EP1446350B1 - Aufzugssystem - Google Patents
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- EP1446350B1 EP1446350B1 EP02776633A EP02776633A EP1446350B1 EP 1446350 B1 EP1446350 B1 EP 1446350B1 EP 02776633 A EP02776633 A EP 02776633A EP 02776633 A EP02776633 A EP 02776633A EP 1446350 B1 EP1446350 B1 EP 1446350B1
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- EP
- European Patent Office
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- support means
- lift
- counterweight
- cage
- pulleys
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B7/00—Other common features of elevators
- B66B7/06—Arrangements of ropes or cables
- B66B7/062—Belts
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B11/00—Main component parts of lifts in, or associated with, buildings or other structures
- B66B11/0035—Arrangement of driving gear, e.g. location or support
- B66B11/0045—Arrangement of driving gear, e.g. location or support in the hoistway
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B66B11/00—Main component parts of lifts in, or associated with, buildings or other structures
- B66B11/0065—Roping
- B66B11/008—Roping with hoisting rope or cable operated by frictional engagement with a winding drum or sheave
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- B66B11/0065—Roping
- B66B11/008—Roping with hoisting rope or cable operated by frictional engagement with a winding drum or sheave
- B66B11/009—Roping with hoisting rope or cable operated by frictional engagement with a winding drum or sheave with separate traction and suspension ropes
Definitions
- the invention relates to an elevator system as defined in the claims.
- Elevator systems of the type according to the invention usually have an elevator car and a counterweight, which are movable in an elevator shaft or along free-standing guide devices.
- the elevator system has at least one drive with at least one traction sheave, which carry the elevator car and the counterweight via supporting and drive means and transmit the required driving forces to them.
- suspension means The support and drive means are referred to below as suspension means.
- An elevator system with a flat belt-like suspension means in different arrangements is known from PCT patent application WO 99/43593.
- the elevator according to this patent application contains a drive machine, which is arranged in the shaft space above the elevator car and acts on at least one traction sheave on the differently arranged, with the elevator car in operative connection, flat support means that the elevator car is moved up and down.
- a drive machine which is arranged in the shaft space above the elevator car and acts on at least one traction sheave on the differently arranged, with the elevator car in operative connection, flat support means that the elevator car is moved up and down.
- the suspensions of elevator car and counterweight designed as a 2: 1 suspension system.
- the term 2: 1 suspension system is understood to mean a system in which traction sheave driven suspension means move an elevator car and / or counterweight, the suspension means being arranged so that their traction sheave contacting portion moves twice as fast such as the elevator car and / or the counterweight.
- the support means are arranged so that they wrap around at least one traction sheave and at least one pulley on the elevator car and counterweight, and that they are fixed at their ends in the upper region of the elevator shaft.
- the object of the invention is to provide an improved elevator system of the aforementioned kind, which reduces or avoids disadvantages of the known systems, ie to provide an elevator system in which while maintaining the advantages mentioned regarding space utilization and required torque on the drive machine, the bending load of the support means is greatly reduced.
- the elevator system comprises at least one drive with at least one traction sheave, an elevator cage and at least one counterweight, and preferably flat belt-type suspension elements.
- the elevator car as well as the at least one counterweight have at least one support roller.
- the support means together with the traction sheave and the idlers at least a 2: 1 suspension system for the car and the counterweight, and depending on the nature of the arrangement of the 2: 1 suspension system nor one or more pulleys are required.
- the traction sheave, the existing existing pulleys and the elevator car and the counterweight with their support rollers are arranged so that the support means are always bent in the same direction when rotating the traction sheave and the support and pulleys.
- FIG. 1 and 2 show a side view and a top view of an elevator system 1 arranged according to the invention elevator system with one prime mover 2 and one 2: 1 suspension system on both sides of an elevator car 3.
- the elevator car 3 is with cabin guide shoes 4 on two car guide rails. 5 guided and vertically displaceable along these cabin guide rails 5. It is equipped at the bottom of the elevator car 3 on both sides, each with a Kabinentragrolle 7, whose planes extend parallel to the side walls of the elevator car 3 and at a small distance therefrom.
- a respective counterweight 8 is guided by means of counterweight guide shoes 9 to two counterweight guide rails 10 and movable in up and down direction.
- Each counterweight 8 has a counterweight roller 11.
- the drive machines 2 are mounted on one side of the elevator shaft head laterally arranged machine platform 14, which, as shown in Fig. 1, on the fixed in the elevator shaft 1 guide rails 5, 10 of the elevator car 3 and the counterweight 8 are supported, but also directly to the Shaft walls could be attached. Their each directed against a side wall of the elevator shaft 1 and mutually aligned output shafts 15 are each equipped with a traction sheave 16.
- traction sheaves 16 are arranged between the respectively associated prime mover 2 and the adjacent side wall of the elevator shaft 1 and vertically above the counterweight roller (s) 11 of the respective counterweight 8, their planes being parallel to the side walls of the elevator car 3 and in the same lateral distance extend in the same plane as the traction sheaves 16 and the Kabinentragrollen 7, and vertically above the latter, both sides of the elevator car 3 per a deflection roller 17 are mounted on the machine platform 14.
- the elevator car 3 and the two counterweights 8 are connected to each other by means of support means 18 via at least one further support means disk such that the lifting of the elevator car 3 causes the lowering of the counterweight 8 and vice versa.
- the support means 18 are offset by the traction sheaves 16 in motion.
- the suspension means 18 present on both sides of the elevator car 3 are each arranged as shown in the side view according to FIG.
