FI103104B - Henkilökuljetin ja käyttölaite - Google Patents

Description

103104

HENKILÖKULJETIN JA KÄYTTÖLAITE

Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimusten 1 ja 7 5 johdanto-osan mukainen henkilökuljetin ja patenttivaatimuksen 5 johdanto-osan mukainen käyttölaitteisto.

Tavanomaisia henkilökuljettimia, joita keksinnön sovellusala koskettaa, ovat rullaportaikot ja liikkuvat käytävät, 10 joiden liikesuunta voi olla vaakatasossa tai kallistetussa suunnassa.

Liukuportaita liikutetaan portaiden ylä- tai alapäähän sijoitetulla moottorilla, jolla käytetään vaihteen, hihnojen 15 tai ketjujen välityksellä kuljetinradan vetopyörää. Veto-pyörälle on sovitettu hammastukset, joihin liukuportaiden askelketjut vastaavat.

Tunnetut liukuportaiden käyttökoneistot vaativat paljon ti-20 laa ja ovat monimutkaisia rakenteeltaan. Tavanomaisesti käyttökoneistoa varten on kohtalaisen pitkä koneistotila portaikon päässä. Tämä lisää rullaportaikkorakenteen kokonaispituutta, jolloin portaikko on hankalampi sijoittaa ra-kenuksessa ja kuluttaa rakennustilaa. Esimerkki tällaisesta 25 rullaportaikosta on esillä US-patenttijulkaisussa '·*; 5, 348, 131, jossa koneisto on portaikon yläpäässä. Kun pyri- :***; tään lyhyempään rullaportaikkorakenteeseen, tulee portaikon • · « ; ;*; päädyssä oleva koneistotila helposti ahtaaksi, jolloin • · · ·:*. asennus ja huolto hankaloituu. US-patenttijulkaisussa 30 4,775,044 on esitetty koneiston sijoitus, jossa käyttöko- neisto on askelmaradan sisällä. Tällaisessa ratkaisussa • · » • · käyttökoneisto ei ota lisätilaa portaikon päissä. Käyttöko-• , neiston sijoitus kuitenkin hankaloittaa koneistoon käsiksi- pääsyä. WO-hakemuksessa 93/15015 on esitetty käyttölaite 35 henkilökuljettimen käsikaidetta varten, jossa käyttölait teessa voiman ulosottona olevaa ulostuloakselia käytetään 2 103104 sähkömoottorilla planeettavaihteen välityksellä. Julkaisu ei esitä ohutta käyttölaitetta henkilökuljettimen kulje-tinradan liikuttamiseksi eikä vaihteetonta käsikaiteen käyttöä.

5

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uusi henkilökuljetin ja henkilökuljettimen käyttölaite, joka on tilankäytölli-sesti edullinen, helposti asennettavissa ja huollettavissa. Keksinnön mukaiselle henkilökuljettimelle on tunnusomaista 10 se, mitä patenttivaatimusten 1 ja 7 tunnusmerkkiosassa on esitetty ja käyttölaitteelle on tunnusomaista se, mitä patenttivaatimuksen 5 tunnusmerkkiosassa on esitetty. Keksinnön tärkeimpien muiden tunnusomaisten piirteiden osalta viitataan patenttivaatimuksiin.

15

Keksinnön mukaisella ratkaisulla, jossa käyttömoottorina toimii aksiaalimoottori, jonka vaatima tila akselinsa suunnassa on pieni, voidaan konehuone mitoittaa aiempaa pienemmäksi ja silti saadaan riittävästi huoltotilaa. Aksiaali-20 moottorilla saadaan riittävä momentti ilman vaihdetta ja taajuusmuuttajakäytöllä voidaan nopeus säätää edullisesti. Ketjun kiristys voidaan järjestää koneiston yläkiinnitystä siirtämällä. Koneistoja voidaan lisätä momentin tarpeen mu-kaan.

• · • · 25 "* Sovellutusmuodossa, jossa moottori vetää suoraan askelket- • · • · jupyörästä, ei tarvita konehuonetta koneistoa varten. Myös- • · *’ ’ kään vaihteistoa ei tarvita silloin, kun momentin tarve ei ole suuri. Momentin tarpeen kasvaessa moottorin yhteyteen • · * 30 voidaan sovittaa vaihde suoraan askelketjupyörän akselille ' tai lisätä toinen moottori akselille tai kasvattaa mootto- •rin halkaisijaa.

