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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Treibscheibenaufzug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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In dem Stand der Technik beschreibt die Patentschrift
EP 0 631 967 A2 einen Treibscheibenaufzug ohne Maschinenraum, in welchem eine in einem Aufzugsschacht laufende Aufzugskabine mittels vertikalen Kabinenführungsschienen geführt wird, während das Gegengewicht entlang Führungsschienen läuft, welche an derselben Seite der Aufzugskabine angeordnet sind wie die Kabinenführungsschienen. Eine solche Aufhängungsanordnung, in welcher alle Führungsschienen als eine kompakte Struktur an einer Seite der Aufzugskabine angeordnet sind, wird Huckepack-Aufhängung (Piggyback) genannt. Der mit einer Treibscheibe versehene Antriebsmotor ist in dem oberen Teil der Führungsschienen eingerichtet. Mit der Aufzugskabine sind zwei Kabinenseilrollen verbunden, welche unter dem Boden der Aufzugskabine an entgegengesetzten Kanten angeordnet sind. Das erste Ende des Seils ist an einer befestigten oberen Struktur in dem oberen Teil des Aufzugsschachts befestigt, an derselben Seite der Aufzugskabine wo die Kabinen und Gegengewichtführungsschienen angeordnet sind. Von der Verankerung seines ersten Endes wird das Seil nach unten über eine an dem Gegengewicht befestigte Gegengewichtseilrolle geführt, von wo es nach oben umgelenkt und zu der Treibscheibe des Antriebsmotors geführt wird, von wo es weiter nach unten abgelenkt und um zwei Seilrollen geführt wird, welche an der Aufzugskabine eingerichtet sind, so dass das Seil unter die Aufzugskabine an einer Seite geführt wird, wo die Führungsschienen angeordnet sind, zu der anderen Seite und weiter hoch zu einer befestigten oberen Struktur, an welcher das andere Ende des Seils fixiert wird und welche auf der anderen Seite der Aufzugskabine relativ zu dem Ort der Kabinen- und Gegengewichtführungsschienen angeordnet ist. Auf diese Weise wird eine vorteilhafte 2:1 Aufhängungsanordnung erreicht, welche es erlaubt, die Maschine im Einklang mit einer geringeren Drehmomentanforderung zu gestalten.
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EP 953 538 A2 offenbart einen Treibscheibenaufzug, wo die Kabine an Führungsschienen aufgehängt ist, welche an beiden Seiten der Aufzugskabine angeordnet sind. Dieses Dokument ist nach dem Prioritätstag der Patentanmeldung veröffentlicht.
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Ein Problem mit den Aufzügen nach dem Stand der Technik ist, dass die zwei Seilrollen unterhalb der Aufzugskabine einen bestimmten Platz in der vertikalen Richtung des Aufzugs benötigen. Dies ist insbesondere in Gebäuden ein Problem, wo es nicht möglich ist den Aufzugsschacht wesentlich unterhalb des Levels des untersten Stockwerks zu erweitern, um einen ausreichenden Raum für die Seilrollen unter der Aufzugskabine zu schaffen, wenn die Kabine in dem untersten Stockwerk ist. Dieses Problem trifft häufig in Verbindung mit der Renovierung von alten Aufzugsschächten auf, wo ein knapper Raum an dem unteren Ende des Schachts vorgesehen wurde. In alten Gebäuden ist das Bauen eines neuen Aufzugsschachts oder die Erweiterung des alten bis zu einem Level deutlich unterhalb des untersten Stockwerks ein wesentlicher Kostenfaktor. Auf ähnliche Weise kann ein nicht ausreichender Kopfraum an dem oberen Ende ein Hindernis sein, um Kabinenseilrollen auf der Aufzugskabine einzurichten. Was neue Gebäude betrifft, würde ein Aufzugsschacht, der in der vertikalen Richtung so wenig Raum einnimmt wie möglich ein Vorteil sein.
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Ein weiteres Problem mit dem Aufzug nach dem Stand der Technik ist, dass an der entgegengesetzten Seite der Aufzugskabine relativ zu der Seite an welcher die Kabinen- und Gegengewichtführungsschienen angeordnet sind, ein ausreichender Raum für den Seildurchgang zwischen der Schachtwand und der Wand der Aufzugskabine vorgesehen sein muß, was eine Einschränkung der Breitendimension der Aufzugskabine darstellt, wodurch eine effektive Ausnutzung der Querschnittsfläche des Aufzugsschachts verhindert wird.
