DE60225873T2

DE60225873T2 - Aufzugsantrieb

Info

Publication number: DE60225873T2
Application number: DE2002625873
Authority: DE
Inventors: Eric Rossignol; Philipp Angst
Original assignee: Inventio AG
Current assignee: Inventio AG
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2002-06-24
Publication date: 2009-07-23
Anticipated expiration: 2022-06-25
Also published as: DE60225873D1; ATE391107T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufzugsanlage.
Das schweizer Patent CH-252872 betrifft eine Aufzugsanlage mit einem auf sechs Riemenscheiben laufenden Endlosseil. Das Endlosseil wird von einem Motor angetrieben, der zwei auf der Motorwelle angeordnete Riemenscheiben mit verschiedenen Durchmessern in die gleiche Richtung antreibt. Da der Motor mit konstanter Drehzahl läuft, ist die Drehzahl dieser Riemenscheiben unterschiedlich. Die Geschwindigkeit der Kabine ist deshalb unabhängig von der Motordrehzahl. So wird ein Getriebemechanismus mit einem Untersetzungsfaktor erreicht. Ein Problem dieser Lösung besteht darin, dass der Geschwindigkeitsreduzierungsfaktor durch Riemenscheiben mit unterschiedlichem Durchmesser erreicht wird, die direkt am Motor angeordnet sind. Das Übersetzungsverhältnis ist festgelegt und kann nur durch Auswechseln der beiden Riemenscheiben auf der Motorwelle geändert werden. Des Weiteren besteht ein anderes Problem in der Verwendung mehrerer Riemenscheiben, die fest im Schacht angeordnet sind. Diese Lösung führt deshalb zu einer komplexen Aufzugsanlage mit hohen Herstellungs- und Wartungskosten. Des Weiteren ist ein Gegengewicht unbedingt nötig, um die gesamte Aufzugsanlage auszugleichen.
Die FR 1377248 offenbart eine Aufzugsanlage mit einem beweglichen Element, das durch einen Motor mittels eines auf einer oberen Riemenscheibe und einer unteren Riemenscheibe laufenden Endlosseils bewegt wird, wodurch das Endlosseil einen ersten Seilabschnitt und einen zweiten Seilabschnitt umfasst, wobei ein mit dem ersten Seilabschnitt und mit dem zweiten Seilabschnitt zusammenwirkendes Kraftübertragungsmittel an dem be weglichen Element angeordnet ist. Diese Lösung weist den Nachteil auf, dass eine Richtungs- und Geschwindigkeitsänderung der Kabine durch eine Änderung der Motordrehzahl erfolgen muss.
Die in Anspruch 1 definierte vorliegende Erfindung schlägt eine Aufzugsanlage vor, die alle die oben angeführten Probleme löst und eine Aufzugsanlage mit einfacher Ausführung bereitstellt, wodurch die Anzahl der im Schacht angeordneten Aufzugskomponenten verringert werden kann, wobei alternative Lösungen gegeben werden, die eine einfache Art und Weise der Richtungs- und Geschwindigkeitsänderung der Kabine unabhängig von der Drehzahl des Motors gestatten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch die Erfindung mit dem Kennzeichen nach Anspruch 1 gelöst.
Die Aufzugsanlage nach Anspruch 1 weist gegenüber des Stands der Technik insofern Vorteile auf, als die Richtungs- und Geschwindigkeitsänderung des beweglichen Elements direkt an der Kabine und unabhängig von der Motordrehzahl durchgeführt werden kann. Des Weiteren ist ein Gegengewicht nicht absolut notwendig. Die im Schacht angeordneten Aufzugkomponenten sind reduziert.
Vorteilhafte Entwicklungen und Verbesserungen werden in den abhängigen Ansprüchen spezifiziert.
Die Erfindung wird im Folgenden durch ein paar Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die angehängten schematischen Zeichnungen beschrieben, die rein beispielhaft angeführt werden und somit die vorliegende Erfindung nicht einschränken; darin zeigen:
1 konzeptuell und theoretisch eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung,
2 eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
3 noch eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
4 einen mechanischen Geschwindigkeitswechsler in einer Ausführungsform der Erfindung,
5 eine Aufzugsanlage mit einem mechanischen Geschwindigkeitswechsler,
6 ein den Geschwindigkeitswechsler verwendendes mechanisches Positioniersystem,
7 eine Ausführungsform der Erfindung mit einer anderen Getriebeart,
8 eine Aufzugsanlage mit zwei Motoren,
9 eine Ausführungsform der Erfindung mit einem Gegengewicht,
10 eine Ausführungsform der Erfindung mit zwei Gegengewichten und einem Schwungrad,
11 eine Ausführungsform der Erfindung mit einem Gegengewicht und einem Umkehrkasten.
1 zeigt das Grundkonzept der Erfindung durch Beschreibung einer Ausführungsform, bei der Schlupf und Reibung außer Acht gelassen werden. Der Übersicht halber werden die anderen üblichen Aufzugskomponenten nicht gezeigt.
Bei dem Seil 1 handelt es sich um ein Endlosseil 1, das ein Riemen sein kann und auf einer in einem Aufzugsschacht H angeordneten oberen Riemenscheibe 2 und unteren Riemenscheibe 3 läuft. Die obere Riemenscheibe 2 wird durch einen Motor M betätigt, und die untere Riemenscheibe 3 ist eine passive Riemenscheibe. Der Motor M kann zum Beispiel direkt mit der oberen Riemenscheibe 2 verbunden sein, so dass die obere Riemenscheibe 2 auch als Zugscheibe 2 bezeichnet werden kann. Die untere Riemenscheibe kann auch als Umlenkscheibe 3 bezeichnet werden. Eine erste Reibscheibe 4 und eine zweite Reibscheibe 5 sind an einem beweglichen Element 8 angeordnet. Das bewegliche Element ist in diesem Fall die Aufzugskabine 8. In diesem Beispiel ist die erste Reibscheibe 4 mittels eines Doppelscheibensystems DPS mit der zweiten Reibscheibe 5 verbunden, wobei das DPS eine erste Antriebsscheibe 6 und eine zweite Antriebsscheibe 7 umfasst, die verschiedene Durchmesser aufweisen. Die Kabine 8 ist mittels der ersten Reibscheibe 4 und der zweiten Reibscheibe 5 mit dem Seil 1 verbunden. Die erste Reibscheibe 4 wirkt mit einem ersten Seilabschnitt 9 zusammen, der dem linken Seilabschnitt in 1 entspricht, und die zweite Reibscheibe 5 wirkt mit einem zweiten Seilabschnitt 10 zusammen, der dem rechten Seilabschnitt in 1 entspricht. Der erste Seilabschnitt 9 ist deshalb mittels eines Kraftübertragungsmechanismus PTM, der bei dieser Ausführungsform das Doppelscheibensystem DPS umfasst, mit dem zweiten Seilabschnitt 10 verbunden. Bei dieser Konfiguration kann sich die Kabine 8 nicht bewegen, wenn der Motor nicht läuft. Die Kabine 8 befindet sich im Stillstand, wobei ihre halbe Last an jedem Seilabschnitt 9, 10 hängt, und das System ist vollkommen ausgeglichen. Wenn sich die erste Reibscheibe 4 dreht, dreht sich die zweite Reibscheibe mit einer anderen Geschwindigkeit, da die erste Antriebsscheibe 6 und die zweite Antriebsscheibe 7 verschiedene Durchmesser aufweisen. Die Beziehung ist wie folgt: w2 = D1/D2·D3/D4·w1, wobei