- the support means 18 visible here are fixed at one end below the left side of the traction sheave 16 on the machine platform 14, from where it extends vertically downwards, the counterweight roller 11 to wrap around 180 ° counterclockwise, vertically upwards to the right side of the traction sheave Run 16, the drive pulley 16 encircle counterclockwise by 90 °, extend horizontally to the left above the traction sheave 16 to the upper side of the guide roller 17, these wrap around 90 ° counterclockwise, run vertically down to the left side of the cabin roll 7, this counterclockwise wrap around 180 ° and extend from the right side of the cabin roll from vertically upward to its second, lying below the right side of the guide roller 17 fixed point.
- the mentioned support means are shown in the figures in each case as a single suspension element strands.
- several parallel suspension element strands are arranged side by side in realized elevator systems, wherein they circulate correspondingly wide support center disks.
- suspension element disk all the disks interacting with the suspension element 18, such as traction sheaves, deflection rollers, support rollers, are subsumed under the term "suspension element disk”.
- Fig. 2 which illustrates a plan view of the elevator system described with Fig. 1, it can be seen that in the elevator variant described above on the opposite side of the elevator car 3 with respect to the center plane 20 symmetrically arranged second 2: 1 suspension system with a second drive machine 2 is present.
- FIG. 3 shows an elevator variant which essentially corresponds to the elevator system illustrated in FIGS. 1 and 2, but instead of two separate drive machines 2 only one single drive machine 2 is contained. This comprises an output shaft 21 acting on both traction sheaves 16 or drives such.
- FIGS. 4 and 5 show an elevator system according to the invention, in which the elevator car 3 is guided by means of a backpack frame 23 with cabin guide shoes 4 on laterally arranged car guide rails 5.
- To drive the elevator is a mounted on one side of the elevator car 3 drive machine 2, which is mounted on a machine platform 14, which is supported on the guide rails of the elevator car 3 and a counterweight 8.
- the prime mover 2 acts via the traction sheave 16 on a 2: 1 suspension system for the elevator car 3 and the counterweight 8, which corresponds to the 2: 1 suspension systems shown in Figures 1 and 2 and described above, and in which the suspension elements are always bent in the same direction.
- FIGS. 6 and 7 show a further embodiment of an elevator system according to the invention, which likewise has a 2: 1 suspension system for an elevator cage 3 and a counterweight 8, in which the suspension elements 18 are always bent in the same direction.
- the support means 18 are arranged here so that they almost completely wrap around the elevator car 3, wherein below the cabin floor on both sides Kabinentragrollen 7 are mounted, the periphery each laterally slightly beyond the elevator car 3, and the supporting and driving forces of the Carrying means 18 transmitted to the elevator car 3. Elevator car 3 and counterweight 8 are guided in the usual way on guide rails, not shown here.
- a drive machine 2 is fixed laterally in the head region of an elevator shaft 1 and acts on an output shaft 15 with two traction sheaves 16. On this output shaft 15 additionally sits a brake 26, which serves to shut down the elevator car 3 and the counterweight 8.
- a brake 26 which serves to shut down the elevator car 3 and the counterweight 8.
- said guide rollers 17 are arranged practically vertically above two on the counterweight 8 mounted counterweight support rollers 11.
- a plurality of support pulleys are referred to when their disc planes lie in a common plane.
- Both ends of the support means 18 are fixed at a small horizontal distance from the left-side cabin wall in the shaft head area.
- the aforementioned Umlenkrollensupport 27 offers.
- the support means 18 extend from their closer to the cabin wall fixed point vertically down to the left-side Kabinentragrollen 7, wrap them in the counterclockwise direction by 90 °, extend horizontally to the right side Kabinentragrollen 7, wrap around this counterclockwise by 90 °, extend from here in the vertical direction to the right sides of the traction sheaves 16, wrap around them in the counterclockwise direction by 90 °, horizontally to the left to the guide rollers 17, wrap them in the counterclockwise direction by 90 °, extending from the left side of the Deflection rollers 17 from vertically down to the left side of the counterweight support rollers 11, wrap around them counterclockwise by 180 ° and extend from the right side of the counterweight support rollers 11 vertically up to their second fixed point on the Umlenkrollensupport 27th
- Figs. 6 and 7 denotes a transmission means which can transmit from the output shaft 15 of the engine 2 from a torque on the axis 31 of the guide rollers 17. This ensures that the effective wrap angle, by which the support means 18 a wrap around driving disc, doubled. This measure therefore also results in a doubling of the traction force transferable to the suspension element 18 by the drive system.
- the transmission means 30 is a belt drive comprising, for example, a toothed or V-ribbed belt and two corresponding pulleys. Such a transmission means 30 will only be installed if the installation conditions so require.
- the elevator system can also be retrofitted with it.
- FIGS. 8 and 9 show a further embodiment of the elevator system according to the invention, which is identical to the embodiment shown in FIGS. 6 and 7 with regard to the arrangement of the suspension elements 18.
- a second drive machine 2 with brake 26 is installed instead of the deflection roller 17.
- this solution offers the advantage of a double brake and increased operational safety and, on the other hand, makes it possible to maintain limited operation with a single drive machine 2 in the event of a defect on one of the drive machines 2.
- each of the support center disks 7, 11, 16, 17 can perform the function of a traction sheave driven by a drive machine 2, ie a drive machine 2 can be permanently installed in the elevator shaft 1 and fixed on one installed traction sheave 16 or on a deflecting the support means 18 serving deflection roller 17 may act, or that a drive machine 2 to the elevator car 3 or on Counterweight 8 may be mounted and act on a Kabinentragrolle 7 or a counterweight roller 11.
- Suitable suspension means 18 for an elevator system according to the invention are all suspension means known in elevator construction, such as wire ropes, synthetic fiber ropes, flat belts with wire or synthetic fiber reinforcement, etc. Particular advantages can be achieved in all the elevator systems described above in that flat belts or flat belt-type suspension elements are used as suspension elements.
