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Die
Erfindung betrifft allgemein ein Aufzugsystem, insbesondere ein
Aufzugsystem mit einem zwischen einem Aufzugfahrkorb und einer Aufzugschacht-Seitenwand
angeordneten Antriebsmotor, der ein Seil oder Seile durch Traktion
antreibt. BS 5655 Teil I 1986 definiert einen Traktionsantrieb-Aufzug
als einen solchen, dessen Seile durch Reibung in den Rillen einer
Antriebsseilscheibe der Maschine angetrieben werden.
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In
den Aufbau eines Maschinenraums für einen Aufzug werden beträchtliche
Ausgaben investiert. Die Ausgaben umfassen die Kosten für die Gestaltung
des Maschinenraums, die Struktur zum Tragen des Gewichts des Maschinenraums
und der Ausstattungsteile der Aufzuganlage, außerdem die Kosten verursacht
durch das Abschatten benachbarten Eigentums von Sonnenlicht (z.B.
entsprechend den Sunshine Laws in Japan und anderswo).
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Ein
Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Aufzugsystems ohne Maschinenraum,
welches die oben angesprochenen Nachteile in Verbindung mit herkömmlichen
Aufzugsystemen vermeidet. EP-A-0 719 724 offenbart einen Aufzug
mit Traktionsscheibe, bei dem ein flacher Antriebsmotor in einem
Maschinenraum, der in dem Aufzugschacht vorgesehen ist, oder in
einer Wandausbildung des Schachts platziert ist. EP-A-0 710 618
offenbart einen Aufzug mit Traktionsscheibe, bei dem die Antriebsmaschineneinheit in
einem oberen Teil des Aufzugschachts platziert ist.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung ist die Verwendung einer Flachseil-Technik
zur Reduzierung der Größe des Antriebsmotors
und der Seilscheiben, so dass man entweder herkömmliche oder flache Antriebsmotoren
innerhalb des Raums unterbringen kann, der zwischen dem Aufzugfahrkorb
und der Seitenwand des Aufzugschachts verbleibt.
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Die
Erfindung schafft ein Aufzugsystem mit Traktionsantrieb, wie es
in den Ansprüchen
1, 2 und 16 beansprucht ist.
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Ein
Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Aufzugsystem in beträchtlicher
Weise den Raumbedarf und die Baukosten eines Aufzugsystems mit Maschinenraum
verringert.
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Ein
zweiter Vorteil der Erfindung ist die Schaffung mehrerer alternativer
Möglichkeiten
für die Unterbringung
des Antriebsmotors.
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Ein
dritter Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Flachseiltechnik
die Größe des Antriebsmotors
und der Seilscheiben reduziert und dadurch auch den Raum verkleinert,
der zwischen dem Aufzugfahrkorb und der Seitenwand des Aufzugschachts
vorhanden sein muss, um Motor und Seilscheiben aufnehmen zu können.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Draufsicht auf ein Aufzugsystem gemäß der Erfindung.
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2 ist
eine schematische seitliche Ansicht des Aufzugsystems nach 1,
welche eine Seilkonfiguration mit Unterschlingung veranschaulicht.
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3 ist
eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung, die ein Aufzugsystem mit einem 1:1-Seilverlauf veranschaulicht.
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4 ist
eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung.
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5 ist
eine schematische Draufsicht eines Aufzugsystems gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung, die den Antriebsmotor in der Schachtgrube zeigt.
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6 ist
eine schematische Teil-Seitenansicht des in 5 gezeigten
Aufzugsystems.
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7 ist
eine geschnittene Seitenansicht einer Traktions-Seilscheibe für mehrere
Flachseile, die jeweils mehrere Stränge besitzen.
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8 ist
eine Schnittansicht eines der Flachseile.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Gemäß den 1 bis 2 ist
ein Aufzugsystem gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung mit dem Bezugseichen 10 bezeichnet. Das Aufzugsystem
enthält
einen Aufzugschacht 12, der von einer umgebenden Struktur 14 gebildet
wird. Ein Aufzugfahrkorb 16 befindet sich innerhalb des
Aufzugschachts 12 und ist entlang diesem nach oben und nach
unten bewegbar. Eine erste und eine zweite Aufzugseilscheibe 20 und 22 sind
mit der Unterseite des Aufzugfahrkorbs 16 relativ zueinander
an entgegengesetzten Seiten gekoppelt. Das Aufzugsystem 10 enthält eine
erste und eine zweite Stützsäule 24, 26,
die an einer einzigen Seite 28 des Aufzugfahrkorbs 16 angeordnet
sind und sich generell im Verhältnis
zueinander, an gegenüberliegenden
Seiten 30. 32 des Aufzugschachts 12 befinden.
Sowohl die erste als auch die zweite Stützsäule 24 und 26 erstrecken
sich vertikal von einem unteren Bereich oder Boden 34 des
Aufzugschachts 12 zu einem oberen Bereichl des Aufzugschachts.