w1:: Drehzahl der ersten Reibscheibe 4
w2:: Drehzahl der zweiten Reibscheibe 5
D1:: Durchmesser der ersten Reibscheibe 4
D2:: Durchmesser der zweiten Reibscheibe 5
D3:: Durchmesser der ersten Antriebsscheibe 6
D4:: Durchmesser der zweiten Antriebsscheibe 7.

Wenn der Motor bewirkt, dass sich die obere Riemenscheibe 2 im Uhrzeigersinn bewegt, dreht sich die zweite Reibscheibe 5 schneller als die erste Reibscheibe 4, infolgedessen bewegt sich die zweite Reibscheibe 5 an dem sich abwärts bewegenden Seil schneller nach oben als sich die erste Reibscheibe 4 an dem sich nach oben bewegenden Seil nach unten bewegt. Somit bewegt sich die Kabine 8 nach oben.
Die Geschwindigkeit der Kabine Vc wird durch die folgenden Beziehungen gegeben: π·w1·D2 = π·wM·DM – Vc π·w2·D2 = π·wM·DM + Vc w2·D2·D4 = w1·D1·D3 → Vc = π·wM·DM·(D3 – D4)/(D3 + D4),wobei

wM:: Drehzahl der oberen Riemenscheibe 2
DM:: Durchmesser der oberen Riemenscheibe 2.