- Flat belt-type suspension elements allow the use of suspension pulleys (traction sheaves, pulleys and idlers) with greatly reduced diameters compared to suspension pulleys for wire ropes.
- suspension pulleys traction sheaves, pulleys and idlers
- drive machines 2 can be used with substantially smaller dimensions since the torque required at the traction sheave is also reduced proportionally to the reduction of the pulley diameter.
- V-ribbed belt 32 or toothed belt 36, 37 shows the principle of a V-ribbed belt 32 which has a plurality of wedge-shaped grooves 33 arranged in parallel in the longitudinal direction and V-ribs 34 and reinforcing tension members 35.
- Applied in combination with appropriately trained traction sheaves 16 allow this wedge-shaped grooves 33 and V-ribs 34 by their wedge effect compared to conventional flat belt substantially increased power transmission between traction sheave 16 and support means 18 (V-ribbed belt 32).
- V-ribbed belt 32 it centers itself on the support pulleys driving or guiding it, which have at their periphery a counter profile corresponding to the rib / groove profile of the V-ribbed belt 32.
- the wedge-shaped grooves 33 of the V-ribbed belts have a groove angle b of 80 degrees to 100 degrees.
- the groove angle b is about 90 degrees.
- This groove angle b is much larger than in conventional V-ribbed belts.
- the larger groove angle b achieves a reduction of the running noise.
- the self-centering property as well as the increased power transmission between traction sheave 16 and support means 18 (V-ribbed belt 32) remain sufficiently preserved.
- FIG. 11 shows a toothed belt 36 with teeth 37 and and reinforcing tension members 35.
- Timing belts are also suitable for use in combination with discs and rollers, which have particularly small diameters. They generally provide extremely high traction and center themselves on the toothed discs and rollers themselves, for example, if they have an arrow toothing or a curved toothing.
- FIG. 12 shows such a toothed belt with herringbone toothing 38 and
- FIG. 13 shows a toothed belt with curved toothing 39.
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Description
- Gegenstand der Erfindung ist ein Aufzugssystem wie in den Patentansprüchen definiert.
- Aufzugssysteme der erfindungsgemässen Art weisen üblicherweise eine Aufzugskabine und ein Gegengewicht auf, die in einem Aufzugsschacht oder entlang freistehender Führungseinrichtungen bewegbar sind. Zum Erzeugen der Bewegung weist das Aufzugssystem mindestens einen Antrieb mit mindestens einer Treibscheibe auf, die über Trag- und Antriebsmittel die Aufzugkabine und das Gegengewicht tragen und die erforderlichen Antriebskräfte auf diese übertragen.
- Die Trag- und Antriebsmittel werden im Folgenden als Tragmittel bezeichnet.
- Man unterscheidet Aufzugssysteme, bei denen Stahlseile mit rundem Querschnitt als Tragmittel eingesetzt werden, und neuere Aufzugssysteme, die flache, riemenartige Tragmittel aufweisen.
- Ein Aufzugssystem mit einem flachriemenartigen Tragmittel in unterschiedlichen Anordnungen ist aus der PCT-Patentanmeldung WO 99/43593 bekannt. Der Aufzug gemäss dieser Patentanmeldung enthält eine Antriebsmaschine, die im Schachtraum oberhalb der Aufzugskabine angeordnet ist und über mindestens eine Treibscheibe so auf die unterschiedlich angeordneten, mit der Aufzugskabine in Wirkverbindung stehenden, flachen Tragmittel wirkt, dass die Aufzugskabine auf- und abwärts bewegt wird. Um die im Tragmittel auftretende Zugkraft und die an der Treibscheibe erforderliche Traktionskraft zu halbieren, sind in einigen der offenbarten Anordnungen der Tragmittel die Aufhängungen von Aufzugskabine und Gegengewicht als 2:1-Aufhängungssystem ausgeführt.
- Unter dem Begriff 2:1-Aufhängungssystem wird ein System verstanden, bei dem über eine Treibscheibe angetriebene Tragmittel eine Aufzugskabine und/oder ein Gegengewicht bewegen, wobei die Tragmittel so angeordnet sind, dass ihr mit der Treibscheibe in Kontakt stehender Abschnitt sich doppelt so schnell bewegt, wie die Aufzugskabine und/oder das Gegengewicht. Die Tragmittel sind dabei so angeordnet, dass sie mindestens eine Treibscheibe und mindestens je eine Umlenkrolle an Aufzugskabine und Gegengewicht umschlingen, und dass sie an ihren Enden im oberen Bereich des Aufzugsschachts fixiert sind.
- Bei allen in WO 99/43593 dargestellten Varianten mit 2:1-Aufhängungssystem sind zusätzliche Um- oder Ablenkrollen erforderlich.
Die Treibscheibe, wie auch die Um- oder Ablenkrollen weisen im Interesse einer optimalen Raumnutzung und der Verwendung von Antriebsmaschinen mit minimalem Abtriebsdrehmoment möglichst kleine Durchmesser auf. - Erfahrungen mit derartigen Aufzugsanlagen haben gezeigt, dass die Erwartungen in Bezug auf die Lebensdauer der verwendeten Tragmittel nicht erfüllt werden, d. h. diese sind oft wegen auftretenden Materialdefekten vorzeitig zu ersetzen, die offensichtlich auf die Biegebeanspruchung der Tragmittel zurückzuführen sind.