. Liukuhihnakäytöissä ja liikkuvissa käytävissä voidaan mo mentin tarpeen kasvaessa lisätä modulaarisia aksiaalimoot-: 35 toreita. Useita koneistoyksiköitä voidaan sovittaa liuku- i 3 103104 hihnan kulkusuunnassa sopivin välein peräkkäin tai samalle akselille rinnakkain. Erillinen aksiaalimoottorikoneisto voidaan sovittaa käsikaiteelle, jolloin sen käyttö on erillinen askelketjusta. Toisistaan erilliset tahtikonemootto-5 rit voidaan helposti ohjata toimimaan synkronissa keskenään.

Keksintöä kuvataan seuraavassa esimerkkien avulla viittaamalla piirustuksiin, joissa 10 kuvio 1 esittää keksinnön ensimmäistä suoritusmuotoa sivulta kuvattuna, kuvio 2 esittää keksinnön ensimmäistä suoritusmuotoa päältä, kuvio 3 esittää keksinnön toista suoritusmuotoa päältä, 15 kuvio 4 esittää keksinnön kolmatta suoritusmuotoa päältä, kuvio 5 esittää keksinnön neljättä suoritusmuotoa päältä, kuvio 6 esittää keksinnön viidettä suoritusmuotoa sivulta, kuvio 7 esittää keksinnön viidettä suoritusmuotoa päältä, kuvio 8 esittää keksinnön suoritusmuotoa, jossa on liikku- 20 van jalkakäytävän kulkusuunnassa useita moottorei ta ja kuvio 9 esittää erästä sähkömoottoria, joka soveltuu käytettäväksi keksintöä sovellettaessa.

·· • · • · 25 Keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaisen laitteiston *1 käyttökoneisto on esitetty kuviossa 1 ja 2. Liukuportaiden • · • · 2 käyttökoneisto on sijoitettu konehuoneeseen 4. Käyttökö- • ♦ • · · * neisto koostuu moottorista 6, jonka staattori 10 on tuettu runko-osan 12 välityksellä konehuoneen lattiaan 8 nivelen • · · ’•[f 30 32 välityksellä. Moottori 6 on edullisesti ns. aksiaali-il- » · ’ mavälillä toteutettu moottori, kuten kestomagnetoitu tahti- : moottori tai kommutoiva tasavirtakone. Tässä yhteydessä • moottori on kestomagnetoitu tahtimoottori, jonka staatto- riin 10 on kiinnitetty staattorikäämit 14. Moottorin root-: 35 tori 16 muodostuu rautalevystä, johon on staattorikäämien 4 103104 14 kohdalle kiinnitetty kestomagneetit 18 lähelle roottori-levyn ulkoreunaa. Kestomagneettien ja staattorikäämien sijoituksella ulkokehälle saadaan aikaiseksi mahdollisimman suuri momentti. Magneettien sijoitusta ja moottoria lähem-5 min kuvaava eräs mahdollinen suoritusmuoto on tarkemmin kuvattu jäljempänä kuvion 9 yhteydessä.

Roottorilevyn keskelle on kiinnitetty moottorin mekaanisena ulostulona toimiva käyttöketjupyörä 20, jonka ulkokehälle 10 on sovitettu käyttöketju 22. Käyttöketju 22 on järjestetty kulkemaan liukuportaan askelketjupyörän akselilla 26 olevan hammaspyörän 24 ympäri. Akseli 26 on laakeroitu laakereilla 28 seinämien 30 tukirakenteisiin. Seinämien sijasta voi olla myös erillinen tukikehikko. Aksiaalimoottori 10 voi olla 15 käännettävissä nuolen 34a osoittamalla tavalla nivelpis-teen 32 ympäri sen verran, että käyttöketju 22 tulee säädetyksi oikealle kireydelle. Akselille on kiinnitetty myös askelketjupyörät eli kuljetinradan vetopyörät 36 ja 38, joiden ympäri kuljetinradan ketjut 40 on sovitettu kulke-20 maan. Staattoriin 10 tukeutuu roottoriin 16 vaikuttava jarru 33. Itse kuljetinrata on muodostettu sinänsä liukuportaista ja liikkuvista kulkukäytävistä tunnetulla tavalla. Kuljetinradan yläpuolella on järjestetty kulkemaan käsikai-teet, joita käytetään kuljetinradan ketjujen välityksellä 25 tai joille on järjestetty oma, erillinen aksiaalimoottori, ♦ Ί joka käyttää käsihihnan käyttöpyörää.