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EP 686 594 offenbart ein Aufzugssystem mit einer Aufzugskabine, welche an einer ihrer Seiten durch Führungsschienen geführt wird, welche an derselben Seite wie die Gegengewichtführungsschienen angeordnet sind. Die Kabine ist an Hubseilen aufgehängt, welche an der Kabine befestigt sind und durch eine Treibscheibe der Antriebseinheit angetrieben werden. Die Struktur benötigt einen Antrieb mit einem hohen Drehmoment, was wiederum zu einer erhöhten Platzanforderung für den Antrieb führen kann.
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Das Ziel der Erfindung ist, die oben erwähnten Probleme auszuräumen.
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Ein besonderes Ziel der Erfindung ist, einen Aufzug zu offenbaren der so kompakt wie möglich ist, und der sowohl in vertikaler als auch horizontaler Richtung so wenig Platz wie möglich in dem Aufzugsschacht benötigt, um eine so effiziente Schachtraumausnutzung wie möglich zu erlauben. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, einen Aufzug zu offenbaren, welcher sowohl für den Einsatz in neuen Gebäuden gut geeignet ist als auch in alten Gebäuden für die Modernisierung von Aufzugslösungen in bestehenden Aufzugsschächten, oder selbst für einen Aufzug, für den ein Schacht nachträglich in ein existierendes Gebäude gebaut wird.
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Was die charakteristischen Merkmale des Treibscheibenaufzugs angeht, wird auf die Ansprüche verwiesen.
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Der Aufzug nach der Erfindung umfaßt vertikal in einem Aufzugsschacht angeordnete Kabinenführungsschienen; eine zur Bewegung entlang der Kabinenführungsschienen ausgebildete Aufzugskabine; Gegengewichtführungsschienen, welche in dem Aufzugsschacht an derselben Seite der Aufzugskabine wie die Kabinenführungsschienen angeordnet sind, ein zur Bewegung entlang der Gegengewichtführungsschienen ausgebildetes Gegengewicht; ein an einer befestigten oberen Struktur in dem oberen Bereich des Aufzugsschachts eingerichtete obere Seilrolle; eine mit der Aufzugskabine verbundene Kabinenseilrolle; eine mit dem Gegengewicht verbundene Gegengewichtseilrolle; ein in dem Aufzugsschacht angeordneter Antriebsmotor, um eine der Seilrollen anzutreiben; und ein Seil, dessen erstes Ende an einer befestigten oberen Struktur in dem oberen Bereich des Aufzugsschachts an derselben Seite der Aufzugskabine mit den Kabinen- und Gegengewichtführungsschienen befestigt ist, von wo das Seil über die Gegengewichtseilrolle, obere Seilrolle und Kabinenseilrolle geführt ist und dessen zweites Ende an einer befestigten oberen Struktur befestigt ist.
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Gemäß der Erfindung ist das zweite Ende des Seils an einer befestigten oberen Struktur an derselben Seite der Aufzugskabine wie das erste Ende befestigt. Die Kabinenseilrolle ist drehbar mit Lagerungen an der Seite der Aufzugskabine eingerichtet, an derselben Seite der Aufzugskabine wie die Kabinen- und Gegengewichtführungsschienen.
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”Befestigte obere Struktur” bezieht sich auf eine befestigte Struktur in dem oberen Bereich des Aufzugsschachts nahe der Decke, oder dem oberen Ende des Aufzugsschachts, den Führungsschienen in dem oberen Teil des Schachts oder auf dementsprechende Strukturen.
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Die Erfindung hat den Vorteil, dass sie es möglich macht einen Aufzug zu bauen, der so kompakt wie möglich in der vertikalen Richtung und, auf der anderen Seite, so groß wie möglich in Relation zu dem Querschnittsbereich des Aufzugsschachts ist. Die gesamte Maschinerie als auch das Seil und die Seilrollen können an einer Seite der Aufzugskabine als ein kompaktes Paket angeordnet sein. Darüber hinaus hat die Erfindung den Vorteil, dass sie zusätzlich zu neuen Gebäuden zur Verwendung in Modernisierungsprojekten geeignet ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Raum an dem unteren Ende des Aufzugsschachts in so klein wie möglichen Dimensionen konstruiert werden kann. Zusätzlich hat die Erfindung den Vorteil, dass sie zur Verwendung als ein Aufzug ohne Maschinenraum geeignet ist, wobei die Aufzugsmaschine in dem Aufzugsschacht eingerichtet ist.
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In einer Ausführungsform des Aufzugs sind die Kabinenführungsschienen und Gegengewichtführungsschienen aneinander befestigt und an der Wand des Aufzugsschachts, Seite an Seite parallel zueinander angeordnet, und die Gegengewichtführungsschienen sind zwischen der Wand des Aufzugsschachts und den Kabinenführungsschienen angeordnet.