- Die Aufgabe der Erfindung wird darin gesehen, ein verbessertes Aufzugssystem der vorstehend genannten Art zu schaffen, welches Nachteile der bekannten Systeme reduziert oder vermeidet, d.h. ein Aufzugssystem zu schaffen, bei dem, unter Beibehaltung der genannten Vorteile betreffend Raumausnutzung und erforderlichem Drehmoment an der Antriebsmaschine, die Biegebeanspruchung der Tragmittel stark reduziert ist.
- Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Patentansprüchen definiert.
- Das erfindungsgemässe Aufzugssystem umfasst mindestens einen Antrieb mit mindestens einer Treibscheibe, eine Aufzugkabine und mindestens ein Gegengewicht sowie vorzugsweise flachriemenartige Tragmittel. Die Aufzugskabine wie auch das mindestens eine Gegengewicht weisen mindestens eine Tragrolle auf. Die Tragmittel bilden zusammen mit der Treibscheibe und den Tragrollen mindestens ein 2:1-Aufhängungssystem für die Kabine und das Gegengewicht, wobei je nach Art der Anordnung des 2:1-Aufhängungssystems noch eine oder mehrere Umlenkrollen erforderlich sind.
Die Treibscheibe, die allenfalls vorhandenen Umlenkrollen sowie die Aufzugskabine und das Gegengewicht mit ihren Tragrollen sind dabei so angeordnet, dass die Tragmittel beim Umlaufen der Treibscheibe sowie der Trag- und Umlenkrollen stets gleichsinnig gebogen werden. - Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen 2 bis 18 hervor.
- Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben.
- Es zeigen:
- Fig. 1
- ein erfindungsgemässes Aufzugssystem mit je einer Antriebsmaschine und je einem 2:1-Aufhängungssystem auf beiden Seiten der Aufzugskabine, in Seitenansicht.
- Fig. 2
- das Aufzugssystem gemäss Fig. 1 als Draufsicht.
- Fig. 3
- das Aufzugssystem gemäss Fig. 1 und 2, jedoch mit nur einer Antriebsmaschine sowie einer Verbindungswelle zwischen zwei Treibscheiben.
- Fig. 4
- ein erfindungsgemässes Aufzugssystem mit einer einzigen Antriebsmaschine und einem auf einer Seite der Aufzugskabine angebrachten 2:1-Aufhängungssystem, in Seitenansicht.
- Fig. 5
- das Aufzugssystem gemäss Fig. 4 als Draufsicht.
- Fig. 6
- ein erfindungsgemässes Aufzugssystem mit einer einzigen Antriebsmaschine, wobei das 2:1-Aufhängungssystem die Aufzugskabine in Form einer Unterschlingung trägt, in Seitenansicht.
- Fig. 7
- das Aufzugssystem gemäss Fig. 6 als Draufsicht.
- Fig. 8
- ein erfindungsgemässes Aufzugssystem gemäss Fig. 6, jedoch mit zwei Antriebsmaschinen, in Seitenansicht.
- Fig. 9
- das Aufzugssystem gemäss Fig. 8 als Draufsicht.
- Fig. 10
- ein als Keilrippen-Riemen ausgebildetes Tragmittel für ein erfindungsgemässes Aufzugssystem.
- Fig. 11
- ein als Zahnriemen ausgebildetes Tragmittel für erfindungsgemässes Aufzugssystem.
- Fig. 12
- ein als Zahnriemen mit Pfeilverzahnung ausgebildetes Tragmittel.
- Fig. 13
- ein als Zahnriemen mit Bogenverzahnung ausgebildetes Tragmittel.
- Fig. 1 und 2 zeigen in Seitenansicht und als Draufsicht ein in einem Aufzugsschacht 1 angeordnetes erfindungsgemässes Aufzugssystem mit je einer Antriebsmaschine 2 und je einem 2:1-Aufhängungssystem auf beiden Seiten einer Aufzugskabine 3. Die Aufzugskabine 3 ist mit Kabinenführungsschuhen 4 an zwei Kabinenführungsschienen 5 geführt und entlang dieser Kabinenführungsschienen 5 vertikal verschiebbar. Sie ist im unteren Bereich der Aufzugskabine 3 auf beiden Seiten mit je einer Kabinentragrolle 7 ausgerüstet, deren Ebenen sich parallel zu den Seitenwänden der Aufzugskabine 3 und in geringem Abstand zu diesen erstrecken.
Auf beiden Seiten der Aufzugskabine 3 ist je ein Gegengewicht 8 mittels Gegengewichtsführungsschuhen 9 an zwei Gegengewichtsführungsschienen 10 geführt und in Auf- und Abwärtsrichtung bewegbar. Jedes Gegengewicht 8 weist eine Gegengewichtstragrolle 11 auf.
Die Antriebsmaschinen 2 sind auf je einer im Aufzugsschachtkopf seitlich angeordneten Maschinenplattform 14 montiert, die sich, wie in Fig. 1 dargestellt, auf den im Aufzugsschacht 1 fixierten Führungsschienen 5, 10 der Aufzugskabine 3 und des Gegengewichts 8 abstützen, die aber auch direkt an den Schachtwänden befestigt sein könnten. Ihre jeweils gegen eine Seitenwand des Aufzugsschachts 1 gerichteten und miteinander fluchtenden Abtriebswellen 15 sind mit je einer Treibscheibe 16 bestückt. Diese Treibscheiben 16 sind zwischen der jeweils zugehörigen Antriebsmaschine 2 und der benachbarten Seitenwand des Aufzugsschachts 1 und senkrecht oberhalb der Gegengewichtstragrolle(n) 11 des jeweils zugehörigen Gegengewichts 8 angeordnet, wobei ihre Ebenen sich parallel zu den Seitenwänden der Aufzugskabine 3 und im selben seitlichem Abstand zu diesen erstrecken, wie die vorstehend erwähnten Kabinentragrollen 7. In derselben Ebene wie die Treibscheiben 16 und die Kabinentragrollen 7, und senkrecht oberhalb der letzteren, sind beidseits der Aufzugskabine 3 je eine Umlenkrolle 17 auf der Maschinenplattform 14 befestigt.
