CN1197761C

CN1197761C - 对连续输送机的链轮区域内的链条进行导引的方法和装置

Info

Publication number: CN1197761C
Application number: CN 99815369
Authority: CN
Inventors: 拉尔夫·韦伯
Original assignee: Kone Corp
Current assignee: Kone Corp
Priority date: 1998-08-08
Filing date: 1999-06-23
Publication date: 2005-04-20
Anticipated expiration: 2019-06-23
Also published as: WO2000007924A1; CN1332695A; EP1102718B1; EP1102718A1

Abstract

本发明涉及一种对一台连续输送机、尤其是一台人员输送设备，例如一自动楼梯或一自动走行道的链轮区域内的链条进行导引的方法，其中，链条被直线状地输往相应的链轮或驱动轮，在链股的第一链环上的第一元件啮合到链轮或驱动轮上后，持续地调节有效的链条半径，使链股中形成一个恒定的速度。

Description

对连续输送机的链轮区域内的链条进行导引的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种对一台连续输送机、尤其是一台人员输送设备，例如一自动楼梯或自动走行道的链轮区域内的链条进行导引的方法和装置。

背景技术

欧洲专利EP 0711 725公开了一种对用于自动楼梯或自动走行道的连续式传送带进行导引的装置，其中，链滚借助一条带有滚道的支撑轨和一条带有滚道的平衡轨被导引。在一个使连续式传送带转向的链轮的进入端，链滚从支撑轨的一条直线滚道进入平衡轨的曲线滚道，并在那儿的一个切点处与链轮啮合。在从支撑轨的滚道到切点之前，链滚在垂直于运动方向的方向上相距链轮一定距离地向前运动，这对于连续式传送带的平静运转很有利。

通过对连接件的曲线形状进行专门的特殊设计，据说可以减小多边效应(Polygoneffekt)。

在连续输送机、例如自动楼梯或自动走行道的链条通过一个链轮转向时，会产生多边效应和回转效应(Umlaufeffekte)，这尤其会对自动楼梯或自动走行道的平静运转造成负面影响。在其它以链条作为传动部件的连续输送机上也同样会出现这样的问题。

多边效应是因链条多边形地支撑在链轮上引起的。随着转动角度的增大，作用在链轮上的有效半径发生变化。链条速度由此在一个最大值和最小值之间摆动。当链轮齿合时，链滚和链轮上的齿具有不同的速度，从而带来冲击。回转效应是因从链轮传递到链环进而传递到楼梯或踏板上的角动量引起的。在链条经过该链轮之后，基于***的惯性，角动量起初保持不变，这会导致链条发生所谓的卷起(Einrollen)。角动量通过链条内的摩擦或者在设有链条导引元件时通过链条和导引元件之间的冲击会降低。

在传统的设置中，亦即在驱动链轮的同时使链条偏转时，链条被切向地引往链轮。链轮和链条由此在链轮啮合时具有不同的速度。这会导致在链条和链轮之间产生沿链股方向的冲击，这在实际应用中会形成对各传输部件、如自动楼梯或自动走行道的加速。除了带来噪声外，这种周期性的冲击还会给链条、链轮和驱动机构带来高负荷。

从德国专利DE-B 1 009 777中可了解到一种自动楼梯，它的台阶在两侧通过围绕设置于楼梯两端的驱动轮和导引链轮循环转动的齿形履带链相互连接，并配备有台阶支撑轮和附加的链条支撑轮。这些链条支撑轮具有与台阶支撑轮相同的尺寸，沿链条的纵向看过去，它们设置在后者之间并随同固定设置其上的支撑轨一同运动。为了减小运行噪音，取替附加的支撑轮，在支撑轨和驱动轮或导引链轮之间的间隙内设置一个轨状导引件，链滚在支撑轨和相连接的链轮的垂直直径平面之间的区域内滚行在该导引轨上。链条呈直线状地被输往链轮或驱动轮，且首先是第一链环的一个元件与该链轮或驱动轮啮合。链条大约在链轮节圆的高度上被切向输入，基于轨状导引件的几何结构，尤其是其到链条与链轮或驱动轮的啮合点的长度，在第一链环啮合到链轮或驱动轮中之后，链条才被偏转。即便运行噪声可能被减弱，该技术解决方案也不实用。

在美国专利文献US-A 2,128,310中记载了一种自动楼梯，与德国专利DE-B 1 009 777相类似，它也具有一个用于链滚的轨状导引件，该导引件一直通到链轮或驱动轮的区域内。该导轨为弯曲形结构，使得各链滚在此轨道上可从上向下进入链轮或驱动轮中，之后再偏转。由于在有待偏转的链滚之间有较大的间距，在链条偏转时(即便链滚被导引到链轮或驱动轮的区域内时)，也不可能降低运行噪声。