Ein (in 1 durch gestrichelte Linien
dargestelltes) Stützelement 36 ist auf
der ersten und der zweiten Stützsäule 24 und 26 im
oberen Bereich des Aufzugschachts 12 angebracht und erstreckt
sich im Wesentlichen horizontal zwischen den beiden Stützsäulen.
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Ein
Antriebsmotor 42 ist zusammen mit einer mit dem Antriebsmotor
gekoppelten Antriebsseilscheibe 44 auf dem Stützelement 36 gehaltert
und ist in einem vertikal verlaufenden Raum entlang dem Aufzugschacht 12 zwischen
dem Aufzugfahrkorb 16 und einer Seitenwand 46 des
Aufzugschachts ausgerichtet.
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Das
Aufzugsystem 10 enthält
ferner ein Gegengewicht 48 mit einer Gegengewicht-Seilscheibe 50,
die mit einem oberen Teil des Gegengewichts gekoppelt ist. Das Gegengewicht 48 befindet
sich unterhalb und vorzugsweise ausgerichtet mit dem Antriebsmotor 42 in
dem sich vertikal erstreckenden Raum entlang dem Aufzugschacht 12 zwischen
dem Aufzugfahrkorb 16 und der Seitenwand 46. Das
Gegengewicht 48 ist mit dem Aufzugfahrkorb 16 über ein
Flachseil oder einen Gurt gekoppelt, wodurch der Aufzugfahrkorb
während
seiner Vertikalbewegung entlang dem Aufzugschacht 12 ausbalanciert
wird.
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Die
Verwendung von Flachseilen oder Gurten ermöglicht, dass kleinere Antriebsmotoren
und Seilscheiben Aufzugfahrkorb- sowie Gegengewicht-Lasten antreiben
und aufhängen,
verglichen mit Antriebsmotoren und Seilscheiben, die herkömmliche
Rundseile verwenden. Der Durchmesser der Antriebsseilscheiben bei
Aufzügen
mit herkömmlichen
Rundseilen ist beschränkt
auf das Vierzigfache des Seildurchmessers oder darüber, bedingt
durch die Ermüdung
der Seile beim wiederholten Anpassen der Seile an den Durchmesser
der Seilscheibe und das Geradewerden. Flachseile oder Gurte haben
ein Abmessungsverhältnis
von mehr als 1, wobei dieses Abmessungsverhältnis definiert ist als das
Verhältnis der
Breite w eines Seils oder Gurts, zu der Dicke t (Abmessungsverhältnis w/t).
Deshalb sind Flachseile oder Gurte von Haus aus dünn im Verhältnis zu
herkömmlichen
Rundseilen. Aufgrund der Dünne
gibt es weniger Biegespannung in den Fasern, wenn der Gurt um eine
Seilscheibe gegebenen Durchmessers geschlungen wird. Dies ermöglicht den
Einsatz von Traktions-Seilscheiben mit kleinerem Durchmesser. Das
Drehmoment ist proportional zum Durchmesser der Traktions-Seilscheibe.
Deshalb reduziert die Verwendung einer Traktions-Seilscheibe kleineren Durchmessers
das Motordrehmoment. Die Motorgröße (das
Rotor-Volumen) ist in etwa proportional zum Drehmoment, und deshalb
ermöglichen
Flachseile oder Gurte den Einsatz eines kleineren, bei höherer Drehzahl
arbeitenden Antriebsmotors im Vergleich zu Systemen mit herkömmlichen
Rundseilen, obschon die mechanische Ausgangsleistung unabhängig von
der Größe der Seilscheibe
die gleiche bleibt. Demzufolge können
kleinere herkömmliche
und flache Antriebsmotoren in dem Aufzugschacht zwischen dem Aufzugfahrkorb
und einer Seitenwand des Aufzugschachts aufgenommen werden, was Größe und Herstellungskosten
des Aufzugschachts deutlich verringert.
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Zusammengefasst
bietet die Verringerung der Maschinengröße (d.h. die Größe von Antriebsmotor
und Seilscheiben) eine Reihe von Vorteilen. Erstens: Die kleinere
Maschine verringert den Raumbedarf im Aufzugschacht, wenn sich die
Maschine oberhalb des Aufzugfahrkorbs und der Seitenwand des Aufzugschachts
befindet. Zweitens.: Eine kleine Maschine benötigt weniger Material und kostet
weniger in der Fertigung im Vergleich zu einer größeren Maschine.
Drittens: Das geringe Gewicht einer kleinen Maschine verringert
die Zeit für
die Handhabung der Maschine und den Geräteaufwand, um die Maschine
an den Einbauort zu heben, was die Installationskosten deutlich
senkt. Viertens: Ein niedriges Drehmoment und eine hohe Drehzahl
ermöglichen den
Wegfall von kostspieligen Getrieben. Darüber hinaus können Getriebe
Ursache für
Vibrationen und Geräusche
sein, außerdem
erfordern sie Schmierungswartung. Allerdings können auf Wunsch auch mit Getrieben
versehene Maschinen eingesetzt werden.