In dieser Beziehung ist, wenn D3 = D4, unabhängig von der Drehzahl des Motors wM die Geschwindigkeit der Kabine gleich Null.
Die Kabine 8 bewegt sich mit der Geschwindigkeit der Seile (π·wM·DM) multipliziert mit einem Faktor (D3 – D4)/(D3 + D4) in Abhängigkeit vom Durchmesser der beiden Antriebsscheiben 6 und 7. Dieser Faktor kann sehr klein sein, indem die beiden Durchmesser D3 und D4 fast gleich sind. Dies bedeutet, dass diese beiden Antriebsscheiben 6 und 7 ein Getriebe GB mit einem sehr hohen Untersetzungsfaktor bilden. Dieses Getriebe GB ist an der Kabine 8 vom Motor weg angeordnet. Die Richtung und die Geschwindigkeit der Kabine 8 werden mittels des Getriebes GB direkt an der Kabine eingestellt, wobei das Übersetzungsverhältnis des Getriebes GB durch die Differenz der Durchmesser D3, D4 gegeben wird. Die Richtung und die Geschwindigkeit der Kabine lassen sich deshalb unabhängig von der Motordrehzahl bzw. von der Seilgeschwindigkeit ändern und steuern.
Es folgt ein Beispiel einer numerischen Anwendung:
Es seien:
DM = 0,5 m
wM = 1000 U/min = 16,67 U/s
Vc = 1 m/s
Die Riemenscheibe muss so ausgeführt werden, dass D3 = 1,076·D4.
Bei diesem System werden die folgenden Vorteile erzielt:
– Immer eine ausgeglichene Last an der oberen Riemenscheibe 2
Da der Durchmesser der ersten Antriebsscheibe 6 und der der zweiten Antriebsscheibe 7 fast gleich sind, ist das System symmetrisch, und deshalb ist die Last auf jeder Seite der Motorriemenscheibe gleich, das System ist selbstausgeglichen.
– Kein Gegengewicht erforderlich
Infolge des vorherigen Punktes braucht das System kein Gegengewicht.
– Kein Bedarf an einem Getriebe am Motor
Die Untersetzung erfolgt durch die erste Antriebsscheibe 6 und die zweite Antriebsscheibe 7 an der Kabine, deshalb kann der Motor direkt, ohne Untersetzung, an die obere Riemenscheibe 2 gekoppelt sein.
– Sehr einfaches Getriebe an der Kabine
Das Getriebe mit einem sehr hohen Untersetzungsfaktor besteht nur aus zwei fast gleich großen Riemenscheiben. Dies bedeutet geringe Reibung und geringe Kosten.
– Verringerte statische Belastung an den Seilen
Die Seilabschnitte brauchen nur die Hälfte der Kabinenlast zu tragen. Da kein Gegengewicht erforderlich ist, beträgt die statische Belastung an den Seilen weniger als die Hälfte der Belastung eines Systems mit Gegengewicht.
– Dynamische Zugkräfte in den Seilen sind stark reduziert
Die dynamischen Kräfte in den Seilen aufgrund von Beschleunigung sind stark reduziert, da die Geschwindigkeit der Seile größer ist.
Der Reduktionsfaktor wird durch den Untersetzungsfaktor gegeben (D3 – D4)/(D3 + D4).
2 zeigt eine andere Ausführungsform, bei der eine bessere Reibung zwischen dem Endlosseil 1 und der ersten Reibscheibe 4 bzw. der zweiten Reibscheibe 5 erreicht wird. Die Reibscheiben 4, 5 sind mit zusätzlichen Riemenscheiben 11, 12 an der Kabine 8 verbunden, um den Kontakt zwischen dem Seil 1 und den Reibscheiben 4, 5 zu vergrößern. Das Doppelscheibensystem DPS hat die gleiche Funktion wie in 1.
3 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Stabilität der Aufzugsanlage vergrößert ist. In dieser Figur läuft der erste Seilabschnitt 9 im Wesentlichen parallel zu einer ersten Seite 13 der Kabine 8, und der zweite Seilabschnitt 10 läuft im Wesentlichen parallel zu einer zweiten Seite 14 der Kabine 8. Somit ist die Last ausgeglichen, und die Reibung an der nicht gezeigten Führungsschiene kann verringert werden. Dazu ist eine zusätzliche im Schacht angeordnete obere Riemenscheibe 15 erforderlich. Des Weiteren ist zwischen der ersten Antriebsscheibe 6 und der zweiten Antriebsscheibe 7 eine Umkehrscheibe 16 erforderlich, um die Drehrichtung der ersten Antriebsscheibe 6 bezüglich der zweiten Antriebsscheibe 7 umzukehren.
Wie dargestellt, basiert das ausgeglichene Hubsystem auf einer kleinen Differenz zwischen dem Durchmesser D3 der ersten Antriebsscheibe 6 und dem Durchmesser D4 der zweiten Antriebsscheibe 7 (zum Beispiel ca. 8%). Wenn ein System gebaut wird, das das Verhältnis der oben erwähnten Durchmesser D3 und D4 um ein paar Prozent variabel gestalten kann, könnte die Geschwindigkeit der Kabine 8 geändert werden, während die Drehzahl des Motors konstant bleibt. Wenn zum Beispiel der Durchmesser D3 zwischen 0 und 8% geändert wird, kann die Geschwindigkeit der Kabine zwischen 0 und 1 m/s geändert werden.
In 4 wird ein Beispiel eines mechanischen Systems angeführt, das das Übersetzungsverhältnis des Getriebes GB kontinuierlich oder zum Beispiel schrittweise um ein paar Prozent ändern kann. Dieses mechanische System wird im Folgenden als mechanischer Geschwindigkeitswechsler MSD bezeichnet. Die plattenförmige erste Antriebsscheibe 6 und die plattenförmige zweite Antriebsscheibe 7 der oben genannten Ausführungsformen werden in der Ausführungsform von 4 durch eine erste kegelförmige Antriebsscheibe 6' und eine zweite kegelförmige Antriebsscheibe 7' ersetzt. Eine Seite jeder der kegelförmigen Antriebsscheiben 6', 7' weist einen Durchmesser D3' auf, die andere Seite einen Durchmesser D4', wobei sich die Durchmesser D3' und D4' um ein paar Prozent (zum Beispiel 4%) unterscheiden.
Die erste kegelförmige Antriebsscheibe 6' ist in der umgekehrten Position zur zweiten kegelförmigen Antriebsscheibe 7' angeordnet, und sie sind durch eine bewegliche Riemenscheibe 17 miteinander verbunden, die auf ihrer Achse 18 beweglich ist. Die Achse 18, die auch als Steuerachse des mechanischen Geschwindigkeitswechslers MSD bezeichnet wird, kann sich im Wesentlichen parallel zu den Achsen 19, 20 der beiden kegelförmigen Antriebsscheiben 6', 7' bewegen. Wenn sich die bewegliche Riemenscheibe 17 in der Mitte (Punkt C in 4) befindet, drehen sich beide kegelförmigen Antriebsscheiben 6', 7' genau mit der gleichen Geschwindigkeit, weil der Durchmesser an diesem Punkt (D3' + D4')/2 beträgt. Wenn sich die bewegliche Riemenscheibe 17 bewegt, bis die Seite der zweiten kegelförmigen Antriebsscheibe 7' mit dem Durchmesser D3' erreicht ist (Punkt A in 4), dreht sich die erste kegelförmige Antriebsscheibe 6' schneller als die zweite kegelförmige Antriebsscheibe 7', weil D3' > D4'. Wenn D3' zum Beispiel 4% größer ist als D4', dreht sich die erste kegelförmige Antriebsscheibe 6' um 8% schneller. Wenn sich die bewegliche Riemenscheibe 17 bewegt, bis die Seite der zweiten kegelförmigen Antriebsscheibe 7' mit dem Durchmesser D4' erreicht ist (Punkt B in 4), liegt die umgekehrte Situation vor. Um die Verbindung zwischen den kegelförmigen Antriebsscheiben 6', 7' herzustellen, wird die Verwendung eines Verbindungsriemens 21 bevorzugt.
