DE69002666T2

DE69002666T2 - Rolltreppe mit wendelförmigen Bahnverlauf.

Info

Publication number: DE69002666T2
Application number: DE90400687T
Authority: DE
Inventors: Peter Borchers; Dat Nguyen; James A Rivera; Frank M Sansevero; Klaus Seehausen
Original assignee: Otis Elevator Co
Current assignee: Otis Elevator Co
Priority date: 1989-03-27
Filing date: 1990-03-14
Publication date: 1994-03-10
Anticipated expiration: 2010-03-15
Also published as: US4883160A; EP0390629A1; EP0390629B1; JPH02282185A; DE69002666D1; ATE92886T1

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung bezieht sich auf die Konstruktion einer gekrümmten Fahrtreppe und insbesondere auf eine gekrümmte Fahrtreppe mit einer Bewegungsbahn, die, von oben betrachtet, durch einen festen Mittelpunkt und einen Bogen mit konstantem Radius definiert ist.

Stand der Technik

Fahrtreppen, die einer gekrümmten Bewegungsbahn von einer Eintrittlandestelle zu einer Austrittlandestelle folgen, sind allgemein im Stand der Technik bekannt. Es gibt zwei allgemeine Wege die im Stand der Technik beschritten werden, eine arbeitsfähige gekrümmte Fahrtreppe zu konstruieren. Ein Weg beinhaltet die Verwendung einer Bewegungsbahn, die von oben durch einen Bogen mit wechselnden Krümmungsradien und ausgehend von einem sich bewegenden Mittelpunkt definiert ist. Der andere Weg beinhaltet die Verwendung einer Bewegungsbahn, die von oben durch einen Bogen mit konstantem Radius, gezogen um einen festen Mittelpunkt, bestimmt ist.
Patentveröffentlichungen, die sich auf den oben genannten ersten Weg beziehen, umfassen: Japanische Patentveröffentlichung 48-25559 vom Juli 1973; deutsche Patentveröffentlichung 3,441,845, 13. Juni 1985; US-Patent Nr. 4,662,502, Nakatani et al, erteilt 5. Mai 1987; und US-Patent Nr. 4,746,000, Nakatani et al, erteilt 24. Mai 1988.
EP-A-0141 519 betrifft auch eine Fahrtreppe der oben genannten Art mit einer gekrümmten Bewegungsbahn, die durch wechselnde Radien, ausgehend von einer Mehrzahl von Mittelpunkten bestimmt ist.
Patentveröffentlichungen, die sich auf den oben genannten zweiten Weg beziehen, umfassen: US-Patente Nr. 685,019, 22. Oktober 1901; 723,325, 24. März 1903; 727,720,12. Mai 1903; 782,009, 7. Februar 1905; 967,710,16. August 1910; 2,695,094, 23. November 1954; 2,823,785, 18. Februar 1958; 3,878,931, 22. April 1975; 4,726,460, 23. Februar 1988; 4,730,717, 15. März 1988; 4,739,870, 26. April 1988; britisches Patent Nr. 292,641, 22. Juni 1928; und japanische Patentveröffentlichung Nr. 58-220077, 1983.
Die japanische Patentveröffentlichung Nr. 58-220077 vom 21. Dezember 1983 offenbart eine gekrümmte Fahrtreppe, die, von oben betrachtet, eine bogenförmige Bewegungsbahn mit einem konstanten Radius und festem Mittelpunkt hat. Wenn sich die Trittflächen der Fahrtreppe von der horizontalen Landestelle zu der mittleren Zone mit konstanter Neigung bewegen, werden sie durch Beschleunigen und Verzögern ihrer inneren Kanten in den den Landestellen benachbarten Übergangszonen korrekt repositioniert. Die geänderte Bewegung der inneren Trittkanten wird durch schwenkende Verbindungsglieder erreicht, die die Stufenachsen benachbarter Stufen verbinden und die an Schwenkpunkten verbunden sind, die mit über eine Bahn laufenden Rollen versehen sind. Die Stufenachsen haben an ihren inneren Enden auch Rollen, die sich über eine andere Bahn bewegen, die vertikal von der Verbindungsglied- Rollenbahn beabstandet ist. Die Position der Innenkanten der Stufen wird in der Übergangszone durch das Verändern des vertikalen Abstands zwischen der inneren Stufenachsen-Rollenbaln und der darunter befindlichen Verbindungsglied-Rollenbahn verändert. Die Verbindungsglieder längen sich in dem Bereich konstanter Neigung der Fahrtreppe und verkürzen sich in den horzontalen Lande- und Umkehrzonen. Die Stufen wirken mit Antriebsketten zusammen, die nur in der Zone konstanter Neigung, wo die Position der Stufen relativ zueinander konstant bleibt, mit den Stufenachsen koppeln. Die Antriebsketten berühren die Stufenachsen in den Übergangs-, Lande- oder Umkehrzonen nicht. Das Verändern der Position der inneren Kanten der Stufen erfordert, daß die koppelnden Verbindungsglieder in den horizontalen und Umkehrzonen der Fahrtreppe gekürzt werden, und die Verwendung von zwei getrennten Bahnen für die innere Stufenachsenrolle und für die Anpaß-Verbindungsgliedrollen erfordert, daß die Anpaßverbindungsglieder in der gesamten Bewegungsbahn der Fahrtreppe immer schräg sind. Die Verwendung von zwei getrennten Rollenbahnen, nämlich Achsen- und Verbindungsglied-Rollenbahn, erfordert auch, daß das Antriebsgehäuse und die Trittflächenumdrehkettenräder vertikal eine größere Ausdehnung haben.
Charles D. Seeberger war ein Erfinder der Jahrhundertwende, der die US-Patente Nr. 617,778, erteilt 17. Januar 1899; 617,779, erteilt 17. Januar 1899; 984,495, erteilt 14. Februar 1911; 984,858, erteilt 21. Februar 1911; und 999,885, erteilt 8. August 1911, erhielt, die sich alle auf gekrümmte Fahrtreppen beziehen. Das Patent 617,779 erörtert die Notwendigkeit, bei einer gekrümmten Fahrtreppe mit einer Bewegungsbahn, die Abschnitte mit unterschiedlichen Radien hat, Stufenketten zu kürzen und zu längen. Die Stufenketten sind aus Teilen gebildet, die über Gewindeverbindungen miteinander verbunden sind. Die Teile werden durch einen Zahnradmechanismus zum Aufschrauben oder Zusammenziehen der Gewindeverbindungen gedreht, wodurch die Kette, wenn nötig, gelängt oder verkürzt wird. In dem Patent 984,495 ist angegeben, daß eine gekrümmte Fahrtreppe mit einem festen Radius und gleichbleibendem Mittelpunkt nicht beide Enden benachbarter Stufenachsen miteinander durch Verbindungsglieder von fester Länge verbunden haben kann. Eine scherenartige Verbindung wird deshalb zwischen aufeinanderfolgenden Achsen vorgesehen, und eine schwache Anpassung dieser Verbindung wird vorgenommen, wenn sich die Stufen aus dem gekrümmten horizontalen Bahnbereich zu dem geneigten gekrümmten Bereich der Bahn bewegen. Die Anpassung wird auf Seite 3, Zeile 119, bis Seite 4, Zeile 28, des Patents beschrieben. Das Patent 999,885 beschreibt eine gekrümmte Fahrtreppe, deren Stufen an ihren inneren und äußeren Kanten miteinander verbunden sind, wobei die Verbindung der äußeren Kanten von konstanter Lange ist und die Verbindung der inneren Kanten wegen der anpaßbaren Verbindungsglieder variabel ist.