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Flachseile
oder Gurte verteilen außerdem die
Lasten von Aufzug und Gegengewicht über eine größere Oberfläche auf den Seilscheiben, verglichen mit
Rundseilen, was den spezifischen auf die Seile einwirkenden Druck
verringert und damit die Betriebslebensdauer der Seile erhöht. Außerdem können Flachseile
oder Gurte aus einem Material hoher Traktion hergestellt werden,
beispielsweise in Form einer Urethan- oder Gummiummantelung mit
einer Faser- oder Stahlverstärkung.
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Das
Flachseil 52 besitzt ein erstes und ein zweites Ende 54, 56,
die jeweils in einem oberen Bereich des Aufzugschachts 12 angekoppelt
sind. Vorzugsweise ist das erste Ende 54 des Flachseils 52 mit
dem Stützelement 36 gekoppelt
und das zweite Ende 56 des Flachseils mit der Decke 58 des
Aufzugschachts 12 gekoppelt. Wie in 2 gezeigt
ist, verläuft
das Flachseil 52 von seinem ersten Ende 54 an dem
Stützelement 36 ausgehend
nach unten, umschlingt mit etwa 180° die Gegengewicht-Seilscheibe 50,
verläuft
nach oben und umschlingt mit etwa 180° die Antriebs-Seilscheibe 44,
verläuft
generell nach unten und unterschlingt den Aufzugfahrkorb 16 über die
erste und die zweite Aufzugseilscheibe 20, 22, und
verläuft
generell nach oben und schließt
mit seinem zweiten Ende 56 an der Decke 58 des
Aufzugschachts 12 ab.
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Ein
erstes und ein zweites Führungselement 60, 62 zum
Führen
des Aufzugfahrkorbs 16 und des Gegengewichts 48 sind
entlang der ersten bzw. der zweiten Stützsäule 24, 26 angeordnet.
Die Führungselemente 60, 62 können integriert
mit den Stützsäulen 24, 26 oder
getrennt von diesen und am Umfang der Stützsäulen angeordnet sein. Wie in 1 gezeigt
ist, definieren das erste und das zweite Führungselement 60, 62 eine
erste bzw. eine zweite Aufzug-Führungsfläche 64, 66.
Die erste und die zweite Aufzug-Führungsfläche 64, 66 erstrecken
sich vertikal entlang der ersten bzw. der zweiten Stützsäule 24, 26 zumindest über eine
Länge der
Stützsäulen, welche
dem Hub des Aufzugfahrkorbs entspricht. Einander abgewandte Flächen 68, 70 des
Aufzugfahrkorbs 16 sind so geformt, dass sie beweglich
zusammenwirken mit der ersten bzw. der zweiten Aufzugführungsfläche 64, 66,
während
sich der Aufzugfahrkorb vertikal entlang der ersten und der zweiten Stützsäule 24, 26 bewegt.
Das erste und das zweite Führungselement 60, 62 definieren
außerdem
eine erste bzw. eine zweite Gegengewicht-Führungsfläche 72, 74,
die sich jeweils vertikal entlang der ersten bzw. zweiten Stützsäule 24, 26 über mindestens
eine Länge
dieser Stützsäule erstrecken,
welche dem Bewegungshub des Gegengewichts entspricht. Zusätzliche,
einander abgewandte Flächen 76, 78 des
Gegengewichts 48 sind so geformt, dass sie beweglich zusammenwirken
mit der ersten bzw. der zweiten Gegengewicht-Führungsfläche 72, 74,
während
sich das Gegenwicht vertikal entlang den Stützsäulen bewegt. Zur deutlicheren
Darstellung des Seilverlaufs in 2 ist der
Aufzugfahrkorb 16 als von der ersten und der zweiten Stützsäule 24, 26 beabstandet
dargestellt.
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Im
Betrieb wird dem Antriebsmotor 42 von einer (nicht gezeigten)
Steuerung signalisiert, die Antriebsseilscheibe 44 im Gegenuhrzeigersinn
zu drehen, damit sich der Aufzugfahrkorb 16 entlang dem Aufzugschacht 12 nach
oben bewegt. Die sich im Gegenuhrzeigersinn drehende Antriebsseilscheibe 44 zieht
einen Teil des Flachseils 52 zwischen der Antriebsseilscheibe 44 und
den Aufzugseilscheiben 20, 22 nach oben, was wiederum
dazu führt,
dass die Aufzugseilscheiben entlang dem Flachseil in Richtung zu
dessen zweitem Ende 56 rollen und so den Aufzug 16 entlang
dem Aufzugschacht 12 nach oben bewegen. Wenn die Antriebsseilscheibe 44 im
Gegenuhrzeigersinn dreht, nimmt die Länge eines Teils des Flachseils 52,
welche über
die Antriebsseilscheibe 44 schlingt und nach unten in Richtung
zu der Gegengewicht-Seilscheibe 50 verläuft, zu, wodurch sich die Gegengewicht-Seilscheibe
im Gegenuhrzeigersinn dreht und das Gegengewicht 48 entlang
dem Aufzugschacht 12 abgesenkt wird.