5 zeigt eine ähnliche Aufzugsanlage wie die in 3, bei der der mechanische Geschwindigkeitswechsler MSD verwendet wird. Die Steuerachse 18 des mechanischen Geschwindigkeitswechslers MSD kann durch einen Elektromagneten oder einen Motor betätigt werden. Die erforderliche Energie ist gering. Durch Betätigung der Steuerachse 18 ist es möglich, eine Beschleunigungs- oder Verzögerungsrampe ohne irgendeine ACVF (Alternating Current Variable Frequency – variable Wechselstromfrequenz) zu erzeugen, wobei die Drehzahl des die obere Riemenscheibe 2 antreibenden Motors konstant bleibt. Die Geschwindigkeitsänderung wird deshalb nur mittels des mechanischen Geschwindigkeitswechslers MSD erreicht. Ein anderer Vorteil kann darin bestehen, dass der Start der Fahrt mit dem Motor auf voller Geschwindigkeit erfolgen kann, was zu einer Verringerung der Motorgröße führt. Die Kabine kann angehalten werden, während der Motor läuft, deshalb können eine plötzliche Beschleunigung und die Verzögerung vermieden werden.
Der mechanische Geschwindigkeitswechsler MSD kann auch dazu verwendet werden, die Position der Aufzugskabine 8 im Schacht H mechanisch zu erkennen. Dies wird in 6 dargestellt. Die Steuerachse 18 des mechanischen Geschwindigkeitswechslers MSD wird durch Nocken aktiviert, die im Schacht zum Beispiel als ein unterster Nocken S1, ein Zwischennocken S2 und ein oberster Nocken S3 angeordnet sind. Diese Nocken S1, S2 und S3 werden zur Verzögerung der Kabine 8 verwendet. Eine Beschleunigung kann mit einem Elektromagneten oder einem kleinen Motor erfolgen, der die gleiche Steuerachse 18 betätigt.
Das Funktionsprinzip ist wie folgt:
Wenn die Kabine 8 an der Etage ankommt, wird der mechanische Geschwindigkeitswechsler MSD durch den entsprechenden Nocken S1, S2, S3 betätigt, der die Steuerachse 18 drückt, bis sie die mittlere Position der kegelförmigen Antriebsscheiben 6', 7' erreicht, bei der die Geschwindigkeit der Kabine gleich Null ist. Die Form des Nockens S1, S2, S3 definiert vollständig die Verzögerungsrampe. Ein wichtiges Merkmal besteht darin, dass der Punkt, an dem die Kabine 8 anhält, durch die Form des Nockens mechanisch definiert wird und von der Kabinenlast, der Seilflexibilität, der Kabinengeschwindigkeit usw. unabhängig ist. Somit ist mit diesem System eine sehr hohe Positioniergenauigkeit zu erwarten. In 6 sind der unterste Nocken S1 an der untersten Etage und der oberste Nocken S3 an der obersten Etage festgelegt, der Zwischennocken S2 an der Zwischenetage ist nur dann mit der Steuerachse 18 verbunden, wenn die Kabine an der Etage anhalten muss (zum Beispiel Aktivierung der Steuerachse 18 durch einen Elektromagneten). Die höchste Positioniergenauigkeit ist deshalb unabhängig von der Kabinenlast, der Kabinengeschwindigkeit und der Seilflexibilität. Deshalb wird eine sehr einfache mechanische Schachtinformation ohne Elektronik erreicht.
7 zeigt eine Aufzugsanlage, bei der der erste Seilabschnitt 9 und der zweite Seilabschnitt 10 mittels eines gewöhnlichen Getriebes GB miteinander verbunden sind, das an der Kabine 8 angeordnet ist. Der erste Seilabschnitt 9 und der zweite Seilabschnitt 10 laufen jeweils zusätzlich auf drei kleinen Riemenscheiben 22, die in der Nähe des Getriebes GB angeordnet sind. Diese drei kleinen Riemenscheiben 22 dienen dazu, die Reibung des ersten und des zweiten Seilabschnitts 9, 10 zu vergrößern. Die Kabine 8 hängt zwischen der oberen Riemenscheibe 2 und der unteren Riemenscheibe 3, die im Schachtkopfraum bzw. in der Schachtgrube befestigt sind. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die Vertikalbewegung der Kabine während des Ladens/Entladens verringert und die Steifigkeit des Seilsystems vergrößert ist. Beschleunigungen der Kabine von mehr als 1 g sind sowohl aufwärts als auch abwärts möglich. In diesem Fall befindet sich der Motor an der oberen Riemenscheibe 2. Koaxial zur unteren Riemenscheibe 3 kann ein Schwungrad 23 zum Speichern von kinetischer Energie verwendet werden, die nach Bedarf wieder verwendet werden kann. Auch bei dieser Ausführungsform wird kein Gegengewicht benötigt. Wie oben, bestimmt auch hier das Übersetzungsverhältnis des Getriebes GB die Richtung und die Geschwindigkeit der Kabine unabhängig von der Motordrehzahl. Der Motor kann sich mit konstanter Drehzahl drehen.
In 8 wird eine Endlosseil-Aufzugsanlage gezeigt, bei der ein erster Motor M1 und ein zweiter Motor M2 verwendet werden. Die Kabine 8 wird von einem ersten Endlosseil 24 und einem zweiten Endlosseil 25 getragen, die durch den ersten Motor M1 bzw. den zweiten Motor M2 betätigt werden. Das erste Endlosseil 24 läuft auf einer ersten lateralen Seite 13' der Kabine 8. Das zweite Endlosseil 25 läuft auf einer zweiten lateralen Seite 14' der Kabine 8 gegenüber der ersten lateralen Seite 13'. Das erste Endlosseil 24 läuft weiterhin auf einem ersten Satz 26 von vier kleinen Reibscheiben, und das zwei te Endlosseil 25 läuft auf gleiche Weise mit einem zweiten Satz 26' von vier kleinen Reibscheiben. Der erste Satz 26 und der zweite Satz 26' von kleinen Reibscheiben sind durch einen Verbindungsmechanismus 27 an der Kabine 8 miteinander verbunden. Wenn der erste und der zweite Motor M1, M2 nicht laufen, kann sich die Kabine 8 nicht bewegen. Wenn sie mit genau der gleichen Drehzahl laufen, bleibt die Kabine 8 im Stillstand. Wenn zwischen den beiden Motordrehzahlen eine kleine Differenz besteht, bewegt sich die Kabine 8 mit der Geschwindigkeit Vc = π·(wM2 – wM1)DM,wobei