Die Aufzugskabine 3 und die beiden Gegengewichte 8 sind mittels Tragmitteln 18 über mindestens eine weitere Tragmittelscheibe so miteinander verbunden, dass das Heben der Aufzugskabine 3 das Senken des Gegengewichts 8 bewirkt und umgekehrt. Zum Heben und Senken von Aufzugskabine 3 und Gegengewicht 8 werden die Tragmittel 18 durch die Treibscheiben 16 in Bewegung versetzt. Im vorliegenden Aufzugssystem sind die auf beiden Seiten der Aufzugskabine 3 vorhandenen Tragmittel 18 jeweils wie in der Seitenansicht gemäss Fig. 1 gezeigt angeordnet. Die hier sichtbaren Tragmittel 18 sind an ihrem einen Ende unterhalb der linken Seite der Treibscheibe 16 an der Maschinenplattform 14 fixiert, von wo aus sie sich vertikal abwärts erstreckt, die Gegengewichtstragrolle 11 entgegen dem Uhrzeigersinn um 180° umschlingen, vertikal aufwärts zur rechten Seite der Treibscheibe 16 laufen, die Treibscheibe 16 entgegen dem Uhrzeigersinn um 90° umschlingen, sich oberhalb der Treibscheibe 16 horizontal nach links zur oberen Seite der Umlenkrolle 17 erstrecken, diese entgegen dem Uhrzeigersinn um 90° umschlingen, vertikal abwärts zur linken Seite der Kabinentragrolle 7 verlaufen, diese entgegen dem Uhrzeigersinn um 180° umschlingen und von der rechten Seite der Kabinentragrolle aus sich vertikal aufwärts bis zu ihrem zweiten, unterhalb der rechten Seite der Umlenkrolle 17 liegenden Fixpunkt erstrecken. Die Treibscheibe 16, die Umlenkrolle 17, die Kabinentragrolle 7, die Gegengewichtstragrolle 11 und die Tragmittel 18 bilden ein 2:1-Aufhängungssystem für die Aufzugskabine 3 und eines der Gegengewichte 8. - Die erwähnten Tragmittel sind in den Fig. jeweils als einzelne Tragmittelstränge dargestellt. Üblicherweise sind jedoch bei realisierten Aufzugssystemen mehrere parallele Tragmittelstränge nebeneinander angeordnet, wobei sie entsprechend breite Tragmittelscheiben umlaufen.
- Unter dem Begriff "Tragmittelscheibe" sind im Folgenden alle mit dem Tragmittel 18 zusammenwirkenden Scheiben, wie Treibscheiben, Umlenkrollen, Tragrollen, subsumiert.
- Aus Fig. 1 und der vorstehenden Beschreibung ist leicht erkennbar, dass ein solches 2:1-Aufhängungssystem gewährleistet, dass die Tragmittel 18 beim Umlaufen der Treibscheibe, der Tragrollen und der Umlenkrolle stets gleichsinnig gebogen werden. Dies hat zur Folge, dass die die Tragmittel 18 beanspruchende Belastung als Schwellbelastung und nicht als Wechselbelastung auftritt, wodurch sich die zum Ermüdungsbruch führende Anzahl der Biegebelastungen und damit die Lebensdauer der Tragmittel 18 drastisch erhöht.
- Aus Fig. 2, die eine Draufsicht auf das mit Fig. 1 beschriebene Aufzugssystem darstellt, ist erkennbar, dass bei der vorstehend beschriebenen Aufzugsvariante auf der gegenüberliegenden Seite der Aufzugskabine 3 ein in Bezug auf die Mittelebene 20 symmetrisch angeordnetes, zweites 2:1-Aufhängungssystem mit einer zweiten Antriebsmaschine 2 vorhanden ist.
- Es besteht die Möglichkeit, die Rotationsbewegung der Abtriebswellen 15 der beiden Antriebsmaschinen 2 gemäss Fig. 1 und 2 mittels einer Verbindungswelle miteinander zu synchronisieren.
- Fig. 3 zeigt eine Aufzugsvariante,'die im Wesentlichen dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Aufzugssystem entspricht, jedoch anstelle von zwei separaten Antriebsmaschinen 2 nur eine einzige Antriebsmaschine 2 enthält. Diese umfasst eine auf beide Treibscheiben 16 wirkende Abtriebswelle 21 oder treibt eine solche an.
- Mit Fig. 4 und 5 ist ein erfindungsgemässes Aufzugssystem dargestellt, bei dem die Aufzugskabine 3 mittels eines Rucksackrahmens 23 mit Kabinenführungsschuhen 4 an seitlich angeordneten Kabinenführungsschienen 5 geführt ist. Zum Antreiben des Aufzugs dient eine im Wesentlichen auf einer Seite der Aufzugskabine 3 angebrachte Antriebsmaschine 2, die auf einer auf Maschinenplattform 14 montiert ist, die sich auf die Führungsschienen der Aufzugskabine 3 und eines Gegengewichts 8 abstützt. Die Antriebsmaschine 2 wirkt dabei über die Treibscheibe 16 auf ein 2:1-Aufhängungssystem für die Aufzugskabine 3 und das Gegengewicht 8, welches den 2:1-Aufhängungssystemen entspricht, die in Fig.1 und 2 dargestellt und vorstehend beschrieben sind, und bei denen die Tragmittel stets gleichsinnig gebogen werden.