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In einer Ausführungsform des Aufzugs ist der Abstand zwischen den Gegengewichtführungsschienen gleich dem Abstand zwischen den Kabinenführungsschienen. Die übliche Auslegung des Gegengewichts ist so, dass die Masse des Gegengewichts gleich dem Kabinengewicht ist, wenn die Kabine leer ist, plus der Hälfte der erlaubten Traglast. Durch Anordnung der Gegengewichtführungsschienen in einem maximalen Abstand voneinander kann die Breite des Gegengewichts maximiert werden, und in Folge dessen wird ein kompaktes Gegengewicht mit einer geringen vertikalen Abmessungen erreicht.
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In einer Ausführungsform des Aufzugs ist die obere Seilrolle das Antriebsrad, welches mit dem Antriebsmotor verbunden ist. In diesem Fall ist der Antriebsmotor an den Kabinenführungsschienen und/oder Gegengewichtführungsschienen in dem oberen Teil des Aufzugsschachts eingerichtet, was bedeutet, dass der Aufzug keinen Maschinenraum hat. Es ist ebenfalls möglich eine der anderen erwähnten Seilrollen als ein Antriebsrad zu nutzen.
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In einer Ausführungsform des Aufzugs umfaßt der Aufzug eine L-förmige Rahmenstruktur, welche an der Kabine befestigt ist und sich an der Seitenwand der Aufzugskabine an der Seite, wo die Kabinenführungsschienen und Gegengewichtführungsschienen angeordnet sind und unter den Boden der Aufzugskabine erstreckt. Die Kabinenseilrolle und die mit den Kabinenführungsschienen zusammen arbeitenden Führungselemente sind mit dieser Rahmenstruktur verbunden.
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In einer Ausführungsform des Aufzugs ist die Kabinenseilrolle in dem unteren Teil der Aufzugskabine nahe deren Boden angeordnet.
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Die Kabinenseilrolle ist vorzugsweise innerhalb des durch die Aufzugskabine und die Rahmenstruktur bestimmten Raums angeordnet, um eine kompakte Raumausnutzung zu erreichen.
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In einer Ausführungsform des Aufzugs ist eine vertikale Tangente an der oberen Seilrolle mit einer vertikalen Tangente an der Gegengewichtseilrolle ausgerichtet, in welchem Fall das Seilstück zwischen diesen im Wesentlichen vertikal ist. Dementsprechend ist eine vertikale Tangente an der oberen Seilrolle im Wesentlichen mit einer vertikalen Tangente an der Kabinenseilrolle ausgerichtet, wodurch das Seilstück zwischen diesen Rollen ebenfalls im Wesentlichen vertikal ist.
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In der Erfindung ist die mittlere Rotationsebene der Gegengewichtseilrolle parallel zu der mittleren Rotationsebene der Kabinenseilrolle. Die mittlere Rotationsebene der oberen Seilrolle befindet sich in einem Winkel zu den mittleren Rotationsebenen der Kabinenseilrolle und Gegengewichtseilrolle. In diesem Fall kann die mittlere Rotationsebene der Kabinenseilrolle parallel zu der Seitenwand der Aufzugskabine sein, oder alternativ kann die mittlere Rotationsebene der Kabinenseilrolle in einem Winkel zu der Seitenwand der Aufzugskabine sein.
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In einer Ausführungsform des Aufzugs ist der Antriebsmotor ein Permanentmagnet Synchronmotor und die obere Seilrolle ist mit dem Läufer des Motors integriert.
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In einem Treibscheibenaufzug ohne Maschinenraum erlaubt die Anwendung einer Umlenkrolle, welche an der Seite der Aufzugskabine montiert ist, um die Kabine an den Hubseilen aufzuhängen, den Aufzug in einem Aufzugsschacht zu installieren, der eine Höhenabmessung hat, die kleiner ist als die konventionelle Höhe. Im Prinzip kann diese Lösung sowohl in Aufzügen mit oberem Maschinenraum und in Aufzügen mit unterem Maschinenraum genutzt werden. Um die Querschnittsfläche des Aufzugsschachts ökonomisch zu nutzen, muß die an der Aufzugskabine befestigte Umlenkrolle parallel zu der Kabinenwand oder nur mäßig schräg relativ zu der Wand sein. Eine ökonomische Lösung ist, die Hubmaschine an einer befestigten Struktur des Aufzugsschachts einzurichten. In Aufzügen mit unterem Maschinenraum ist allerdings die Menge an Material inklusive Umlenkrollen und Seilen größer und da die Anzahl von Umlenkrollen und Seilstücken zwischen den Seilrollen größer ist kann eine Lösung mit unterem Maschinenraum zu einem Aufzug führen, welcher eine leicht größere Höhenabmessung hat, als ein Aufzug mit oberem Maschinenraum. Wenn die Aufhängung des Aufzugs mittels einer Umlenkrolle an der Seite der Aufzugskabine durchgeführt wird, kann die Höhenabmessung am besten durch Plazierung der Antriebsmaschine in einer solchen Höhe in dem Aufzugsschacht reduziert werden, das die Aufzugskabine sich in eine Position neben der Maschine bewegen kann.