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Der
Antriebsmotor 42 erhält
von einer Steuerung außerdem
die Anweisung, die Antriebsseilscheibe 44 im Uhrzeigersinn
zu drehen, um den Aufzugfahrkorb 16 entlang dem Aufzugschacht 12 nach unten
zu bewegen. Die im Uhrzeigersinn erfolgende Drehung der Antriebsseilscheibe 44 zieht
den Abschnitt des Flachseils 52, welcher um die Antriebsseilscheibe 44 geschlungen
ist und nach unten in Richtung zu der Gegengewicht-Seilscheibe 50 verläuft, was
zur Folge hat, dass die Gegengewicht-Seilscheibe sich im Uhrzeigersinn
dreht und demzufolge das Gegengewicht 48 entlang dem Aufzugschacht 12 nach
oben bewegt wird. Das Drehen der Antriebsseilscheibe 44 im
Uhrzeigersinn verlängert
außerdem
einen Abschnitt des Flachseils 52 zwischen der Antriebsseilscheibe
und dem zweiten Ende 56 des Flachseils 52, wodurch
die Aufzugseilscheiben 20 und 22 entlang dem Flachseil
weg von dessen zweitem Ende rollen und so den Aufzugfahrkorb 16 entlang
dem Aufzugschacht 12 nach unten bewegen.
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Wie
in den 1 und 2 gezeigt ist, minimiert die
Anordnung des Antriebsmotors innerhalb des Raums entlang dem Aufzugschacht
zwischen dem Aufzugfahrkorb und einer Seitenwand des Aufzugschachts
die Anforderungen an die innere Bauhöhe, weil keine Maschinenausrüstung die
Obenfreiraum-Projektion des Aufzugfahrkorbs oder den Bereich in
der Aufzugschachtgrube belegen. Die Anordnung der Maschinenausrüstung auf
der Seite des Aufzugfahrkorbs verringert außerdem die Obenfreiraum-Abmessung
des Aufzugschachts dadurch, dass lediglich Raum für die Seilverlängerung,
Puffer-Hub und Springtoleranz für
das Gegengewicht erforderlich ist.
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Nunmehr
auf 3 Bezug nehmend, ist dort ein Aufzugsystem gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung allgemein mit dem Bezugszeichen 100 versehen.
Gleiche Elemente wie bei dem in 1 und 2 gezeigten
Aufzugsystem 10 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Das Aufzugsystem 100 ist dem Aufzugsystem 10 ähnlich,
nur dass das Aufzugsystem 10 von einem 1:1-Seilverlauf Gebrauch
macht, welcher keine Gegengewicht-Seilscheibe oder Aufzugseilscheiben
benötigt.
Die Ausführungsform
nach 3 wird hinsichtlich ihrer Aspekte erläutert, die
gegenüber
den vorhergehenden Ausführungsformen
anders sind.
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Ein
erstes Ende 102 des Flachseils 52 ist mit dem
oberen Bereich des Gegengewichts 48 gekoppelt, ein zweites
Ende 104 des Flachseils ist mit einem unteren Bereich des
Aufzugfahrkorbs 16 gekoppelt. Das Flachseil 52 verläuft von
seinem ersten Ende 102 am oberen Bereich des Gegengewichts 48 generell
nach oben, umschlingt mit etwa 180° um die Antriebsseilscheibe 44,
und verläuft
dann generell nach unten und ist mit einem unteren Bereich des Aufzugfahrkorbs 16 bei 106 gekoppelt.
Zur Verdeutlichung der Darstellung des Seilverlaufs ist der Aufzugfahrkorb 16 als
von der ersten und der zweiten Stützsäule 24, 26 beabstandet
dargestellt.
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Im
Betrieb wird dem Antriebsmotor 42 von einer (nicht gezeigten)
Steuerung signalisiert, die Antriebsseilscheibe 44 im Gegenuhrzeigersinn
anzutreiben, um den Aufzugfahrkorb 16 entlang dem Aufzugschacht 12 nach
oben zu bewegen. Die sich im Gegenuhrzeigersinn drehende Antriebsseilscheibe 44 zieht
einen Teil des Flachseils 52 zwischen der Antriebsseilscheibe
und dem Aufzugfahrkorb 16 nach oben, was wiederum zur Folge
hat, dass sich der Aufzugfahrkorb entlang dem Aufzugschacht 12 über die
Führungselemente 60 und 62 nach
oben bewegt. Wenn sich die Antriebsseilscheibe 44 im Gegenuhrzeigersinn
dreht, nimmt ein Abschnitt des Flachseils 52, welcher sich
zwischen der Antriebsseilscheibe 44 und dem Gegengewicht 48 erstreckt, in
seiner Länge
zu, wodurch das Gegengewicht entlang dem Aufzugschacht 12 abgesenkt
wird.