发明内容

本发明的目的在于提供一种方法和装置，借助它们可避免多边效应和回转效应，这样可显著改善连续输送机、尤其是相应的人员输送设备，例如自动楼梯或自动走行道的平静运行。由此引起的结构方面的投入可保持在合理的限度内，不会对其竞争力造成负面影响。此外，可持续调节有效的链条半径，使链股具有恒定的速度。

本发明有关方法的目的通过一种对一台连续输送机、尤其是一台人员输送设备，例如一自动楼梯或一自动走行道的链轮区域内的链条进行导引的方法来实现，其中，所述链条被直线状地输往相应的链轮或驱动轮)，并且首先是链股的第一链环上的第一元件啮合到链轮或驱动轮上，按照本发明，只有在第一链环上的第二元件通过与链轮啮合被固定之后，第一链环才被链轮偏转，链股上的其它链环按同样的方式与链轮啮合并偏转。

在一有利的扩展设计中，呈直线状地被输入链轮或驱动轮中的链条的作用线象弦线一样切割该链轮或驱动轮的节圆。

在另一有利的扩展设计中，在链条区域内设有辊式的导引元件，它们借助一个轨状的导引型材经过链轮。

将链条的链环从链轮或驱动轮)中的输出有利地设计成与该链条的链环输入相同。一种按照本发明方法工作的装置的特征在于，它具有许多用于使一条与输送部件、尤其是楼梯或踏板相连接的链条转向的链轮，该链条包括许多连接板和将它们连接起来的销钉以及用于与输送部件传动连接的辊式导引元件，其中，所述链轮尤其在其用于支承链轨销或导引元件的外径区域被设计得窄一些，在该区域内，在紧靠链轮的端面侧设有至少一个基本上在销钉或导引元件的有效滚动长度(Abrolllaenge)上延伸的、尤其为轨状的导引型材(Fuehrungsprofil)。

链条在切线之下呈直线状地被输往链轮。其中，沿链条的传送方向看过去，在该链轮前面设有一个支承导引元件的导轨面，该导轨面在链轮一旁延伸。

有利的是，所述导轨面基本上无过渡痕迹地转入导引型材中，该导轨面呈直线状地延伸，直至链股的每个链环上的两个销钉或两个导引元件与链轮啮合为止。

按照本发明的一个有利的设计，所述链条导引器材设置在一条作为弦线切割链轮的节圆的线上，其作为弦线具有的长度至少等于链距。

所述链轮有利地配备有渐开线轮齿。

链条在与链轮啮合后，首先持续地调整有效的链条半径，使链股内形成恒定的速度。对有效链轮半径的调节通过对链滚(可能仅仅为链轨销、台阶辊，保护辊或其它类似辊)的导引来完成。只有在链环的第二辊(可能为第二销钉)通过与链轮啮合而固定在一起之后，该链环才被链轮偏转。从而避免了链环随后多边形地支撑在链轮上，而影响链股内的速度状况。

在链轮输出链条时，链条的导引类似于链条输入链轮时的情形。由此能同样可靠避免链条被卷起(回转效应)。在链轮输出链条时，只有在链环转过180℃之后，该链环的第一辊子(可能为第一销钉)才被释放。

在链轮的角速度ω恒定时，在链轮的两次啮合之间形成

(α≤φ(t)≤α+δ)

δ此处表示齿距角。

在链滚和链轮轴之间的间距为r时，链股的速度为

v_T＝ω×r×cos[φ(t)-α] (1)

其中φ(t)是链轮的转角。

α是一个相移，它由链条输入链轮的方式来确定。

当φ位于值α和α+δ之间时，公式1有效。这还适用于链股中的每一链环。

若人们要求v_T为恒定值，那么在链轮和链滚之间的间距与链轮转角φ(t)必须按照下列公式来匹配：

r＝p/cos[φ(t)-α] (2)

p作为比例系数

p＝(R/r)×cos(α) (3)

其中R表示链轮的分度圆半径。

公式(2)表现在极坐标图中是链滚的轨迹曲线，在当前情形下为一条直线。当链滚在链轮中被直线导引(这是由于直线状输送链条确定的)时，在链股内会形成一个恒定的速度。

在链股的直线段部分驱动链条时，会在驱动链轮内自动形成这种链条导引。这样就会出现在圆柱针轮直线驱动时出现的情形。

在链条被链轮偏转时或者在同时用于偏转链条的链轮的区域内驱动链条时，链条在链轮内的直线运动当然只是有限地进行。最后与链轮啮合的链滚的运动对于链股的速度是决定性的，或者说在链条纯偏转时最后一个处于链轮内的链滚对于链股的速度是决定性的。因此，链环受链轮驱动发生转动最早在链环的第二链滚通过与链轮啮合而固定在一起时才开始。在链轮纯偏转时，链环的转动必须最迟在第一链滚对于链股的速度是决定性的时候进行。