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Im folgenden wird die Erfindung detailliert mit der Hilfe einiger weniger Beispiele ihrer Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, worin
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1 eine Zeichnung zeigt, welche eine Ausführungsform des Aufzugs gemäß der Erfindung in einer schrägen Draufsicht zeigt,
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2 eine schematische Draufsicht des Aufzugs aus 1 zeigt, und
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3 eine schematische Draufsicht einer anderen Ausführungsform des Aufzugs gemäß der Erfindung ist.
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1 zeigt eine schematische Sicht eines Treibscheibenaufzugs mit einer Kabine, welche gemäß dem sogenannten Huckepack (Piggyback)-Prinzip aufgehängt ist. Die Kabinenführungsschienen 1 sind vertikal in dem Aufzugsschacht an einer Seite relativ zu der Aufzugskabine angeordnet und die Aufzugskabine 2 wurde eingerichtet, um entlang Kabinenführungsschienen 1 zu laufen. Die Gegengewichtführungsschienen 3 sind in dem Aufzugsschacht an derselben Seite der Aufzugskabine wie die Kabinenführungsschienen 1 angeordnet. Die Kabinenführungsschienen 1 und die Gegengewichtführungsschienen 3 sind aneinander und an einer Wand 12 (in 1 nicht abgebildet, siehe 2) des Aufzugsschacht befestigt, und Seite an Seite nahe aneinander in parallelen Richtungen eingerichtet, so dass die Gegengewichtführungsschienen 3 zwischen den Kabinenführungsschienen 1 und der Wand 12 des Aufzugsschachts angeordnet sind. Der Abstand der Gegengewichtführungsschienen 3 voneinander ist gleich dem Abstand der Kabinenführungsschienen 1 voneinander, so dass das Gegengewicht 4, welches entlang der Gegengewichtführungsschienen läuft von einer Form mit einer großen Breite und einer geringen Länge sein kann.
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Der Antriebsmotor 8 ist an einem Querträger 17 eingerichtet, welcher mit den oberen Enden von allen vier Führungsschienen 1, 3 verbunden ist. Der Antriebsmotor 8 ist ein Permanentmagnet Synchronmotor, wobei die Antriebsseilrolle 5 mit dessen Läufer integriert ist.
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An der Aufzugskabine 2 ist eine L-förmige Rahmenstruktur 13 befestigt, welche sich entlang der Seitenwand 14 der Aufzugskabine 2 an der Seite erstreckt, wo die Kabinenführungsschienen 1 und Gegengewichtführungsschienen 3 angeordnet sind und unter den Boden 15 der Aufzugskabine, um die Kabine zu tragen. Führungselemente 16, welche zusammen mit den Kabinenführungsschienen 1 wirken sind mit der Rahmenstruktur 13 verbunden. Mit der Rahmenstruktur 13 ist auch eine Kabinenseilrolle oder Umlenkrolle 6 verbunden. Die Kabinenseil- oder Umlenkrolle 6 ist an der Seite der Aufzugskabine 2 in deren unterem Teil an derselben Seite der Aufzugskabine 2 mit den Kabinenführungsschienen 1 und Gegengewichtführungsschienen 3 angeordnet, so dass die Kabinenseilrolle 6 nicht unter die Kabine 2 oder außerhalb der Rahmenstruktur 13 hervorsteht.
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Das erste Ende 10 des Seils 9 ist an dem Träger 17 zwischen den Führungsschienen 1, 3 befestigt, von wo es nach unten zu der Gegengewichtseilrolle 7 an der oberen Kante des Gegengewichts 4 geführt ist. Von hier ist das Seil nach oben abgelenkt und geht zu der Treibscheibe 5 des Antriebsmotors 8, von wo es wiederum nach unten abgelenkt und zu der Seil- oder Umlenkrolle 6, welche an der Seite der Aufzugskabine 2 eingerichtet ist, geführt ist, von wo es nach oben umgelenkt und zu der Verankerung des zweiten Endes 11 an dem Träger 17, zwischen den Führungsschienen 1, 3 geführt ist. Somit ist die Aufzugskabine an der Seilschlaufe zwischen der Treibscheibe 5 und dem Seilende 11 aufgehängt. Alle die Seilrollen 5, 6, 7 sind an derselben Seite relativ zu der Aufzugskabine angeordnet, wodurch das Seil 9 im Wesentlichen komplett in dem Raum zwischen den Führungsschienen 1, 3 laufen kann.