• · • · · I · · • · • » ' Käyttökoneiston momentin lisäämiseksi on kuvion 3 mukaises- , . sa suoritusmuodossa samalle käyttömoottorin 6 akselille • · '30 järjestetty toinen samanlainen aksiaalimoottori 42. Muilta osin kuvion 3 laitteisto vastaa kuvioissa 1 ja 2 esitettyä ja vastaavat osat on merkitty samoilla viitenumeroilla. Tällöin roottorit 16 on yhdistetty välitysakselilla 59. Erään vaihtoehdon mukaan(ei esitetty kuviossa) toinen moot-35 tori voidaan myös varustaa omalla käyttöketjulla, jolloin i 5 103104 toinen käyttöketju asennetaan toisen moottorin akselin ket-jupyörälle ja johdetaan toisen askelketjupyörän akselille sovitetun ketjupyörän ympäri. Toinen käyttömoottori on edullisesti sijoitettu toiseen reunaan konehuonetta ja 5 käyttöketju vastaavasti lähelle toista askelketjupyörää 38. Sijoitettaessa 2 moottoria samalle akselille, ne voidaan kiinnittää myös toisiaan vastakkain.

Keksinnön erään sovelluksen mukaan käyttömoottori on asen-10 nettu samalle akselille askelketjupyörän kanssa. Kuviossa 4 esitetyllä tavalla askelketjupyörien akseli 26, johon askelket jupyörät 36 ja 38 on kiinnitetty, on laakeroitu laakerilla 43 toisesta päästään kuljettimen, kuten liukuportaan reunalla olevaan tukirakenteeseen. Akselin 26 toinen 15 pää on laakeroitu laakerilla 44 käyttömoottorin staattoriin 46, joka on kiinnitetty kuljettimen toisella reunalla olevaan tukirakenteeseen 48 kiinnitystuilla 60. Kiinnitystu-kiin voidaan järjestää ketjunkiristys. Vastaavalla tavalla kuin kuvioissa 2 ja 3 on staattorikäämit 50 kiinnitetty lä-20 helle staattorin ulkokehää. Toiseen askelketjupyörään 38 on kiinnitetty roottoriosat 52, joihin on kiinnitetty rootto-rimagneetit 54 staattorikäämien 50 kohdalle. Kuvion 4 mukaisessa ratkaisussa on mahdollista myös toisen askelketju-pyörän yhteyteen sovittaa vastaavalla tavalla käyttömootto-25 ri, jolloin saadaan lisää käyttötehoa.

t • · • t ',1 Kuvio 5 esittää kuviota 4 vastaavaa ratkaisua sillä muutok- • · • · sella, että roottorin 58 kohdalle on järjestetty vaihteisto , 56. Planeettavaihteisto on tilankäytöllisesti ja muuten t « • · ,1 30 edullinen ratkaisu. Haluttaessa vaihteiston ensiö ja toisio ! · erikeskisiksi muunlainen vaihteisto on soveliaampi. Moottorin roottoriin 58 on kiinnitetty vaihteiston ensiö ja vaihteiston ulostulo on askelketjupyörän akselilla 26.

6 103104

Kuvioissa 6 ja 7 on esitetty yksi liukukäytävän, eli yleensä vaakasuoraan liikkuvan jalkakäytävän käyttökoneis-toratkaisu. Liukukäytäviä käytetään paljon esimerkiksi lentokentillä, jolloin liukukäytävän päähän jää tilaa koneis-5 tolle. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa askelketjupyörät 36 ja 38 on kiinnitetty käytävän tukirakenteisiin laakeroituun akseliin 26 samoin kuin edellä esitetyissä ratkaisuissa. Roottorit 58 ja staattorit 46 muodostavat modulaarisen la-mellirakenteen, jossa on kulloinkin tarvittava määrä root-10 tori/staattoriyhdistelmiä. Kuvioiden esittämässä ratkaisussa on käytetty ehjällä viivalla piirretyt kolme roottoria ja staattoria rinnakkain. Jos tämä ei riitä, vaan tarvitaan vielä enemmän momenttia, voidaan akselille 26 asentaa rinnakkain lisää roottori/staattoriyhdistelmiä (esitetty ku-15 vioissa 7 pistekatkoviivoilla).

Kukin staattorilevy 46 on staattorikäämien kohdalta rengasmainen, johon rengasmaiseen osaan on kiinnitetty staattorin jalka 63, jossa on edelleen kiinnitystassu 62. Kukin staat-20 torikiekko on kiinnitetty liukukäytävän tukirakenteisiin tuettuun kiinteään vasteeseen 61. Sivulta katsottuna koko käyttökoneisto jää askelketjujen 40 ja kuljetinaskelmien (ei esitetty) muodostaman silmukan sisään.