Offenbarung der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung von Stufenkette und Bahn zur Verwendung in einer gekrümmten oder spiralförmigen Fahrtreppe des Typs mit, von oben betrachtet, bogenförmiger Bewegungsbahn mit festem Mittelpunkt und knnstantem Radius. Die Anordnung dieser Erfindung berücksichtigt, daß sich bei Fahrtreppen des angegebenen Typs die Stufen, wenn sie sich von dem horizontalen Landestellen-Eintrittbereich in und durch den Eintrittübergangsbereich zu dem Bereich konstanter Neigung bewegen, gegeneinander schwenken müssen, damit ihre Trittflächen horizontal bleiben. Diese schwenkende Bewegung wird erreicht, indem, von oben betrachtet, die äußere Seite der jeweiligen Stufe mit einer anderen Winkelgeschwindigkeit als die innere Seite der jeweiligen Stufe bewegt wird, wenn sich die Stufen durch die Eintrittübergangszone und durch die Zone mit konstanter Neigung bewegen. In der Austrittübergangszone wird die geänderte Bewegung der inneren und äußeren Seiten der Stufen umgekehrt, so daß die Stufen dann zurück in ihre ursprüngliche Ausrichtung relativ zueinander schwenken. Daher werden die Geschwindigkeiten der Stufen und ihre Winkelpositionen an unterschiedlichen Stellen entlang deren Bewegungsbahn variieren. Um die schwenkende Stufenbewegung zu ermöglichen, ohne die Stufen miteinander zu verknüpfen, werden die Vorderseiten der Treppenstufen mit einer modifizierten konischen Gestalt ausgebildet, deren Detalls oder Spezifika durch den Krümmungsradius der Bewegungsbahn der Fahrtreppe und die Größe der Stufe zu bestimmen sind.
Die geänderte Geschwindigkeit und die schwenkende Bewegung der Stufen wird in der Anordnung dieser Erfindung vorzugsweise durch Ändern der effektiven Länge der äußeren Stufenkette ohne Ändern der Länge ihrer einzelnen Glieder erreicht. Es ist festzustellen, daß nicht die tatsächliche Länge der Stufenkette, sondern nur ihre effektive Länge geändert wird. Die Stufenketten bestehen aus einer Mehrzahl von Gliedern, die schwenkbar miteinander verbunden sind und die auch mit den Rollenachsen an den Stufen verbunden sind. Jede der Kettenglied- Schwenkverbindungen trägt eine Kettenrolle, wie es im folgenden detalllierter beschrieben wird. Die Stufenrollenachsen tragen Drehrollen, die sich auf Bahnen bewegen, die unter den Stufen in bekannter Weise montiert sind. Bei der Anordnung dieser Erfindung ist die äußere der Bahnen, entlang derer sich die Stufenrollen bewegen, eine zusammengesetzte Bahn, die in dem Abschnitt konstanter Neigung der Fahrtreppenbahn nur aus einer gewöhnlichen Bahn besteht, entlang derer sich alle Kettenrollen einschließlich der Stufenachsenwllen bewegen. In dem Abschnitt konstanter Neigung der Fahrtreppenbahn wird die äußere Stufenkette eine erste verkürzte effektive Länge haben, und daher werden die benachbarten Stufenachsen durch einen ersten vorbestimmten gekürzten Abstand getrennt sein. In den horizontalen Bereichen und den Umkehrbereichen der Fahrtreppenbahn besitzt die Bahn zwei vertikal getrennte Teile, und die Stufenachsenkettenrollen bewegen sich entlang dem einen Teil, wogegen sich die dazwischenliegenden Kettengliedrollen entlang dem anderen Bahnteil bewegen. Die vertikale Verlagerung der Stufenachsenrollen von dem gemeinsamen Bahnbereich zu dem getrennten Bahnbereich bewirkt eine Vergrößerung der effektiven Kettenlänge in den getrennen Bahnbereichen. So wird der Abstand zwischen den Stufenachsen in den getrennten Bahnbereichen größer sein. Zwischen den zwei Bahnbereichen, sind Übergangszonen, in denen die Bahnbereiche allmählich von dem getrennten Zustand in den gemeinsamen Zustand und umgekehrt übergehen. Das Änderungsverhältnis zwischen den zwei Bahnzuständen bestimmt das Änderungsverhältnis der effektiven Kettenlänge und so das Änderungsverhältnis der Stufengeschwindigkeit. In Übereinstimmung mit dieser Erfindung wird in der Eintrittübergangszone, das ist die Übergangszone zwischen der Eintrittstelle und dem Abschnitt konstanter Neigung der Fahrtreppe, die effektive Länge der äußeren Kette verkürzt, und das Gegenteil wird in der Austrittübergangszcne geschehen, die den Abschnitt konstanter Neigung der Fahrtreppe mit der Austrittstelle verbindet.
Es ist deshalb eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Anordnung aus Fahrtreppen-antreibender Stufenkette und Bahn zur Verwendung bei einer gekrümmten Fahrtreppe mit einer Bewegungsbahn mit, von oben betrachtet, festem Mittelpunkt und gleichbleibendem Radius, bereitzustellen. In den horizontalen Zonen gleicht die effektive Länge der äußeren Stufenkette ihrer tatsächlichen Länge. In den Übergangszonen und der Zone konstanter Neigung ist die effektive Länge der äußeren Stufenkette geringer als ihre tatsächliche Lange.