wM1, wM2:: Drehzahl des Motors M1 bzw. des Motors M2
DM:: Durchmesser von durch den Motor M1 und den Motor M2 bewegten Zugscheiben; in diesem Fall weisen die beiden Zugscheiben den gleichen Durchmesser auf.

Die folgende 9, 10 und 11 zeigen drei Möglichkeiten der Verwendung eines oder mehrerer zusätzlicher beweglicher Elemente 28, in diesem Fall Gegengewichte 28, mit der oben beschriebenen Aufzugsanlage.
In 9 wird als Zugscheibe die in der Schachtgrube angeordnete untere Riemenscheibe 3 und als Umlenkscheibe die im Schachtkopfraum angeordnete obere Riemenscheibe 2 verwendet. Das Getriebe GB und das Endlosseil 1 sind im Wesentlichen wie in 7 angeordnet. Ein Gegengewicht 28 ist mit einem getrennten Seil 29 mit der Kabine 8 verbunden, das auf einer im Schachtkopfraum befestigten zusätzlichen Umlenkscheibe 30 läuft.
In 10 wird eine Aufzugsanlage gezeigt, bei der sowohl der Motor M als auch das Getriebe GB an der Kabine 8 angeordnet sind. In der Schachtgrube weist die untere Riemenscheibe 3 das Schwungrad 27 mit der gleichen Funk tion wie in 7 auf. In diesem Fall sind zwei Gegengewichte 28 mittels zweier getrennter Seile 29 mit der Kabine 8 verbunden.
In 11 ist eine Aufzugsanlage zu sehen, bei der das Gegengewicht 28 und die Kabine 8 am gleichen Endlosseil 1 hängen. Im Grunde ist dies das gleiche Prinzip, das in 1 verwendet wird, aber mit einem Gegengewicht. Die obere Riemenscheibe 2 befindet sich am Gegengewicht 28 und die untere Riemenscheibe 3 an der Kabine 8. Die erste und die zweite Antriebsscheibe 6, 7 des Doppelscheibensystems DPS sind am oberen Schacht befestigt und drehen sich mittels eines dazwischen angeordneten Umkehrkastens RB in die umgekehrte Richtung. Wenn sie sich mit der gleichen Geschwindigkeit drehen, bewegt sich die Kabine 8 nicht, wenn sie sich mit einer unterschiedlichen Geschwindigkeit drehen, bewegt sich die Kabine 8 mit der folgenden Geschwindigkeit: Vc = π·(w3 – w4)DM,wobei