- Um die Traktionsfähigkeit des 2:1-Aufhängungssystems zu verbessern, d. h. um die im Tragmittel 18 verfügbare Zugkraft zu erhöhen, können bei den mit Fig. 1 bis 5 dargestellten Aufzugssystemen die Umlenkrollen 17 durch zusätzliche Antriebsmaschinen 2 ersetzt werden, oder es können Übertragungsmittel - beispielsweise Riementriebe - vorgesehen werden, die Drehmomente von der Abtriebswelle 15 auf die Umlenkrollen 17 übertragen. Ein solches Übertragungsmittel 30 ist in Fig. 6 und 7 dargestellt und im Zusammenhang mit diesen Fig. beschrieben.
- Fig. 6 und 7 zeigen eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Aufzugssystem, die ebenfalls ein 2:1-Aufhängungssystem für eine Aufzugskabine 3 und ein Gegengewicht 8 aufweist, bei dem die Tragmittel 18 stets gleichsinnig gebogen werden. Die Tragmittel 18 sind hier so angeordnet, dass sie die Aufzugskabine 3 praktisch vollständig umschlingen, wobei unterhalb des Kabinenbodens auf dessen beiden Seiten Kabinentragrollen 7 angebracht sind, deren Peripherie jeweils seitlich etwas über die Aufzugskabine 3 hinausragt, und die die Trag- und Antriebskräfte von den Tragmitteln 18 auf die Aufzugskabine 3 übertragen. Aufzugskabine 3 und Gegengewicht 8 sind in üblicher Weise an hier nicht dargestellten Führungsschienen geführt.
- Bei dieser Ausführungsform des Aufzugssystems ist seitlich im Kopfbereich eines Aufzugsschachts 1 eine Antriebsmaschine 2 fixiert, die auf eine Abtriebswelle 15 mit zwei Treibscheiben 16 wirkt. Auf dieser Abtriebswelle 15 sitzt zusätzlich eine Bremse 26, die dazu dient, die Aufzugskabine 3 und das Gegengewicht 8 stillzusetzen. In dem der Antriebsmaschine 2 gegenüberliegenden seitlichen Kopfbereich des Aufzugsschachts 1 sind in einem Umlenkrollensupport 27 zwei mit den genannten Treibscheiben 16 fluchtende Umlenkrollen 17 für die Tragmittel 18 gelagert, wobei diese Umlenkrollen 17 praktisch senkrecht oberhalb von zwei am Gegengewicht 8 angebrachten Gegengewichtstragrollen 11 angeordnet sind.
- Als "fluchtend" werden mehrere Tragmittelscheiben (Treibscheiben, Umlenkrollen, Tragrollen) bezeichnet, wenn deren Scheibenebenen in einer gemeinsamen Ebene liegen.
- Beide Enden der Tragmittel 18 sind mit geringem horizontalem Abstand von der linksseitigen Kabinenwand im Schachtkopfbereich fixiert. Als Halterung für die beiden Enden bietet sich der erwähnte Umlenkrollensupport 27 an. Die Tragmittel 18 erstrecken sich von ihrem näher bei der Kabinenwand liegenden Fixpunkt aus vertikal abwärts zu den linksseitigen Kabinentragrollen 7, umschlingen diese entgegen dem Uhrzeigersinn um 90°, verlaufen horizontal zu den rechtsseitigen Kabinentragrollen 7, umschlingen diese entgegen dem Uhrzeigersinn um 90°, erstrecken sich von hier aus in vertikaler Richtung bis zu den rechten Seiten der Treibscheiben 16, umschlingen diese entgegen dem Uhrzeigersinn um 90°, verlaufen horizontal nach links bis zu den Umlenkrollen 17, umschlingen diese entgegen dem Uhrzeigersinn um 90°, erstrecken sich von der linken Seite der Umlenkrollen 17 aus vertikal abwärts bis zur linken Seite der Gegengewichtstragrollen 11, umschlingen diese entgegen dem Uhrzeigersinn um 180° und verlaufen von der rechten Seite der Gegengewichtstragrollen 11 aus vertikal aufwärts bis zu ihrem zweiten Fixpunkt am Umlenkrollensupport 27.
- Es ist leicht erkennbar, dass auch bei dieser Ausführungsform des Aufzugssystems die Tragmittel 18 ausschliesslich gleichsinnig gebogen werden.
- Mit 30 ist in den Fig. 6 und 7 ein Übertragungsmittel bezeichnet, das von der Abtriebswelle 15 der Antriebsmaschine 2 aus ein Drehmoment auf die Achse 31 der Umlenkrollen 17 übertragen kann. Damit wird erreicht, dass sich der wirksame Umschlingungswinkel, um welchen die Tragmittel 18 eine antreibende Scheibe umschlingen, verdoppelt. Diese Massnahme hat somit auch eine Verdoppelung der vom Antriebssystem auf die Tragmittel 18 übertragbaren Traktionskraft zur Folge.
Im dargestellten Fall handelt es sich bei dem Übertragungsmittel 30 um einen Riementrieb, der beispielsweise einen Zahn- oder Keilrippenriemen und zwei entsprechende Riemenscheiben umfasst. Ein solches Übertragungsmittel 30 wird nur installiert, wenn die Anlagebedingungen dies erfordern. Die Aufzugsanlage kann auch nachträglich damit ausgerüstet werden. - Fig. 8 und 9 zeigen eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemässen Aufzugssystems, die in Bezug auf die Anordnung der Tragmittel 18 mit der in Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsform identisch ist.