Es ist eine zusätzliche Aufgabe dieser Erfindung, eine Anordnung der beschriebenen Art bereitzustellen, bei der die Stufen der Fahrtreppe relativ zueinander geschwenkt werden, wenn sich die Stufen aus einer horizontalen Landezone zu einer mittleren Zone konstanter Neigung - oder umgekehrt - bewegen.
Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, eine Anordnung der beschriebenen Art bereitzustellen, bei der die schwenkende Bewegung der Stufen von einer Änderung in der Winkelgeschwindigkeit der äußeren Kanten der Stufen, von oben betrachtet, begleitet ist.
Es ist noch eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Anordnung der beschriebenen Art bereitzustellen, bei der die effektive Länge der äußeren Stufenkette geändert wird, wenn sich die Stufen zwischen den Landezonen und den mittleren Zonen konstanter Neigung bewegen, um den Abstand zwischen Stufenachsen an benachbarten Stufen an der Fahrtreppe zu ändern.
Es ist noch eine zusätzliche Aufgabe dieser Erfindung, eine Anordnung der beschriebenen Art bereitzustellen, bei der die effektive Länge der Stufenkette durch ausgewähltes Knicken der Kett geändert wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Fahrtreppenanordnung mit einer gekrümmten Bewegungsbahn bereitgestellt, die - von oben betrachtet - durch einen konstanten, von einem festen Mittelpunkt ausgehenden Radius bestimmt ist, wobei die Fahrtreppe eine horizontale Eintritt- und eine horizontale Austrittlandezone, eine mittlere Zone konstanter Neigung sowie, die Zone konstanter Neigung mit der Eintritt- bzw. Austrittlandezone verbindend, eine Eintritt- und eine Austrittübergangszone mit sich kontinuierlich ändernder Neigung aufweist, und wobei die Fahrtreppe Umdrehkettenräder an jeder der Landezonen zum Umkehren der Bewegungsrichtung der sich bewegenden Fahrtreppenkomponenten besitzt, und wobei die Fahrtreppenanordnung aufweist:
a) eine innere und eine äußere Bahn, die sich zwischen den Landezonen und durch die Übergangszonen und die Zone konstanter Neigung erstrecken, zum Stützen der Bewcgung der Stufen entlang der Bewegungsbahn der Fahrtreppe;
b) eine Mehrzahl von Stufen, jede mit: einem oberen Trittbereich, der in dem Personenbeförderungsbereich der Bewegungsbahn der Fahrtreppe im wesentlichen horizontal bleibt; einer Stufenachse an der inneren und der äußeren Seite jeder Stufe; sowie einer inneren und einer äußeren Stufenachsenrolle, die an den Stufenachsen drehbar angebracht sind, wobei sich die Stufenachsenrollen über die innere und die äußere Bahn bewegen können;
c) eine äußere Stufenkette, die eine durchgehende Verbindung zwischen den äußeren Enden an den Stufenachsen bildet, wodurch alle Stufen an ihren äußeren Seiten durch die äußere Stufenkette in der gesamten Bewegungsbahn der Fahrtreppe miteinander verbunden sind;
d) eine innere Stufenkette, die eine durchgehende Verbindung zwischen den inneren Enden der Stufenachsen bildet, wodurch alle Stufen durch die innere Stufenkette an ihren inneren Seiten in der gesamten Bewegungsbahn der Fahrtreppe miteinander verbunden sind, wobei die innere Stufenkette in der gesamten Bewegungsbahn der Fahrtreppe eine feste und konstante effektiv Länge besitzt;
e) einen Träger, der die inneren Stufenrollen mit den Stufenachsen verbindet und ferner eine Seitendruckrolle zum Eingriff mit einer äußeren Seitenfläche der inneren Bahn trägt, um einem nach innen gerichteten seitlichen Druck der Anordnung beim Betrieb der Fahrtreppe entgegenzuwirken;
f) eine innere und eine äußere Aufwärtsdruck-Bahn, die über den inneren und äußeren Stufenaußenrollen zum Eingriff mit den letzteren angeordnet sind, um beim Betrieb der Fahrtreppe einem Aufwärtsdruck der Anordnung entgegenzuwirken; und
g) wobei die äußere Stufenkette eine effektive Länge hat, die, wenn sie mit den Umdrehkettenrädern in Eingriff kommt, gleich ihrer tatsächlichen Länge ist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum kontinuierlichen Ändern der effektiven Lange der äußeren Stufenkette, während die Stufen sich durch jede der Übergangszonen bewegen, ohne dabei die tatsächliche Länge der äußeren Stufenkette zu verändern, um so die äußeren Enden der Stufenachsen benachbarter Stufen in den Übergangszonen aufeinander zu und voneinander weg zu bewegen, wodurch die Stufen entlang der gekrümmten Bewegungsbahn durchgehend geführt sind.
Andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden detalllierten Beschreibung der Erfindung im Zusammenhang mit den anliegenden Zeichnungen leichter deutlich, für die gilt:

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 ist eine Draufsicht auf die Stufen der Fahrtreppe, so wie sie in den horizontalen Landezonen der Fahrtnppe aussehen;
Figur 2 ist eine Draufsicht ähnlich Figur 1, zeige aber die schwenkende Bewegung, die die Stufe in der mittleren Zone konstanter Neigung ausführen würde, wenn die innere und äußere Stufenkette auf einer konstanten effektiven Länge gehalten würden;
Figur 3 ist eine Draufsicht ähnlich Figur 2, zeigt aber die geschwenkte Position der Stufen in der mittleren Zone, wenn die effektive Länge der äußeren Stufenkette verkürzt ist, während die effektive Länge der inneren Stufenkette konstant beibehalten wird;
Figuren 4 und 5 sind schematische Darstellungen der Stufe in dem Bereich einer Landestelle bzw. in dem geneigten Bereich, die zeigen, wie Geschwindigkeiten mit Stufenpositionen in Beziehung stehen können;
Figur 6 ist ein perspektivischer Ausschnitt einer Stufenketten- und Bahn-Anordnung, ausgebildet in Übereinstimmung mit dieser Erfindung;
Figur 7 ist ein Schnitt durch die Anordnung der Fig. 6, der zeigt, auf welche Art die Stufenachsen und die Auslenkrollen daran befestigt sind;
Figur 8 ist eine Seitenansicht, welche die Anordnung in der mittleren Zone konstanter Neigung der Bahn zeigt und darstellt, wie die effektive Länge der Stufenkette verkürzt wird;
Figur 9 ist eine Seitenansicht, welche die Anordnung in einer horizontalen Landezone der Bahn zeigt und darstellt, wie die effektive Länge der Stufenkette vergrößert wird; und
Figur 10 ist eine Seitenansicht des Umdrehkettenrads der Stufenkette von Figur 6.