当链条沿一条作为切割链轮节圆的弦线(该弦线的长度至少等于链距)输入时，上述为实现恒定的链股速度所设定的条件在技术上都能简便地满足。链滚在此情形下例如可以通过一种简单的导轨经过链轮。

按照本发明的另一构思，链轮配备有渐开线轮齿，就象在直线前行的圆柱针轮驱动中时一样。链滚在需要时可被分开设计，这样位于导轨上的部分可滚动，而位于链轮中的部分可固定。

利用本发明，能可靠避免冲击以及在先有技术中出现的问题，从而能够显著提高连续输送机、尤其是人员输送设备，例如一自动楼梯或一自动走行道的平静运转。迄今为止冲击会对链条构件、链轮以及驱动装置部分带来损害，而采用本发明的建议就能杜绝这样的情形发生。

附图说明

下面借助附图所示实施例对本发明予以详细说明，附图中：

图1、1a、1b示出带有转向链轮的一台连续输送机的循环链股，在转向链轮之间设有驱动装置；

图2和3分别为一商场自动楼梯的链条导引输入部位的不同视图或局部剖视图；

图4和5分别为一重载荷自动走行道的链条导引输入部位的不同视图或局部剖视图；

图6示出类似于图2和3所示的链滚的轨迹曲线图。

具体实施方式

图1、1a和1b示出一台未进一步详细示出的连续输送机的一条循环链股1，它例如由一条板状输送带构成。从图中除了能看到链条1以外，还可看到两个转向链轮2以及一个仅仅示意性示出的设置在两个链轮2之间的驱动装置24。从对图1的局部“X”的放大图中可看到，链条1呈直线状地被输往驱动轮25，25′。其中，在局部视图“Xa”中，链条1与驱动轮25′相切；而在局部视图“Xb”中，链条1则在切线之下沿一条弦线运动并与驱动轮25啮合。

图2和3示出链条1围绕一个链轮2被导引运动，该链轮2在其外径3区域内配备有渐开线轮齿4。链条1被设计为所谓的平环链，它包括许多链条连接板5，链轨销6以及链滚7、8，这些链滚与图中未示出的自动楼梯的台阶有效连接。链滚7与一条伸入链轮2区域内的导轨面9啮合，该导轨面9设置在具有窄结构的链轮外部区域10的一侧。一个起初直线延伸、然后弯曲的导轨形式的导向装置11基本上无过渡地与该导轨面9连接。链滚7沿链条1的弯曲走向围绕链轮2在该导轨11上滚动。只有当两个链滚8与链轮2相应结构的渐开线轮齿4啮合，从而能以相同速度旋转时，各链环才能偏转。本发明的这一措施避免了可能产生的多边效应。在导轨11的弯曲部段12，链滚8不会处于齿槽13的底部。在这一实施形式中，链滚7、8被分开来设计构型，使得位于导轨11内的部分7能滚动，而位于链轮2中的部分8被固定。附图标记14表示链轮2的分度圆直径，15表示链轮2的最小有效作用圆。链轮2的外部区域10如图示那样设计得要比链条1窄一些，这样导轨11可紧靠链轮2来设置。导轨11在此承担对作用在链滚7、8上的链轮半径进行调节的任务。

图4和5示出一个类似的实施形式，但该实施形式仅适用于一个未进一步示出的重载荷自动走行道。

从图4和5中可看到下列构件：链轮16，设计为平环链的链条17，该链条17包括链条连接板18和链轨销19以及保护滚20。此外还设有其它链滚21，它们与未进一步示出的自动走行道的踏板有效连接。链滚21类似于图1和2所示那样与导轨面22有效连接。该导轨面22设置在链轮16的一侧，并基本上无过渡地通入同样为轨状结构的导引装置23中。类似于图2和3所示，链条17也在切线下方呈直线状地被输往链轮16。在与链轮16啮合后，首先持续地调节有效的链条半径，使链股内形成一个恒定速度。调节有效的链条半径在此通过导引保护滚20来进行。只有在链环的第二保护滚20通过与链轮16啮合被固定之后，链环才被链轮16偏转。从而避免了链环随后多边形地支撑在链轮上，而影响链股内的速度状况。