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Dem
Antriebsmotor wird außerdem
von einer Steuerung signalisiert, die Antriebsseilscheibe 44 im Uhrzeigersinn
zu drehen und so den Aufzugfahrkorb 16 entlang dem Aufzugschacht 12 über die
Führungselemente 60, 62 nach
unten zu bewegen. Das Drehen der Antriebsseilscheibe 44 im
Uhrzeigersinn zieht einen Abschnitt des Flachseils 52,
der sich zwischen der Antriebsseilscheibe und dem Gegengewicht 48 erstreckt,
nach oben, wodurch das Gegengewicht entlang dem Aufzugschacht 12 nach
oben bewegt wird. Das Drehen der Antriebsseilscheibe 44 im
Uhrzeigersinn verlängert
außerdem
einen Abschnitt des Flachseils 52 zwischen der Antriebsseilscheibe
und dem Aufzugfahrkorb 16, wodurch der Aufzugfahrkorb entlang
dem Aufzugschacht 12 nach unten bewegt wird.
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Nunmehr
auf 4 Bezug nehmend, wird ein Aufzugsystem gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung allgemein mit dem Bezugszeichen 200 bezeichnet.
Gleiche Elemente wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen sind mit gleichen
Bezugszeichen versehen. Die Ausführungsform
nach 4 wird hinsichtlich ihrer Aspekte erläutert, die
sie von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen
unterscheiden.
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Ein
Antriebsmotor 202 und eine Antriebsseilscheibe 204 sind
innerhalb eines oberen Bereichs des Aufzugschachts 12 angekoppelt,
beispielsweise an der Seitenwand 206 (wie in 4 dargestellt) oder
an der Decke 208 des Aufzugschachts. Der Antriebsmotor 202 kann
beispielsweise mittels Zahnrädern
oder durch Riementrieb untersetzt sein, um das erforderliche Motordrehmoment
zu verringern, und er ist innerhalb eines sich vertikal erstreckenden
Raums des Auf zugschachts 12 zwischen einem Aufzugfahrkorb 16 innerhalb
des Aufzugschachts und einer Seitenwand 206 des Aufzugschachts
ausgerichtet. Der Aufzugfahrkorb enthält eine erste und eine zweite Aufzugseilscheibe 20, 22,
die mit der Unterseite des Aufzugfahrkorbs an entgegengesetzten
Seiten des Fahrkorbs gekoppelt sind. Ein Gegengewicht 48 und eine
mit seinem oberen Bereich gekoppelte Gegengewicht-Seilscheibe 50 befinden
sich unterhalb des Antriebsmotors 202, vorzugsweise sind
sie mit dem Antriebsmotor in dem Raum entlang dem Aufzugschacht 12 zwischen
dem Aufzugfahrkorb 16 und der Seitenwand 206 ausgerichtet.
Ein Flachseil oder Gurt 210 ist mit einem ersten und einem
zweiten Ende 212, 214 mit einem oberen Bereich
des Aufzugschachts 12 gekoppelt. Wie in 4 zu
sehen ist, sind das erste und das zweite Ende 212, 214 mit
der Decke 208 des Aufzugschachts 12 an, relativ
zueinander, im Wesentlichen entgegengesetzten Seiten gekoppelt.
Das Flachseil 210 verläuft
generell von seinem ersten Ende 212 ausgehend nach unten,
umschlingt mit generell 180° die
Gegengewicht-Seilscheibe 50, verläuft nach oben und umschlingt
mit generell 180° die
Antriebsseilscheibe 204, verläuft generell nach unten und
unterschlingt den Aufzugfahrkorb 16 über die Aufzugseilscheiben 20 und 22, und
verläuft
generell nach oben und schließt
mit seinem zweiten Ende 214 an der Decke 108 des
Aufzugschachts 12 ab. Die Betriebsweise des Aufzugsystems 200 bezüglich der
Verwendung der Seilkonfiguration zum Bewegen des Aufzugfahrkorbs 16 und des
Gegengewichts 48 ist ähnlich
der Betriebsweise des in den 1 und 2 dargestellten
Aufzugsystems und wird daher nicht weiter erläutert.
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Bezugnehmend
auf die 5 und 6 ist ein
Aufzugsystem gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung allgemein mit dem Bezugszeichen 300 versehen.
Gleiche Elemente wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen sind mit gleichen
Bezugszeichen versehen. Die Ausführungsform
nach 5 und 6 wird bezüglich ihrer Aspekte erläutert, die
sich von jenen der vorhergehenden Ausführungsformen unterscheiden.