Beste Art, die Erfindung auszuführen

In Fig. 1 sind zwei Stufen 10 und 12 an der Fahrtreppe gezeigt, wie sie von oben aussehen würden, wenn man auf die Trittflächen in einer der horizontalen Landezonen hinabblicken würde. Die Stufen 10 und 12 haben konstant gekrümmte innere Seiten mit dem Radius RS1, längs denen Punkte 1, 4, 5 und 8 liegen, und konstant gekrümmte äußere Seiten mit dem Radius RS2, längs denen Punkte 2, 3, 6 und 7 liegen. Die Radien RS1 und RS2 sind von einem festen Mittelpunkt C gezogen. Die innere Stufenkette hat eine Teillänge B1 für jede Stufe 10 und 12, und die äußere Stufenkette hat eine Teillänge B2 für jede Stufe 10 und 12.
In Fig. 2 sind die Positionen der Stufen 10 und 12 dargestellt, wie sie in der mittleren geneigten Zone mit konstanter Neigung der Fahrtreppe erscheinen würden, wenn die effektiven Teillängen B1 und B2 der inneren und äußeren Stufenkette konstant gehaltun würden. Die Position der Stufe 12 an den Landestellen ist in Fig. 2 mit gestrichelten und die Position der Stufe 12 im Anstieg ist mit durchgezogenen Linien gezeigt. Wenn die Stufen 10 und 12 in der geneigten Zone der Fahrtreppe sind, wird, ausgenommen die Stufe 12 ist die höhere Stufe, sie sich auf und über die Stufe 10 geschwenkt haben, so daß sich Punkt 6 um einen Abstand S2 und Punkt 5 um einen Abstand S1 bewegt haben wird. Diese Bewegung der Stufe 12 wird zur Folge haben, daß sich der wahrnehmbare Radius der inneren Seitenabschnitte der Stufen 10 und 12 auf R'S1 verringert und sich der wahrnehmbare Radius der äußeren Seitenabschnitte der Stufen 10 und 12 auf R'S2 verringert, die beide von dem Mittelpunkt C' gezogen sind, der gegenüber dem ursprünglichen Mittelpunkt C verschoben ist.
Um dieser Tendenz der Stufen 10 und 12, sich spiralförmig in eine Bewegungsbahn mit engerem Radius zu bewegen, entgegenzuwirken, und die ursprüngliche kreisförmige Bewegungsbahn beizubehalten, muß die Stufe 12 ein weiteres Zusatzstück über die Stufe 10 geschwenkt werden, wenn die Stufen in der mittleren geneigten Zone der Fahrtreppenbahn sind. In Fig. 3 ist die Position der Stufe 12 aus Fig. 2 mit gestrichelten Linien dargestellt, und die gewünschte Position, die notwendig ist, um den konstanten Radius zu liefern, ist mit durchgezogenen Linien gezeigt. Um die gewünschte Position zu erreichen, wird die Außenseite der Stufe 12 um ine Strecke ΔS2 weiter geschwenkt, so daß sich die Ecken 6, 7 und 8 der Stufe 12 zu den Positionen 6', 7' bzw. 8' verschieben. Die Ecke 5 der Stufe 12 kann betrachtet werden, als bildete sie den Schwenkpunkt und verlagert deshalb ihre Position im wesentlichen nicht. Man sieht, daß die oben beschriebenen Radien tatsächlich die Stufenkettenradien sind, aber zum Erklären der Bewegung der Stufen, können sie als die Radien der Bewegungsbahn der inneren und äußeren Kanten der Stufen betrachtet werden.
Wie angeführt, muß um eine gekrümmte Fahrtreppe mit von oben konstantem Radius zu schaffen, der Abstand zwischen dem Punkt 2 und dem Punkt 6 Meiner werden, während der Abstand zwischen Punkt 1 und Punkt 5 beibehalten wird. Eine schwenkende Bewegung um den Punkt 5 ist das Ergebnis. Dies erfolgt durch Verkürzen der Lange der äußeren Stufenkette, wenn sie durch die Eingangsübergangszone geht. Das Ergebnis davon ist in Fig. 3 gezeigt.
Die folgenden Gleichungen können benutzt werden, um die erforderliche Verkürzung der äußeren Stufenkette zu berechnen:
S1 = B1 (1 - cos α s1) Gl. 1
S2 = B2 (1 - cos α s2) Gl. 2
S'2 = Rs2 (S1) / Rs1 Gl. 3
ΔS2 = S'2 - S2 Gl. 4
B'2 = B2 cos α s2 - S2 / cos α S2 Gl. 5
worin
Rs1 = Draufsicht-Radius der inneren Stufenbahn;
Rs2 = Draufsicht-Radius der äußeren Stufenbahn;
B1 = Teillänge der Kette der Stufeninnenseite;
B2 = Teillänge der Kette der Stufenaußenseite;
B'2 = Teillänge der Kette außen beim Übergangs-Neigungsabschnitt;
α s1 = Neigungswinkel der Bahn der Stufeninnenseite;
α s2 = Neigungswinkel der Bahn der Stufenaußenseite;
S1 = Projektion der Bogenlänge der Stufeninnenseite;
S2 = Projektion der Bogenlänge der Stufenaußenseite;
S'2 = Projektion der Bogenlänge der Stufenaußenseite, welche die Stufe auf den konstanten Radius schwenkt; und
ΔS2 = Projektion des Bogenlängenunterschieds der Stufenaußenseite, der die Stufe auf den konstanten Radius schwenkt.