• · • · · ’·*·' 25 Kuviossa 8 on esitetty pitkään liukukäytävään soveltuva • · · *·*·* käyttökoneistoratkaisu. Riippuen liukukäytävän pituudesta ·· * • · · *·* ’ tarvitaan yksi tai useampia moottoreita 6. Oheisessa rat- • · · *··.' kaisussa moottorit 6 on asennettu tasaisin välein liukukul- jettimen pituudelle, kuitenkin niin, että ainakin yksi • ·· '.· * 30 moottori on kummassakin päässä. Tahtikoneina moottoreita voidaan ohjata käymään samaa nopeutta yhdestä ohjauslait-teistosta. Moottoreita voi olla yksi, kaksi tai useampia • : rinnakkain samalla akselilla, kuten on esitetty esimerkiksi : kuvioissa 6 ja 7. Kun moottoreita on kaksi samalla akselil- 35 la, moottorien staattorit voidaan kiinnittää liukukäytävän i 7 103104 sivuseiniin. Staattorit voidaan myös kiinnittään käytävän lattiaan tukijalkojen 67 avulla.

Myös käsikaiteiden 66 käyttömoottorina voi olla ohut ak-siaalimoottori 65, jolloin aksiaalimoottorin roottori muo-5 dostaa samalla käsikaiteen päässä olevan taittopyörän. Kä-sikaiteen ohjaus toteutetaan samalla ohjauslaitteistolla kuin käyttömoottoreiden ohjaus, jotta käsikaide saadaan kulkemaan samaa nopeutta liukukäytävän kanssa.

10 Kuviossa 9 sähkömoottori esitetään pyörimisakselilta 211 pyörimisakselin akselin säteensuuntaisena ylöspäin alkavaa tasoa myöten aukileikattuna. Moottoriin liittyy hammastettu käyttöpyörä 207 Moottorin akselin pituuden suuntaiset ku-vannot on esitetty suurennettuina kuvion tarkastelun hel-15 pottamiseksi. Todellisuudessa moottori on litteä akselin suunnassa. Moottorissa 221 on roottorikiekkoon 112 asennettu roottori 113, staattorikiekkoon 118 asennettu staattori 109. Roottori on tässä moottorissa muodostettu kestomagneeteista. Roottorin ja staattorin välissä on ilmarako 114, 20 jonka taso on oleellisesti kohtisuorassa moottorin 221 akselia 115 vastaan. Staattori käämeineen 117 on rakenteeltaan rengasmainen ja staattori käämeineen on sijoitettu staattorikiekossa 118 olevaan rengasmaiseen yhdeltä sivultaan avoimeen onteloon 119. Staattori on kiinnitetty akse- • · • · · *·*·* 25 lia vastaan kohtisuorassa olevaan ontelon 119 seinään 125 • · • · · *·*·* kiinnityselimillä 120, jotka edullisesti ovat ruuveja.

• · · • · · *.* ' Kiinnitys voidaan periaatteessa tehdä mihin ontelon seinään • · · tahansa. Ontelo 119 muodostuu staattorikiekossa olevasta rengasmaisesta kourusta, jonka avoin sivu on roottorikiek- • » · ·.· · 30 koon 112 päin, jolloin staattorikiekon ja roottorikiekon väliin jää rengasmainen ontelo. Roottorikiekon 112 ulkoke-hän jatkeena sen säteen suunnassa on roottorikiekkoon kiin-: nitetty, roottorikiekon säteen suuntainen rengasmainen jar- _ j rulevy 116. Rengasmainen jarrulevy voi olla integroitu : 35 roottorikiekon kanssa yhdeksi osaksi. Levyjarru (ei esitet- 8 103104 ty kuvioissa) on kiinnitetty kelluvaksi akselin 115 pituuden suunnassa jarrulevyn 116 molemmilta puolilta.

Roottorikiekkoon 112 on kiinnitetty sylinterimäinen ja ham-5 mastettu käyttöpyörä 207. Käyttöpyörän halkaisija on pienempi kuin roottorikiekossa olevien roottorisauvojen 113 muodostaman kehän ja staattorikiekossa olevan staattorin 109 kehän halkaisija. Roottorikiekko 112, käyttöpyörä 207 ja jarrulevy 116 ovat integroidut yhdeksi osaksi. Jarrulevy 10 on siten roottorikiekon oleellisesti välitön jatke, kuitenkin niin, että roottorisauvojen ja jarrulevyn välissä on kapea rengasmainen alue tiivistettä varten.