Bei der hier zu beschreibenden Ausführungsform ist anstelle der Umlenkrolle 17 eine zweite Antriebsmaschine 2 mit Bremse 26 installiert. Dadurch wird ebenfalls eine Verdoppelung der auf die Tragmittel 18 übertragbaren Traktionskraft erreicht. Diese Lösung bietet einerseits den Vorteil einer dank zweifach vorhandener Bremse erhöhten Betriebssicherheit und ermöglicht andererseits die Aufrechterhaltung eines eingeschränkten Betriebs mit einer einzigen Antriebsmaschine 2 im Falle eines Defekts an einer der Antriebsmaschinen 2. - Aus den mit.Fig. 1 bis 9 dargestellten erfindungsgemässen Aufzugssystemen ist erkennbar, dass im Prinzip jede der Tragmittelscheiben 7, 11, 16, 17 die Funktion einer durch eine Antriebsmaschine 2 getriebenen Treibscheibe ausüben kann, d.h., dass eine Antriebsmaschine 2 fix im Aufzugsschacht 1 installiert sein und auf eine unverschieblich installierte Treibscheibe 16 oder auf eine zum Umlenken der Tragmittel 18 dienende Umlenkrolle 17 wirken kann, oder dass eine Antriebsmaschine 2 an der Aufzugskabine 3 oder am Gegengewicht 8 montiert sein und auf eine Kabinentragrolle 7 oder auf eine Gegengewichtstragrolle 11 wirken kann.
- Als Tragmittel 18 für ein erfindungsgemässes Aufzugssystem eignen sich alle im Aufzugsbau bekannten Tragmittel wie Drahtseile, Kunstfaserseile, Flachriemen mit Draht- oder Kunstfaserverstärkung, etc.
Besondere Vorteile können bei allen vorstehend beschriebenen Aufzugssystemen dadurch erreicht werden, dass als Tragmittel Flachriemen oder flachriemenartige Tragmittel zum Einsatz kommen. Flachriemenartige Tragmittel ermöglichen die Anwendung von Tragmittelscheiben (Treibscheiben, Umlenkrollen und Tragrollen) mit - im Vergleich zu Tragmittelscheiben für Drahtseile - stark reduzierten Durchmessern. Damit kann einerseits der für die erfindungsgemässen 2:1-Aufhängungssysteme erforderliche Einbauraum reduziert werden, und andererseits können Antriebsmaschinen 2 mit wesentlich geringeren Abmessungen verwendet werden, da das an der Treibscheibe erforderliche Drehmoment proportional zur Reduktion des Treibscheibendurchmessers ebenfalls reduziert ist. - Zusätzliche Vorteile bringt die Verwendung von Keilrippen-Riemen 32 oder Zahnriemen 36, 37 als Tragmittel 18.
Fig. 10 zeigt das Prinzip eines Keilrippen-Riemens 32, der mehrere in Längsrichtung parallel angeordnete, keilförmige Rillen 33 und Keilrippen 34 und Verstärkungs-Zugträger 35 aufweist. Angewandt in Kombination mit entsprechend ausgebildeten Treibscheiben 16 ermöglichen diese keilförmigen Rillen 33 und Keilrippen 34 durch ihre Keilwirkung eine gegenüber üblichen Flachriemen wesentlich erhöhte Kraftübertragung zwischen Treibscheibe 16 und Tragmittel 18 (Keilrippen-Riemen 32). - Es ist ein weiterer Vorteil des Keilrippen-Riemens 32, dass er sich auf den ihn antreibenden oder führenden Tragmittelscheiben, die an ihrer Peripherie ein dem Rippen/Rillen-Profil des Keilrippen-Riemens 32 entsprechendes Gegenprofil aufweisen, selbst zentriert.
- Für die Anwendung als Tragmittel 18 in erfindungsgemässen Aufzugssystemen ist es von Vorteil, wenn die keilförmigen Rillen 33 der Keilrippen-Riemen einen Rillenwinkel b von 80 Grad bis 100 Grad aufweisen. Vorzugsweise beträgt der Rillenwinkel b ca. 90 Grad. Dieser Rillenwinkel b ist wesentlich grösser als bei herkömmlichen Keilrippen-Riemen. Durch den grösseren Rillenwinkel b erreicht man eine Reduktion des Laufgeräusches. Die selbstzentrierende Eigenschaft wie auch die erhöhte Kraftübertragung zwischen Treibscheibe 16 und Tragmittel 18 (Keilrippen-Riemen 32) bleiben dabei ausreichend erhalten.
- Ahnliche Vorteile wie mit Keilrippen-Riemen können in einem erfindungsgemässen Aufzugssystem auch mit Zahnriemen erreicht werden, die mit verzahnten Treibscheiben, Trag- und Umlenkrollen zusammenwirken. Fig. 11 zeigt einen Zahnriemen 36 mit Verzahnung 37 und und Verstärkungs-Zugträgern 35. Zahnriemen eignen sich ebenfalls für den Betrieb in Kombination mit Scheiben und Rollen, die besonders geringe Durchmesser aufweisen. Sie bieten allgemein extrem hohe Traktionsfähigkeit und zentrieren sich auf den vezahnten Scheiben und Rollen selbst, falls sie beispielsweise eine Pfeilverzahnung oder eine Bogenverzahnung aufweisen.
Fig. 12 zeigt einen solchen Zahnriemen mit Pfeilverzahnung 38 und Fig. 13 einen Zahnriemen mit Bogenverzahnung 39.