GESCHWINDIGKEIT

Die folgenden Gleichungen zeigen, wie die Geschwindigkeiten mit den Stufenpositionen, wie in Fig. 4 und 5 gezeigt, in Beziehung stehen, wobei:
V1 = Tangentialgeschwindigkeit der inneren Stufenkante;
V2 = Tangentialgeschwindigkeit der äußeren Stufenkante;
W = Winkelgeschwindigkeit;
Rs1 = Draufsicht-Radius der inneren Stufenbahn;
Rs2 = Draufsicht-Radius der äußeren Stufenbahn;
α s1 = Neigungswinkel der inneren Stufenbahn;
α s2 = Neigungswinkel der äußeren Stufenbahn;
B1 = Teillänge der Kette der Stufeninnenseite;
B2 = Teillänge der Kette der Stufenaußenseite;
ΔS2 = Projektion des Bogenlängenunterschieds der Stufenaußenseite, der die Stufe auf den konstanten Radius schwenkt; und
ΔV = Geschwindigkeitsunterschied, der der Stufenaußenseite in Draufsicht abgezogen wird.
Für den horizontalen Bereich, der in Fig. 4 gezeigt ist, gelten die folgenden Gleichungen:
V1 = W X Rs1
V2 = W X Rs2
V1 / V2 = Rs1 / Rs2 = constant = K
Rs1 / Rs2 = B1 / B2
Für den Übergangsabschnitt und Neigungsabschnitt, der in Fig. 5 gezeigt ist, gelten die folgenden Gleichungen.
V1 cos α s1 / V2 cos α s2 ≠ Rs1 / Rs2 = K
B1 cos α s1 / B2 cos α s2 ≠ Rs1 / Rs2 = K
Um die Geschwindigkeit der äußeren Stufenkante und den Abstand der äußeren Achsen zu ändern, gelten die folgenden Gleichungen.
V1 cos α s1 / V2 cos α s2 - Δ V = Rs1 /Rs2 = B1 cos α s1 / B2 cos α s2 - Δ s'2
worin ΔV folgendermaßen berechnet werden kann:
ΔV = V2 cos α s2 - Rs2 / Rs1 (V1 cos α s1).
In den Figuren 6 bis 10 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer Stufenketten- und Bahnanordnung gezeigt, die im Betrieb die oben genannten Änderungen in der effektiven Länge der äußeren Stufenkette und in der Geschwindigkeit der äußeren Seite der Stufen 10 und 12 bewirken kann, die in den Fig. 8 und 9 schematisch gezeigt sind. In Fig. 6 ist die Stufenkette gezeigt, wie sie in dem mittleren Bereich konstanter Neigung der Fahrtreppe erscheint. Gezeigt ist ein Teil der äußeren Stufenkette, der benachbarte Stufenachsen 14 und 16 verbindet. Die Stufenachse 14 ist an der Stufe 10 und die Achse 16 ist an der Stufe 12 angebracht. Die Stufenachsen 14 und 16 tragen Rollen 18 bzw. 20, die entlang der Bahn 22 rollen. Der gezeigte Kettenteil weist vier Glieder 24, 25, 26 und 27 auf, die schwenkbar mit den Stufenachsen 14 bzw. 16 verbunden sind. Ein Auslenkträger 38 ist schwenkbar mit den Kettengliedern 25, 26 verbunden und trägt eine Auslenkrolle 42. Die Glieder 24, 25, 26 und 27 sind durch kugelige Bolzenverbindungen 30 verbunden, die der Kette die notwendige Flexibilität geben. Die Auslenkrolle 42 bewegt sich auf der Bahn 22 entlang einem Weg, der transversal nach innen von dem Weg versetzt ist, auf dem sich die Achsenrollen 18 und 20 bewegen. Eine äußere Aufwärtsdruckbahn 28 ist, wie in Fig. 7 gezeigt, über den Achsenrollen 18 und 20 angeordnet, um mit diesen zusammenzuwirken und dadurch Aufwärtsdruckkräften entgegenzuwirken, die auf die Kette während des Fahrtreppenbetriebs ausgeübt werden.
Eine innere Stufenkette 32 verbindet innere Enden der Stufenachsen 14 und 16, ist von relativ konventioneller Bauweise und besitzt eine konstante effektive Länge, die ihrer tatsächlichen Länge entspricht. Ein Träger 34 ist an das innere Ende jeder Stufenachse 14, 16 montiert und trägt innere Stufenachsenrollen 36, die auf einer inneren Bahn 38 laufen. Der Träger 34 trägt auch eine Seitendruckrolle 40, die auf der äußeren Seitenfläche 37 der inneren Bahn 38 läuft. Die Seitendruckrolle 40 kann nach innen gerichteten Seitendruckkräften entgegenwirken, die während des Fahrtreppenbetriebs auf die Ketten und Stufen ausgeübt werden. Eine innere Aufwärtsdruckbahn 39 ist über den inneren Stufenachsenrollen 36 angeordnet, um Aufwärtsdruckkräften entgegenzuwirken, die während des Fahrtreppenbetriebs auf die Anordnung ausgeübt werden.
In den Fig. 6 und 8 ist das die Stufen 10 und 12 verbindende Kettensegment in der geneigten mittleren Zone konstanter Neigung der Bahn 22 angeordnet, in der die Stufenachsenrollen 18 und 20 und die Auslenkrollen 42 an dem Auslenkträger 38 mit transversal beabstandeten Bereichen der oberen Oberfläche 23 der Bahn 22 zusammenwirken, die koplanar sind. Das bewirkt, das die Kettenglieder 24 und 25 von einem Ende des Auslenkträgers 38 nach unten geneigt sind, während die Kettenglieder 26 und 27 von dem anderen Ende des Auslenkträgers 38 nach unten geneigt sind. Das erzeugt einen Knick in der Kette und verkürzt die effektive Länge des Kettenteils. In den Übergangszonen ist die Bahn 22 aus zwei getrennten Bahnzweigen 45 und 47 gebildet, deren oberer 25 die Rolleneingriffoberfläche 23 