w3, w4: die Drehgeschwindigkeiten der ersten und der zweiten Antriebsscheibe 6, 7 sind.

Es sind verschiedene Konfigurationen möglich:
Der Motor M braucht nicht, wie in 11 gezeigt, am Gegengewicht angeordnet zu sein (direkt oder indirekt an der oberen Riemenscheibe 2, der Motor kann die Riemenscheibe selbst sein), sondern kann auch am oberen Schacht (direkt oder indirekt durch eine der Antriebsscheiben 6 oder 7) oder an der Kabine (direkt oder indirekt durch die untere Riemenscheibe 3) angeordnet sein.
Die Änderung der Kabinengeschwindigkeit durch die Ausführungsform von 11 kann auf folgende Weise erfolgen:

A) Festes Verhältnis der Geschwindigkeit zwischen den Antriebsscheiben 6, 7 durch Verwendung von zwei Riemenscheiben mit unterschiedlichem Durchmesser (zum Beispiel D3 = 0,9 D4) und Verwendung einer ACVF am Motor.
B) Festes Verhältnis der Geschwindigkeit zwischen den Antriebsscheiben 6, 7 durch Verwendung eines Umkehrkastens RB mit einem Übersetzungsverhältnis (zum Beispiel 0,9) und Verwendung einer ACVF am Motor.
C) Konstante Geschwindigkeit des Motors (Nenndrehzahl) und Verwendung eines mechanischen Geschwindigkeitswechslers MSD (wie in 6) zwischen den Antriebsscheiben 6, 7.