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Das
Aufzugsystem 300 enthält
ein erstes Stützelement 302,
welches im Wesentlichen horizontal verläuft zwischen und mit den einander
gegenüberliegenden
Seiten 304 und 306 des Aufzugschachts 12 im
oberen Bereich des Aufzugschachts gekoppelt ist und sich über einem
sich vertikal erstreckenden Raum entlang dem Aufzugschacht zwischen
einem Aufzugfahrkorb 16 und einer Seitenwand 308 des
Aufzugschachts befindet. Ein zweites Stützelement 310 erstreckt
sich in ähn licher
Weise im Wesentlichen horizontal zwischen und ist mit einander gegenüberliegenden
Seiten 304 und 306 des Aufzugschachts 12 im
oberen Bereich des Aufzugschachts gekoppelt, vorzugsweise in der
gleichen Höhe
wie das erste Stützelement 302.
Das zweite Stützelement 310 ist
ausgerichtet über
dem sich vertikal erstreckenden Raum entlang dem Aufzugschacht 12 zwischen
dem Aufzugfahrkorb 16 und der Seitenwand 308 und
befindet sich zwischen dem ersten Stützelement 302 und
dem Aufzugfahrkorb. Eine erste und eine zweite Umlenkseilscheibe 312, 314 sind
mit dem ersten bzw. dem zweiten Stützelement 302, 310 gekoppelt.
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Ein
Gegengewicht 316 mit einer mit seinem oberen Bereich gekoppelten
Gegengewicht-Seilscheibe 318 befindet sich vorzugsweise
unterhalb des ersten und des zweiten Stützelements 302, 310 innerhalb
des vertikal verlaufenden Raums entlang dem Aufzugschacht 12 zwischen
dem Aufzugfahrkorb 16 und der Seitenwand 308,
damit für
Wartungsmonteure eine einfache und sichere Zugangsmöglichkeit
vorhanden ist. Der Aufzugfahrkorb 16 und das Gegengewicht 316 werden
entlang dem Aufzugschacht 12 zum Teil mit Hilfe eines Antriebsmotors 320,
beispielsweise in Form eines bürstenlosen
Direktantriebsmotors, und einer dazugehörigen Antriebsseilscheibe 320 im
unteren Bereich des Aufzugschachts innerhalb des sich vertikal erstreckenden Raums
entlang dem Aufzugschacht zwischen dem Aufzugfahrkorb 16 und
der Seitenwand 208 nach oben und nach unten bewegt. Wie
in 6 zu sehen ist, sind der Antriebsmotor 320 und
die Antriebsseilscheibe 320 auf einem Boden 324 innerhalb
einer Aufzugschachtgrube 326 befestigt. Ein Flachseil oder
Gurt 328 steht in Antriebseingriff mit der Antriebsseilscheibe 322,
um den Aufzugfahrkorb 16 und das Gegengewicht 316 vertikal
entlang dem Aufzugschacht 12 zu bewegen. Das Flachseil 328 besitzt
ein erstes und ein zweites Ende 330, 332, die
innerhalb eines oberen Bereichs des Aufzugschachts 12 angekoppelt
sind. Wie in 6 zu sehen ist, ist das erste Ende 330 des
Flachseils 328 mit dem zweiten Stützelement 310 gekoppelt,
und das zweite Ende 332 ist mit einer Decke 334 des
Aufzugschachts 12, relativ zu dem ersten Ende 330,
generell an einer entgegengesetzten Seite des Aufzugfahrkorbs 16 gekoppelt. Das
Flachseil 328 verläuft
generell von seinem ersten Ende 330 an dem zweiten Stützelement 320 nach unten,
umschlingt mit generell 180° die
Gegengewicht-Seilscheibe 318, verläuft generell nach oben und
umschlingt mit generell 180° die
erste Umlenkseilscheibe 312, verläuft generell nach unten und umschlingt
mit generell 180° die
Antriebsseilscheibe 322, läuft generell nach oben und
umschlingt mit generell 180° die
zweite Umlenkseilscheibe 314, verläuft generell nach unten und
unterschlingt den Aufzugfahrkorb 16 über die erste und die zweite
Aufzugseilscheibe 20, 22, und verläuft generell
nach oben und schließt
mit seinem zweiten Ende 332 an der Decke 334 des
Aufzugschachts ab.
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Im
Betrieb wird dem Antriebsmotor 320 von einer (nicht gezeigten)
Steuerung signalisiert, die Antriebsseilscheibe 322 im
Uhrzeigersinn zu drehen, wodurch ein Bereich des Flachseils 328 zwischen
der Antriebsseilscheibe 322 und dem zweiten Stützelement 310 nach
unten gezogen wird. Dieser sich abwärts bewegende Bereich des Flachseils 328 wiederum
bewirkt, dass die zweite Umlenkseilscheibe 314 sich so
dreht, dass die Länge
eines Bereichs des Flachseils zwischen der zweiten Umlenkseilscheibe 314 und
dem zweiten Ende 332 des Flachseils verkürzt wird.