der Bahn 22 fortsetzt. Der untere Bahnzweig 47 der Bahn 22 liegt transversal benachbart dem oberen Bahnzweig 45 auf dem Weg, den die Auslenkrollen 42 nehmen. In der Übergangszone steigt der vertikale Versatz zwischen den Rollenbahnoberflächen 23 und 29 zunehmend an, während der Neigungswinkel der Bahn abnimmt, bis der letztere Null ist, wo die Bahn in die horizontale Landezone, dargestellt in Fig. 9, eintritt. In dieser Zone sind die Stufenachsenrollen 18 und 20 auf dem oberen Zweig 45 der Bahn 22 angeordnet, und die Kettenglieder 24, 25, 26 und 27 sind alle ausgerichtet. Die Auslenkrollen 42 sind auf dem unteren Zweig 47 der Bahn 22, und die Trittflächen der Stufen 10 und 12 sind koplanar. So nimmt, wenn die Stufenkette von der in Fig. 8 gezeigten Zone konstanter Neigung der Bahn in die in Fig. 9 gezeigte horizontale Landezone übergeht, der Abstand zwischen benachbarten Stufenachsen 14 und 16 von D&sub2; auf D&sub1; zu. Diese Zunahme wird durch das Begradigen der Knicke in der Stufenkette bewirkt. Man sieht, daß die Stufenkette beim Bewegen von der Eintrittlandestelle zur Austrittlandestelle mit einer längeren, effektiven Länge beginnt, die sich in der Eintrittübergangszone verkürzt, in der Zone konstanter Neigung verkürzt bleibt und sich dann in der Austrittübergangszone zurück zur ursprünglichen effektiven Länge längt. Dieses Verkürzen und Längen des Abstands zwischen den Stufenachsen ist es, was die Stufen richtig positioniert und sie sich, von oben betrachtet, in einer gekrümmten Bahn mit konstantem Radius und festem Mittelpunkt bewegen läßt.
Wie man aus Fig. 10 sieht, werden, wenn die Kettenglieder 24, 25, 26, 27 alle in den horizontalen Ländezonen ausgerichtet sind, diese einfach über das Umdrehkettenrad 53 am Eintritt und Austritt der Fahrtreppe laufen. Das Kettenrad 53 ist auf einer angetriebenen Welle 55 angebracht und an einem der Landestellenenden der Fahrtreppe angeordnet. Man sieht, daß die Fahrtreppe daher von konventioneller Konstruktion ist, bei der der Rückkehrweg der Stufen unter dem Fahrgast-Beförderungsweg liegt. Das Kettenrad 53 ist am Umfang mit Ausnehmungen 57 gestaltet, die so groß sind, daß sie die kugeligen Verbindungen der äußeren Stufenkette aufnehmen und tragen. Die Auslenkträger 38 passieren, wie in Fig. 7 dargestellt, wegen des Spalts G zwischen benachbarten Auslenkträgern 38 auf beiden Seiten des Kettenrads 53, wenn die Kette und die Stufen ihre Bewegungsbahn umkehren. Man sieht, daß es zwei Kettenräder zum Umdrehen geben wird, an jedem Ende der Fahrtreppe eines, aber nur eines von diesen wird ein Antriebskettenrad sein. Das andere Kettenrad wird so wie gezeigt ausgebildet sein, aber wird als freilaufendes Kettenrad dienen das die Kette nur führt, sie aber nicht antreibt.
Man versteht leicht, daß die Anordnung von Stufenkette und Bahn dieser Erfindung es ermöglicht, daß die Bewegungsbahn der Fahrtreppe durch einen Bogen mit konstantem Radius abgeleitet von einem festen Mittelpunkt festgelegt ist. Das wiederum ermöglicht eine größere Kontrolle der Abstände von Stufe zu Stufe und von Stufe zu Schürze in der Fahrtreppe. Balustraden, Trittflächen und Schürzen können einfacher gestaltet und genau montiert werden. Darüber hinaus stellt das Stufenschwenk-Merkmal der Erfindung eine relativ einfache mechanische Ausbildung sicher, welche die komplexen Stufenverbindungen eliminiert, die im oben genannten Stand der Technik beschrieben sind. Die Bewegung der Stufen wird vollständig an allen Stellen in der Bewegungsbahn der Fahrtreppe kontrolliert und kann den Kundenwünschen entsprechend angepaßt werden, um unterschiedlichen Drehwinkeln, Neigungswinkeln und Beförderhöhen für die Fahrtreppe gerecht zu werden.
Man sieht, daß die Anpassungen der effektiven Kettenlängen in der äußeren Stufenkette vorgenommen werden müssen, damit die Kette und die Stufen glatt über die Umdrehkettenräder laufen können, ohne die letzteren drastisch zu verändern. Indem die äußere Antriebskette verwendet wird, um die Position der Stufen zu ändern, wird eine kompakte Umgrenzung geschaffen, um die Antriebsanordnung für die Fahrtreppe unterzubringen. Die Anordnung ist ferner vereinfacht, indem sie eine einzige äußere Stufenkettenrollen-Bahn in dem konstanten Neigungsbereich besitzt und sich diese in den Landezonen und den Landestellen-Übergangszonen aufspaltet.
Da viele Änderungen und Variationen der offenbarten Ausführungsformen der Erfindung vorgenommen werden können, ohne von dem Konzept der Erfindung abzuweichen, ist es nicht beabsichtigt, die Erfindung anders als durch die angefügten Ansprüche erforderlich einzuschränken.