Staattorikiekko 118 ja akseli 115 on integroitu myös yhdek-15 si osaksi, joka toimii samalla moottorin runkona. Edullisesti staattorikiekon 118 ja akselin 115 muodostama kokonaisuus on tehty valukappaleesta, jossa on myös kiinnitys-korva 123. Roottorikiekon ja staattorikiekon välissä on laakerit 122. Staattorikiekon ja roottorikiekon välissä on 20 rengasmainen tiiviste. Tiivisteen vastepinta roottorikie kossa on roottorisauvojen ja jarrulevyn välissä. Tiiviste tiivistää ontelon 119 suljetuksi tilaksi, jolloin pölyn tunkeutuminen tilaan on estetty. Tiiviste voi olla esimer-·...· kiksi huopatiiviste.

25 : Alan ammattimiehelle on selvää, että keksintö ei rajoitu pelkästään ohessa esitettyihin esimerkkeihin, vaan keksintö • · voi vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten is : rajoissa.

• · • · · • · · • · i

Claims (8)

1. 9 103104
2. 1. Henkilökuljetin (2), jossa on kuljetinrata, kuten rul-laportaikko tai liikkuva käytävä, jossa henkilökuljetti- 5 messa (2) on ainakin yksi kuljetinrataan vaikuttava koneellinen käyttölaite, tunnettu siitä, että käyttölaitteeseen kuuluu käyttölaitteen akselin suunnassa olennaisen ohut, kiekkomainen sähkömoottori (6), esimerkiksi kestomagne-toitu tahtimoottori, ja käyttöpyörä (20), joka on sähkö-10 moottorin (6) roottorin (16, 58) yhteydessä.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen henkilökuljetin (2), tunnettu siitä, että käyttölaitteen käyttöpyörä (20) on integroitu kuljetinrataan vaikuttavan vetopyörän (36, 38) 15 kanssa.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen henkilökuljetin (2), tunnettu siitä, että käyttölaitteen käyttöpyörä (20) on kytketty kuljetinrataan vaikuttavaan vetopyörään (36, 38) 20 vaihteen (56) tai ketjun (22) välityksellä.
5. 4. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen henkilö-kuljetin (2), tunnettu siitä, että käyttölaite on sijoi- .. tettu henkilökuljettimessa asemaan, jossa käyttöpyörä (20) il 25 on kuljetinradan askelketjun (40) sisällä ja käyttöpyörän • · · |,i (20) taso on askelketjun (40) muodostaman kehän suuntainen. • · · • · · • · · *'*i 5. Käyttölaite henkilökul j ettimen (2), kuten • · · ;j; rullaportaikon tai liikkuvan käytävän, voimanlähteeksi, ’** ’ 30 tunnettu siitä, että käyttölaitteessa on käyttölaitteen akselin suunnassa olennaisen ohut, kiekkomainen sähkömoot-tori (6), esimerkiksi kestomagnetoitu tahtimoottori, ja ·[ ‘ käyttöpyörä (20), joka on sähkömoottorin (6) roottorin (16, 58. yhteydessä. 10 103104
6. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen käyttölaite, tunnettu siitä, että käyttöpyörään (20) on integroitu henkilökul-jettimen (2) vetopyörä (36, 38). 5
7. 7. Henkilökuljetin (2), jossa on kuljetinrata, kuten rul-laportaikko tai liikkuva käytävä, jossa henkilökuljetti-messa on ainakin yksi koneellinen käsikaiteen (66) käyttölaite, tunnettu siitä, että käyttölaitteeseen kuuluu 10 käyttölaitteen akselin suunnassa olennaisen ohut, kiekkomainen sähkömoottori (6), esimerkiksi kestomagnetoitu tah-timoottori, ja käyttöpyörä (20), joka on sähkömoottorin (6) roottorin (16, 58) yhteydessä ja kytketty suoraan käyttä mään käsikaidetta (66). 15
8. 8. Edeltävän patenttivaatimuksen mukainen henkilökuljetin (2), tunnettu siitä, että roottori (16, 58) muodostaa käsi-kaidetta (66) käyttävän käyttöpyörän (20). 20 • * :*:* 25 • · ♦ • ♦ • ·« • · · • · · ««· ·»« • ♦ · * ♦ ♦ • ·« • · · 30 i 103104