Claims (18)
- Aufzugsystem, das eine Aufzugskabine (3) und ein Gegengewicht (8) mit je einer Tragmittelscheibe (7, 11), mindestens eine in einem Aufzugsschacht (1) unverschieblich installierte Tragmittelscheibe (16, 17) sowie flachriemenartige Tragmittel (18) umfasst,
wobei die Tragmittel zusammen mit den Tragmittelscheiben (7, 11, 16, 17) ein 2:1-Aufhängungssystem für die Aufzugskabine (3) und für das Gegengewicht (8) bilden,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens eine im Aufzugsschacht (1) unverschieblich installierte Tragmittelscheibe (16, 17) sowie die Aufzugskabine (3) und das Gegengewicht (8) mit den an ihnen angebrachten Tragmittelscheiben (7, 11) so angeordnet sind, dass die Tragmittel (18) beim Umlaufen aller Tragmittelscheiben stets gleichsinnig gebogen werden. - Aufzugssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das 2:1-Aufhängungssystem oberhalb des Bewegungsbereichs der an Aufzugskabine (3) und Gegengewicht (8) angebrachten Tragmittelscheiben (7, 11) zwei unverschieblich im Aufzugsschacht installierte, miteinander fluchtende Tragmittelscheiben (16, 17) aufweist, und dass jeweils eine der an der Aufzugskabine und am Gegengewicht angebrachten Tragmittelscheiben (7, 11) annähernd senkrecht unterhalb von jeweils einer der unverschieblich installierten Tragmittelscheiben (16, 17) und mit dieser fluchtend angeordnet ist,
wobei jeweils beide Endabschnitte eines Tragmittels (18) oberhalb des Bewegungsbereichs der an der Aufzugskabine und am Gegengewicht angebrachten Tragmittelscheiben (7, 11) fixiert sind und von dort aus, in der sich zwischen den Tragmittelscheiben (7, 11) an der Aufzugskabine (3) und denjenigen am Gegengewicht (8) vertikal erstreckenden Zone, abwärts verlaufen. - Aufzugssystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Tragmittelscheiben (7, 11, 16, 17) entweder in Form einer durch eine Antriebsmaschine (2) angetriebene, unverschieblich installierte Treibscheibe (16), in Form einer zum Umlenken der Tragmittel (18) dienenden Umlenkrolle (17) oder in Form einer Kabinentragrolle (7) oder einer Gegengewichtstragrolle (11) vorhanden sind. - Aufzugssystem nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass jede der Tragmittelscheiben (7, 11, 16, 17) die Funktion einer durch eine Antriebsmaschine (2) angetriebenen Treibscheibe (16) ausüben kann, d.h., dass eine Antriebsmaschine (2) fix im Aufzugsschacht (1) installiert sein und auf eine unverschieblich installierte Treibscheibe (16) oder auf eine zum Umlenken der Tragmittel (18) dienende Umlenkrolle (17) wirken kann, oder dass eine Antriebsmaschine (2) an der Aufzugskabine (3) oder am Gegengewicht (8) montiert sein und auf eine Kabinentragrolle (7) oder auf eine Gegengewichtstragrolle (11) wirken kann. - Aufzugssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass es zwei Gegengewichte (8) und zwei 2:1-Aufhängungssysteme umfasst. - Aufzugssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Aufzugskabine (3) je ein Gegengewicht (8) und je ein 2:1-Aufhängungssystem angeordnet sind, wobei die 2:1-Aufhängungssysteme je mindestens eine Treibscheibe (16), ein Tragmittel (18) sowie je mindestens eine Kabinentragrolle (7) und eine Gegengewichtstragrolle (11) umfassen. - Aufzugssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass nur auf einer Seite der Aufzugskabine ein Gegengewicht (8) und ein 2:1-Aufhängungssystem angeordnet ist, wobei das 2:1-Aufhängungssystem mindestens eine Treibscheibe (16), ein Tragmittel (18) sowie je eine Kabinentragrolle (7) und eine Gegengewichtstragrolle (11) umfasst. - Aufzugssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das 2:1-Aufhängungssystem so ausgebildet ist, dass das Tragmittel (18) die Aufzugskabine (3) unterschlingt, wobei mindestens eine Kabinentragrolle (7) an der Unterseite der Aufzugskabine angebracht ist. - Aufzugssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass anstelle der Umlenkrollen (17) jeweils zusätzliche Antriebsmaschinen (2) vorhanden sind. - Aufzugssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Übertragungsmittel - beispielsweise ein Riementrieb - vorhanden ist, welches ein Drehmoment von einer Abtriebswelle (15) einer Antriebsmaschine (2) auf eine Umlenkrolle (17) überträgt. - Aufzugssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass nur eine einzige Antriebsmaschine (2) vorhanden ist, die eine oder zwei Abtriebswellen (15) mit je mindestens einer Treibscheibe (16) aufweist. - Aufzugssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwei Antriebsmaschinen (2) vorhanden sind, die je eine Abtriebswelle (15) mit je mindestens einer Treibscheibe (16) aufweisen. - Aufzugssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwei Antriebsmaschinen (2) vorhanden sind, wobei beide Antriebsmaschinen (2) je zwei Abtriebswellen (15) aufweisen, von denen jeweils die eine mindestens eine Treibscheibe (16) trägt und die andere der mechanischen Synchronisation der Drehbewegung beider Antriebsmaschinen (2) dient. - Aufzugssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Tragmittel (18) als Flachriemen ausgebildet sind. - Aufzugssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Tragmittel (18) als Keilrippen-Riemen (32) ausgebildet sind. - Aufzugssystem nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Keilrippen-Riemen (32) Rillenwinkel (b) von 80° bis 100° aufweisen. - Aufzugssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Tragmittel (18) als Zahnriemen (36, 38, 39) ausgebildet sind. - Aufzugssystem nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Tragmittel (18) als Zahnriemen mit Pfeilverzahnung (38) oder als zahnriemen mit Bogenverzahnung (39) ausgebildet sind.
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