Claims

1. Eine Fahrtreppenanordnung mit einer gekrümmten Bewegungsbahn, die - von oben betrachtet - durch einen konstanten, von einem festen Mittelpunkt ausgehenden Radius bestimmt ist, wobei die Fahrtreppe eine horizontale Eintritt- und eine horizontale Austrittlandezone, eine mittlere Zone konstanter Neigung sowie, die Zone konstanter Neigung mit der Eintritt- bzw. Austrittlandezone verbindend, eine Eintritt- und eine Austrittübergangszone mit sich kontinuierlich ändernder Neigung aufweist, und wobei die Fahrtreppe Umdrehkettenräder (53) an jeder der Landezonen zum Umkehren der Bewegungsrichtung der sich bewegenden Fahrtreppenkomponenten besitzt, und wobei die Fahrtreppenanordnung aufweist:

a) eine innere und eine äußere Bahn (38,22), die sich zwischen den Landezonen und durch die Übergangszonen und die Zone konstanter Neigung erstrecken, zum Stützen der Bewegung der Stufen (10,12) entlang der Bewegungsbahn der Fahrtreppe;

b) eine Mehrzahl von Stufen (10,12), jede mit: einem oberen Trittbereich, der in dem Personenbeförderungsbereich der Bewegungsbahn der Fahrtreppe im wesentlichen horizontal bleibt; einer Stufenachse (14,16) an der inneren und der äußeren Seite jeder Stufe; sowie einer inneren und einer äußeren Stufenachsenrolle (36; 18,20), die an den Stufenachsen drehbar angebracht sind, wobei sich die Stufenachsenrollen über die innere und die äußere Bahn (38,22) bewegen können;

c) eine äußere Stufenkette, die eine durchgehende Verbindung zwischen den äußeren Enden an den Stufenachsen (14,16) bildet, wodurch alle Stufen (10,12) an ihren äußeren Seiten durch die äußere Stufenkette in der gesamten Bewegungsbahn der Fahrtreppe miteinander verbunden sind;

d) eine innere Stufenkette (32), die eine durchgehende Verbindung zwischen den inneren Enden der Stufenachsen (14,16) bildet, wodurch alle Stufen durch die innere Stufenkette an ihren inneren Seiten in der gesamten Bewegungsbahn der Fahrtreppe miteinander verbunden sind, wobei die innere Stufenkette (32) in der gesamten Bewegungsbahn der Fahrtreppe eine feste und konstante effektive Länge besitzt;

e) einen Träger (34), der die inneren Stufenrolien (36) mit den Stufenachsen (14,16) verbindet und ferner eine Seitendruckrolle (40) zum Eingriff mit einer äußeren Seitenfläche (37) der inneren Bahn (38) trägt, um einem nach innen gerichteten seitlichen Druck der Anordnung beim Betrieb der Fahrtreppe entgegenzuwirken;

f) eine innere und eine äußere Aufwärtsdruck-Bahn (39,28), die über den inneren und äußeren Stufenachsenrollen (36; 18,20) zum Eingriff mit den letzteren angeordnet sind, um beim Betrieb der Fahrtreppe einem Aufwärtsdruck der Anordnung entgegenzuwirken; und

g) wobei die äußere Stufenkette (32) eine effektive Länge hat, die, wenn sie mit den Umdrehkettenrädern in Eingriff kommt, gleich ihrer tatsächlichen Länge ist, gekennzeichnet durch

eine Einrichtung zum kontinuierlichen Ändern der effektiven Länge der äußeren Stufenkette, während die Stufen sich durch jede der Übergangszonen bewegen, ohne dabei die tatsächliche Länge der äußeren Stufenkette zu verändern, um so die äußeren Enden der Stufenachsen (14,16) benachbarter Stufen (10,12) in den Übergangszonen aufeinander zu und voneinander weg zu bewegen, wodurch die Stufen entlang der gekrümmten Bewegungsbahn durchgehend geführt sind.

2. Fahrtreppenanordnung nach Anspruch 1, bei der die Einrichtung zum kontinuierlichen Ändern aufweist: eine Auslenk-Trägeranordnung (38), die an der äußeren Stufenkete zwischen jedem Paar benachbarter Stufenachsenrollen (18,20) angebracht ist, wobei jede Auslenk-Trägeranordnung (38) zwei Träger, welche die äußere Stufenkette beidseits einfassen und nach unten von benachbarten Gliedern (24,25) der äußeren Stufenkette herunterragen, und eine Auslenkrolle (42) aufweist, die am unteren Ende jedes der Träger angebracht ist, und wobei die Auslenkrollen (42) von den Stufenachsenrollen (18,20) transversal beabstandet sind, wodurch die Auslenkrollen (42) und die Stufenachsenrollen (18,20) auf transversal getrennten Wegen (47,45) auf der äußeren Bahn laufen; und wobei die Bahn (22) in den Landezonen und den Übergangszonen aufgespaltet ist, wodurch die getrennten Wege (47,45) in der Zone konstanter Neigung der äußeren Bahn (22) koplanar sind und in den Übergangszonen und Landezonen der äußeren Bahn vertikal beabstandet sind.

3. Fahrtreppenanordnung nach Anspruch 2, bei der die Träger durch zwei runde Bolzenverbindungen (30) miteinander verbunden sind, wobei die Träger (38) seitlich voneinander beabstandet sind, um es, wenn die Bewegungsrichtung der Anordnung umgekehrt wird, den Umdrehkettenrädern (53) zu ermöglichen, mit den runden Bolzenverbindungen in Eingriff zu kommen.

4. Fahrtreppenanordnung nach Anspruch 3, bei der die Glieder der äußeren Stufenkette in einer Reihe durch runde Bolzenverbindungen verbunden sind, die beim Umkehren der Bewegungsrichtung der Anordnung alle mit den Umdrehkettenrädern (53) in Eingriff kommen.

5. Fahrtreppenanordnung nach Anspruch 4, bei der in den Landezonen die getrennten Wege (45,47) auf der äußeren Bahn (22) vertikal um eine Distanz voneinander getrennt sind, die bewirkt, daß sich in den Landezonen die Glieder (24,25,26,27) der äußeren Stufenkette im wesentlichen in einer geraden Linie ausrichten.