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Aus Gründen der Klarheit zeigt 1 nur ein Seil, aber es ist klar, dass das Seil ein Bündel von Seilen oder eine Vielzahl von benachbarten Seilen umfassen kann, wie es im Falle von Aufzügen üblich ist. Auch sind die Seilrollen 5, 6, 7 als einfache genutete Räder abgebildet, aber es ist klar, dass wenn eine Vielzahl von benachbarten Seilen genutzt wird, die Seilrollen mehrere Seilnuten aufweisen, oder mehrere Seilrollen Seite an Seite plaziert sein können. Die Seilrollen können mit Nuten von halbkreisförmigen Querschnitt versehen sein, und die Treibscheibe kann eine hinterschnittene Nut bzw. Nut mit verengter Nutbreite haben, um die Reibung zu erhöhen.
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2 und 3 zeigen zwei Ausführungsformen für die Anordnung der Seilrollen 5, 6, 7 relativ zueinander. In den Zeichnungen sind der Antriebsmotor 8 und die Antriebsseilrolle 5 mit unterbrochenen Linien gezeichnet, während die Gegengewichtseilrolle 7 und die Kabinenseil- oder Umlenkrolle 6 mit durchgezogenen Linien dargestellt sind. In beiden Ausführungsformen war es das Ziel die Seilrollen 5, 6, 7 derart anzuordnen, dass das Seil so wenig schrägen Zug wie möglich auf die Seilradnuten ausübt, wenn es von einem Radkranz zu dem nächsten überwechselt. Ohne die unten beschriebene Anordnung kann schräger Zug auftreten, wenn die Gegengewichtseilrolle 7 in einer hohen Position, nahe zu der Treibscheibe 5 ist und auf ähnliche Weise, wenn die Kabinenseil- oder Umlenkrolle 6 nahe an der Treibscheibe 5 ist.
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In den 2 und 3 ist schräger Zug beseitigt, indem eine Anordnung genutzt wird, in welcher eine vertikale Tangente an der Antriebsseilrolle 5 im Wesentlichen mit einer vertikalen Tangente an der Gegengewichtseilrolle 7 ausgerichtet ist, wodurch das Seilstück zwischen diesen Rollen im Wesentlichen vertikal ist, und in welchem eine Tangente an der oberen Seilrolle 5 im Wesentlichen mit einer vertikalen Tangente an der Kabinenseil- oder Umlenkrolle 6 ausgerichtet ist, wobei das Seilstück 9 zwischen diesen Rollen ebenfalls im Wesentlichen vertikal ist.
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In 2 sind sowohl die Kabinenseil- oder Umlenkrolle 6 und die Gegengewichtseilrolle 7 in identischen Positionen angeordnet, so dass ihre mittleren Rotationsebenen parallel zueinander sind und in einem Winkel zu der mittleren Rotationsebene der Treibscheibe 5 sind. Die mittlere Rotationsebene der Treibscheibe 5 ist parallel zu der Seitenwand 14 der Aufzugskabine und der Schachtwand, wohingegen sich die mittleren Rotationsebenen der Kabinenseil- oder Umlenkrolle 6 und Gegengewichtseilrolle 7 in einem schrägen Winkel zu der Seitenwand 14 der Aufzugskabine und der Schachtwand erstrecken.
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In 3 sind sowohl die Kabinenseil- oder Umlenkrolle 6 und die Gegengewichtseilrolle 7 in identischen Positionen angeordnet, so dass ihre mittleren Rotationsebenen parallel zueinander und in einem Winkel zu der mittleren Rotationsebene der Treibscheibe 5 sind. Der Antriebsmotor 8 ist in einer schrägen Position plaziert, so dass die mittlere Rotationsebene der Treibscheibe 5 in einem Winkel zu der Seitenwand 14 der Aufzugskabine und der Schachtwand ist, wohingegen die mittleren Rotationsebenen der Kabinenseil- oder Umlenkrolle 6 und Gegengewichtseilrolle 7 parallel zu der Seitenwand 14 der Aufzugskabine und der Schachtwand sind.
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Die Erfindung ist nicht auf die Beispiele ihrer oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind innerhalb des Rahmens der erfinderischen Idee, welche in den Ansprüchen definiert ist, viele Variationen möglich.