Dieses System weist deshalb die folgenden Vorteile auf:

– Lastausgleich mittels des Gegengewichts → Verringerung der Motorleistung für sehr große Kabinen.
– Raumersparnis mit dem Motor am Gegengewicht (für die oben genannten Konfigurationen.
– Geschwindigkeitsänderung ohne ACVF mittels des mechanischen Geschwindigkeitswechslers (für Konfiguration C).
– Start der Fahrt mit dem Motor auf Nenndrehzahl => Verringerung der Motorgröße (für Konfiguration C).

Im Allgemeinen können folgende Betrachtungen bezüglich der vorliegenden Erfindung gemacht werden:
Die Verwendung eines Getriebes GB an der Kabine, das sowohl mit dem ersten als auch dem zweiten Seilabschnitt 9, 10 zusammenwirkt, bewirkt die Verringerung des Antriebsmoments und des Bremsmoments, und deshalb ist eine einfachere Ausführung des Motors und der Bremse möglich. Das Endlosseil kann schneller laufen als die Kabine.
Das Endlosseil kann auch als Riemen oder als V-Riemen oder als Band oder als Kette oder als ein ähnliches Kabel, das die gleiche Funktion erfüllt, ausgeführt sein. Natürlich können mehr als ein Seil verwendet werden.
Der Motor kann an anderer Stelle im Schacht oder am beweglichen Element angeordnet sein.
Das bewegliche Element 8 oder das zusätzliche bewegliche Element 28 können eine Aufzugskabine oder ein Gegengewicht sein.
Das Getriebe GB kann stufenlos einstellbar sein oder vorbestimmte Stufen aufweisen oder ein konstantes Übersetzungsverhältnis oder andere Konfigurationen aufweisen.
Durch Ändern des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes können die Richtung und die Geschwindigkeit der Kabine geändert werden, indem der Motor während der Fahrt der Kabine auf einer optimalen konstanten Drehzahl gehalten wird und sich damit dreht. Andererseits gestattet ein stufenlos verstellbares Getriebe an der Kabine, dass sich die Kabine mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt, selbst wenn der Motor nicht mit konstanter Drehzahl läuft.
Die Erfindung gestattet eine Aufzugsausführung ohne Gegengewicht und deshalb eine leichte Kabine. Die Last an den Seilen ist das Gewicht der Kabine plus mitfahrender Personen. Wenn ein getrenntes Gegengewicht hinzugefügt wird, kann das gesamte Gewicht der Kabine und möglicherweise das Gewicht einiger mitfahrender Personen durch dieses Gegengewicht ausgeglichen werden, wodurch die Last der Seile (nicht der Seile des Gegengewichts) verringert wird.
Das Schwungrad 23 kann koaxial oder nicht koaxial zur oberen Riemenscheibe oder zur unteren Riemenscheibe angeordnet werden. Ein Getriebemechanismus kann gegebenenfalls zwischen dem Schwungrad und der oberen Riemenscheibe bzw. der unteren Riemenscheibe angeordnet werden.
Wenn die Steuerung der Geschwindigkeit und Richtung einer Kabine an der Kabine erfolgt, während sich der Riemen mit mehr oder weniger konstanter Geschwindigkeit dreht, ist die Verwendung mehrerer Kabinen pro Schacht möglich (Mehrkabinenaufzugsanlage).