Die Aufzugseilscheiben 20, 22 werden durch diesen
sich verkürzenden
Bereich des Flachseils 328 dazu gebracht, entlang dem Flachseil
in Richtung zu dem zweiten Ende 332 hin abzurollen, wodurch
der Aufzugfahrkorb 16 entlang dem Aufzugschacht 12 nach
oben bewegt wird. Die sich im Uhrzeigersinn drehende Antriebsseilscheibe 322 bewegt außerdem Bereich
Teil des Flachseils 328 zwischen der Antriebsseilscheibe 322 und
der ersten Umlenkseilscheibe 302 nach oben, wodurch die
erste Umlenkseilscheibe so gedreht wird, dass das Gegengewicht 316 entlang
dem Aufzugschacht 12 nach unten bewegt wird.
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Der
Antriebsmotor 320 erhält
von einer Steuerung außerdem
den Befehl, die Antriebsseilscheibe 322 im Gegenuhrzeigersinn
zu drehen, wodurch ein Bereich des Flachseils 328 zwischen
der Antriebsseilscheibe und dem zweiten Stützelement 310 nach oben
bewegt wird. Diese Aufwärtsbewegung
des Bereichs des Flachseils 328 wiederum bewirkt, dass
die zweite Umlenkseilscheibe 310 sich so dreht, dass die Länge eines
Bereichs des Flachseils zwischen der zweiten Umlenkseilscheibe und
dem zweiten Ende 332 des Flachseils verlängert wird.
Die Aufzugseilscheiben 20, 22 werden durch diesen
länger
werdenden Bereich des Flachseils 328 dazu gebracht, entlang
dem Flachseil weg von dessen zweitem Ende 332 abzurollen,
wodurch der Aufzugfahrkorb 16 entlang dem Aufzugschacht 12 nach
unten bewegt wird. Die sich im Gegenuhrzeigersinn drehende Antriebsseilscheibe 322 bewegt
außerdem
einen Bereich des Flachseils 328 zwischen der Antriebsseilscheibe
und der ersten Umlenkseilscheibe 302 nach unten, wodurch die
erste Umlenkseilscheibe sich so dreht, dass das Gegengewicht 316 entlang
dem Aufzugschacht 12 nach oben bewegt wird.
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Ein
wichtiges Merkmal der Erfindung ist die Flachheit der bei dem oben
beschriebenen Aufzugsystem verwendeten Seile. Die Zunahme des Abmessungsverhältnisses
führt dazu,
dass ein Seil eine Eingriffsfläche
aufweist, die durch die Breitenabmessung "w" gebildet
wird und im Hinblick auf die Verteilung des Seildrucks optimiert
ist. Daher wird der maximale Seildruck innerhalb des Seils minimiert.
Darüber
hinaus lässt
sich durch Erhöhen
des Abmessungsverhältnisses
im Vergleich zu einem Rundseil mit einem Abmessungsverhältnis von
Eins die Dicke "t1" des Flachseils (vgl. 8)
reduzieren, während eine
konstante Querschnittsfläche
derjenigen Bereiche des Seils beibehalten wird, die die Zuglast
innerhalb des Seils tragen.
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Wie
in 7 und 8 gezeigt ist, enthalten die
Flachseile 722 mehrere einzelne lasttragende Stränge 726,
die in einer gemeinsamen Mantelschicht 728 eingeschlossen
sind. Die Mantelschicht 728 trennt die einzelnen Stränge 726 und
bildet eine Eingriffsfläche 730 für das Zusammenwirken
mit der Traktionsseilscheibe 724. Die lasttragenden Stränge 726 können aus
einem hoch zugfesten, leichtgewichtigen und nicht-metallischen Werkstoff
hergestellt sein, beispielsweise Aramidfasern, oder sie können aus
einem metallischen Werkstoff hergestellt sein, beispielsweise aus
dünnen
Fasern eines Stahls mit hohem Kohlenstoffgehalt. Es ist empfehlenswert,
die Dicke "d" der Stränge 726 möglichst
klein zu halten, um die Flexibilität zu maximieren und die Spannung innerhalb
der Strängen 726 zu
minimieren. Im Fall von Strängen
aus Stahlfasern, sollten außerdem
die Faserdurchmesser kleiner als 0,25 mm im Durchmesser und vorzugsweise
im Bereich von etwa 0,10 mm bis 0,20 mm im Durchmesser sein. Stahlfasern mit
einem solchen Durchmesser verbessern die Flexibilität der Stränge und
des Seils. Durch Einarbeiten von Strängen mit dem Gewicht, der Festigkeit,
der Haltbarkeit und insbesondere der Flexibilität derartiger Werkstoffe in
die Flachseile lässt
sich der Durchmesser der Traktionsseilscheibe "D" reduzieren, während der
maximale Seildruck innerhalb akzeptierbarer Grenzen gehalten wird.
