung die Form einer modifizierten Ellipse aufweist, wobei der Steigungswinkel des ansteiaenden Teiles und der Abfallwinkel des abfallenden Teiles unterschiedlich sind.

4. Rollwendeltreppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steigungswinkel des ansteigenden Teiles kleiner ist als der Abfallwinke des abfallenden Teiles der endlosen Führung.

5. Rollwendeltrepoe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Treppenstufe an ihrem radial äusseren Ende ein auf der endlosen Führung laufendesLaufrad und an ihrem radial inneren Ende wenigstens eine Rolle aufweist, die in einerFührung des Schaftes läuft.

6. Rollwendeltreppe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede Treppenstufe an ihrem radial inneren Ende einen in Längsrichtung des Schaftes nach oben verlängerten Führungssteg aufweist, der gleichzeitig als Sicherheitsgriff dient. - 11 -

7. Rollwendeltreppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die endlose, stationäre führung an ihrem oberen und unteren Totpunkt waagerecht abgeflacht ist und die Breite dieser Abflachung im wesentlichen dem Mittenabstand zwischen zwei benachbarten Treppenstufen am radial äusseren Ende derselben entspricht.

8. Rollwendeltreppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Treppenstufe an ihrem radial inneren Ende einen Teil aufweist, dessen obere Fläche höher liegt als die obere Fläche des restlichen Teiles der Treppenstufe und um die halbe Breite der Treppenstufe seitlich in bezug auf den restlichen Teil der Treppenstufe versetzt ist. «

9. Rollwendeltreppe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft im Zentrum eines zylindrischen Treppenschachtes an seinen Enden drehbar crelagertist, und, dass die stationäre endlose Führung am inneren Umfang des zylindrischen TrepDenschachtes befestigt ist.

10. Rollwendeltreppe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Schaftes über einen Elektromotor erfolgt. >

11. Rollwendeltreppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die in Längsrichtung des Schaftes verlaufenden Führungen aus U-Profilen bestehen, die mit ihrer offenen Seite in Umfangsrichtung des Schaftes weisen, wobei dann der verlängerte Führungssteg jeder Treppenstufe einerseits in dem zugeordneten U-Profil über Laufrollen und andererseits auch auf der Aussenseite des benachbarten U-Profiles über eine weitere Laufrolle geführt ist.

12. Rollwendeltreppe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Treppenstufen an ihren einander zugewandten Seitenflächen mit Laufrollen versehen sind.