链轮16输出链条部位(图中未示出)处的链条导引类似于链条输入链轮16时的情形，由此同样能可靠避免链条17卷起(回转效应)。链条17输入链轮16在一条其长度优选精确等于链距的弦线上进行。

图6示出图2和图3所示链滚8相对于链轮2的分度圆直径14的示意性轨迹曲线。在此，弦线长度I精确地等于链距δ。图中示出最小和最大的半径(r_min和r_max)。链距在此用I和齿距角δ来表示。

当链条沿一条作为切割链轮2节圆的弦线(该弦线的长度至少等于链距I)输入时，上述为实现恒定的链股速度所设定的条件在技术上都能简便地满足。链滚8在此情形下例如可以通过一种简单的导轨经过链轮2。在图6所示情形中，弦线长度精确地等于链距。链滚8的轨迹相对于链轮节圆14示出。相移α在此情形下精确地等于半个齿距角，并且相应地可由链距I和分度圆半径r_max计算出(α＝δ/2＝arcsin(I/[r_max]))。从图6中可以看出，在这样的设置中，链条从链轮输出时也不会发生回转效应，因为链条1以直线运动方式离开链轮2。

Claims

1.一种对一台连续输送机的链轮(2，16)区域内的链条(1，17)进行导引的方法，其中，链条(1，17)被直线状地输往相应的链轮(2，16)或驱动轮(25，25′)，并且首先是链股的第一链环上的第一元件(8，20)啮合到链轮(2，16)或驱动轮(25，25′)上，其特征在于，只有在第一链环上的第二元件(8，20)通过与链轮啮合被固定之后，第一链环才被链轮(2，16)偏转，链股上的其它链环按同样的方式与链轮(2，16)啮合并偏转。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，呈直线状地被输入链轮(2，16)或驱动轮(25，25′)中的链条(1，17)的作用线象弦线一样切割链轮(2，16)或驱动轮(25，25′)的节圆。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在链条(1，17)区域内设有辊式的导引元件(7，21)，它们借助一个轨状的导引型材(11，23)经过链轮(2，16)。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，链条(1，17)的链环从链轮(2，16)或驱动轮(25，25′)中输出的情形与其输入链轮(2，16)或驱动轮(25，25′)中的情形一致。

5.一种按照权利要求1所述方法进行工作的装置，该装置用于对链轮(2，16)区域内的链条(1，17)进行导引，其特征在于，该装置具有许多用于使一条与输送部件相连接的链条(1，17)转向的链轮(2，16)以及可能设置在这些链轮(2，16)之间的驱动轮(25，25′)，该链条(1，17)包括许多连接板(5，18)和将它们连接起来的销钉(6，19，20)以及用于与输送部件有效连接的辊式导引元件(7，8，21)，其中，所述链轮(2，16)在其用于支承链轨销(6)或导引元件(8，20)的外径(3)区域被设计得窄一些，在该区域内，在紧靠链轮(2，16)的端面侧设有至少一个在销钉(6)或导引元件(8，20)的有效滚动长度上延伸的、轨状的导引型材(11，23)。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述链条(1，17)在与链轮(2，16)相切的切线下方呈直线状地被输往该链轮(2，16)，其中，沿链条(1，17)的传送方向看过去，在该链轮(2，16)前面设有一个支承导引元件(7，21)的导轨面(9，22)，该导轨面(9，22)在链轮(2，16)一旁延伸。

7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述导轨面(9，22)无过渡痕迹地转入导引型材(11，23)中，该导轨面(9，22)呈直线状地延伸，直至链股的每个链环上的两个销钉(6)或两个导引元件(8，20)与链轮(2，16)啮合为止。

8.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述链条导引器材设置在一条作为弦线切割链轮(2，16)的节圆(14)的线上，其作为弦线具有的长度至少等于链距。

9.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述链轮(2，16)配备有渐开线轮齿(4)。

10.如权利要求5或所述的装置，其特征在于，在链轮的两次啮合之间，当链轮(2，16)的角速度ω为恒定值时，并且当链滚和链轮轴之间的间距为r时，链股的速度按照下列公式求出：

v_T＝ω×r×cos[φ(t)-α]

其中，

φ(t)是链轮的转角，

α是一个相移，它由链条输入链轮的方式来确定，

δ此处表示齿距角。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，当v_T为恒定值时，链轮和链滚之间的间距与链轮转角φ(t)按照下列公式来匹配：

r＝p/cos[φ(t)-α]

其中，p作为比例系数

p＝(R/r)×cos(α)

其中，R表示链轮的分度圆半径。