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Die
Eingriffsfläche 730 steht
in Berührung
mit einer korrespondierenden Oberfläche 750 der Traktionsseilscheibe 724.
Die Mantelschicht 728 ist aus einem Polyurethanwerkstoff
hergestellt, vorzugsweise aus thermoplastischem Urethan, wel cher
auf und durch die mehreren Stränge 726 derart
extrudiert wird, dass jeder einzelne Strang 726 gegen eine Längsbewegung
relativ zu den anderen Strängen 726 gehalten
wird. Man kann auch andere Werkstoffe für die Mantelschicht verwenden,
wenn solche Werkstoffe in ausreichender Weise die geforderten Funktionen
der Mantelschicht erfüllen:
Traktion, Verschleiß, Übertragung
von Traktionslasten auf die Stränge
und Widerstandsfähigkeit
gegen Umwelteinflüsse.
Es versteht sich, dass zwar auch andere Werkstoffe für die Mantelschicht
eingesetzt werden können,
dann die Vorteile aus der Verwendung von Flachseilen geringer werden
können,
wenn diese nicht die mechanischen Eigenschaften eines thermoplastischen
Urethans aufweisen oder besser als diese sind. Bei den mechanischen
Eigenschaften von thermoplastischem Urethan kann der Durchmesser
der Traktionsseilscheibe 724 auf 100 mm oder weniger reduziert werden.
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Als
Ergebnis des Aufbaus des Flachseils 722 lässt sich
der Seildruck gleichförmiger über das
gesamte Seil 722 verteilen. Durch den Einbau mehrerer kleiner
Stränge 726 in
die elastomere Flachseil-Mantelschicht 728 wird der Druck
an jeder Strang 726 gegenüber herkömmlichen Seilen deutlich verringert. Der
Strangdruck wird um mindestens n–1/2 verringert, wobei
n die Anzahl paralleler Strängen
in dem Flachseil ist, bezogen auf eine gegebene Last und einen gegebenen
Drahtquerschnitt. Deshalb wird der maximale Seildruck in dem Flachseil
deutlich reduziert im Vergleich zu einem herkömmlichen an Seilen aufgehängten Aufzug
mit einer ähnlichen
Lasttragfähigkeit. Darüber hinaus
wird der effektive Seildurchmesser "d" (gemessen
in Biegerichtung) für
eine äquivalente Lasttragfähigkeit
reduziert, und man kann für
den Seilscheibendurchmesser "D" kleinere Werte erzielen,
ohne das Verhältnisses
D/d zu reduzieren. Darüber
hinaus ermöglicht
die Minimierung des Durchmessers D der Seilscheibe den Einsatz von
weniger kostspieligen, kompakteren und schnelleren Motoren als Antriebsmaschine.
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Auch 7 zeigt
eine Traktionsseilscheibe 724 mit einer Traktionsfläche 750,
die für
die Aufnahme des Flachseils 722 konfiguriert ist. Die Eingriffsfläche 750 ist
komplementär
ausgebildet zur Schaffung von Traktion und zum Führen des Eingriffs zwischen
den Flachseilen 722 und der Seilscheibe 724. Die
Traktionsseilscheibe 724 enthält ein Paar Kränze 744 an
entgegengesetzten Seiten der Seilscheibe 724, außerdem ein
oder mehrere Trenner 725 zwischen den benachbarten Flachseilen.
Die Traktionsseilscheibe 724 enthält weiterhin Auskleidungen 742 in
den Räumen
zwischen den Kränzen 744 und
den Trennern 745.
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Die
Auskleidungen 742 definieren die Eingriffsfläche 750 derart,
dass es seitliche Lücken 754 zwischen
den Seiten der Flachseile 722 und den Auskleidungen 742 gibt.
Das Paar von Kränzen 744 und
die Trenner erfüllen
im Verein mit den Auskleidungen die Funktion des Führens der
Flachseile 722, um grobe Ausrichtprobleme für den Fall
eines Seil-Durchhängens
etc. zu verhindern. Obwohl als mit Auskleidungen ausgestattet dargestellt,
könnte die
Traktionsseilscheibe aber auch ohne Auskleidungen auskommen.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele dargestellt
und beschrieben wurde, versteht sich für den Fachmann, dass die oben
angegebenen sowie weitere Änderungen,
Weglassungen und Hinzufügungen
in deren Form und Detail möglich
sind, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise könnten andere
Seilkonfigurationen dort verwendet werden, wo der Antriebsmotor
sich an der Seite des Aufzugschachts zwischen dem Aufzugfahrkorb
und einer Seitenwand des Aufzugschacht befindet. Außerdem könnte der
Antriebsmotor in dem oberen Freiraum des Aufzugschachts zwischen
dem Aufzugfahrkorb und einer Seitenwand angeordnet sein. Somit ist
die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsformen gezeigt und beschrieben
worden als Illustration aber nicht als Beschränkung.