1: Endlosseil
2: Obere Riemenscheibe
3: Untere Riemenscheibe
4: Erste Reibscheibe
5: Zweite Reibscheibe
6: Erste Antriebsscheibe
6': Erste kegelförmige Antriebsscheibe
7: Zweite Antriebsscheibe
7': Zweite kegelförmige Antriebsscheibe
8: Bewegliches Element/Aufzug/Gegengewicht
9: Erster Seilabschnitt
10: Zweiter Seilabschnitt
11: Zusätzliche Riemenscheibe
12: Zusätzliche Riemenscheibe
13: Erste Seite
13': Erste laterale Seite
14: Zweite Seite
14': Zweite laterale Seite
15: Zusätzliche obere Riemenscheibe
16: Umkehrscheibe
17: Bewegliche Riemenscheibe
18: Achse der beweglichen Riemenscheibe/Steuerachse
19: Achse der ersten kegelförmigen Antriebsscheibe
20: Achse der zweiten kegelförmigen Antriebsscheibe
21: Verbindungsriemen
22: Kleine Riemenscheiben
23: Schwungrad
24: Erstes Endlosseil
25: Zweites Endlosseil
26: Erster Satz von kleinen Reibscheiben
26': Zweiter Satz von kleinen Reibscheiben
27: Verbindungsmechanismus
28: Zusätzliches bewegliches Element
29: Getrenntes Seil
30: Zusätzliche Umlenkscheibe
CA: Mittlere Achse
DPS: Doppelscheibensystem
GB: Getriebe
H: Schacht
M: Motor
M1: Erster Motor
M2: Zweiter Motor
MSD: Mechanischer Geschwindigkeitswechsler
PTM: Kraftübertragungsmittel
RB: Umkehrkasten
S1: unterster Nocken
S2: Zwischennocken
S3: oberster Nocken

Claims

Aufzugsanlage mit einem beweglichen Element (8), das durch einen Motor mittels eines auf einer oberen Riemenscheibe (2) und einer unteren Riemenscheibe (3) laufenden Endlosseils (1) bewegt wird, wobei das Endlosseil (1) einen ersten Seilabschnitt (9) und einen zweiten Seilabschnitt (10) umfasst, wobei ein mit dem ersten Seilabschnitt (9) und mit dem zweiten Seilabschnitt (10) zusammenwirkendes Kraftübertragungsmittel (PTM) an dem beweglichen Element (8) angeordnet ist und wobei das Kraftübertragungsmittel (PTM) ein Getriebe (GB) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (GB) einen mechanischen Geschwindigkeitswechsler (MSD) umfasst, der eine erste kegelförmige Antriebsscheibe (6') mit einer ersten Längsachse (19) und eine zweite kegelförmige Antriebsscheibe (7') mit einer zweiten Längsachse (20) aufweist, wobei die erste kegelförmige Antriebsscheibe (6') mit der zweiten kegelförmigen Antriebsscheibe (7') mittels einer beweglichen Riemenscheibe (17) zusammenwirkt, die mittels einer an der beweglichen Riemenscheibe (17) angeordneten Steuerachse (18) im Wesentlichen parallel zur ersten und zweiten Längsachse (19, 20) beweglich ist.
Aufzugsanlage nach Anspruch 1, bei der der erste Seilabschnitt (9) in die der Richtung des zweiten Seilabschnitts (10) entgegengesetzte Richtung verläuft.
Aufzugsanlage nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Kraftübertragungsmittel (PTM) eine Reibscheibe (4, 5, 11, 12) enthält, wobei das Endlosseil (1) auf der an dem beweglichen Element (8) angeordneten Reibscheibe (4, 5, 11, 12) läuft.
Aufzugsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der erste Seilabschnitt (9) auf einer ersten Seite (13) des beweglichen Elements (8) läuft und der zweite Seilabschnitt (10) auf einer zweiten Seite (14) des beweglichen Elements (8) läuft, wobei die erste Seite (13) und die zweite Seite (14) symmetrisch zur mittleren Achse (CA) des beweglichen Elements (8) angeordnet sind.
Aufzugsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, bei der das Kraftübertragungsmittel (PTM) ein Getriebe (GB) mit einem variablen Übersetzungsverhältnis umfasst.
Aufzugsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Steuerachse (18) der beweglichen Riemenscheibe (17) mittels eines Motors oder eines Elektromagneten aktiviert wird.
Aufzugsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Steuerachse (18) der beweglichen Riemenscheibe (17) mittels eines im Schacht (H) der Aufzugsanlage angeordneten Nockens (S1, S2, S3) aktiviert wird.
Aufzugsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein Schwungrad (23) mit der oberen Riemenscheibe (2) oder mit der unteren Riemenscheibe (3) zur Speicherung von Energie zusammenwirkt.
Aufzugsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die einen Schacht (H) enthält, wobei sich das bewegliche Element (8) und ein zweites gleiches bewegliches Element (8) in dem gleichen Schacht (H) bewegen.
Aufzugsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein zusätzliches bewegliches Element (28) mittels eines über eine zu sätzliche obere Riemenscheibe (30) laufenden getrennten Seils (29) am beweglichen Element (8) befestigt ist.
Aufzugsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das bewegliche Element (8) oder das zusätzliche bewegliche Element (28) eine Aufzugskabine oder ein Gegengewicht ist.