FI115211B - Hissi ja järjestelmä - Google Patents

Description

115211 HISSI JA JÄRJESTELMÄ

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määritelty hissi, ja patenttivaatimuksen 4 johdanto-osassa määritelty järjestely.

5 Eräs päämäärä hissien kehitystyössä on ollut rakennus-tilan käytön taloudellisuus ja tehokkuus. Viime vuosina tällainen kehitystyö on tuottanut mm. erilaisia ko-nehuoneettomia hissiratkaisuja, joiden mukaiset hissit ovat tilankäytöltään melko tehokkaita, sillä niiden 10 avulla on voitu eliminoida hissin konehuoneen rakennuksesta vaatima tila ilman, että hissikuilua tarvitsisi suurentaa. Tällaisissa sinänsä hyvissä hissirat-kaisuissa nostotoiminnon vaatima tila ja sijoitus rajoittaa valinnanvaraa hissin lay-out-ratkaisuissa.

15 Varsin rajoittava tekijä on vastapainon sijainti ja vastapainon vaatima tilantarve hissikuilussa. Nykyisin varsin harvoin tehtävien telahissien haittana on järe-ät ja monimutkaiset nostokoneistot ja niiden suuri tehon ja/tai momentin tarve. Tunnetun tekniikan mukaiset 20 vastapainottomat hissiratkaisut ovat olleet eksoottisia ja ei tunneta kunnollisia ratkaisuja. Aikaisemmin '· ei ole ollut teknisesti tai taloudellisesti mielekästä • ’* tehdä vastapainottomia hissejä. Eräs tällainen ratkai- ' * su on esitetty julkaisussa WO9806655. Tuoreessa kan- .* 25 sainvälisessä patenttihakemuksessa PCT/FI03/00818 esi-

» I

tetään toteuttamiskelpoinen vastapainoton hissiratkai-su, joka poikkeaa tunnetuista ratkaisuista ja jossa ;.· käytetään suurta ripustussuhdetta hissikorin ripusta miseksi hissin nostoköysistöön. Vastapainoton vetopyö-| 30 rähissin muodostaminen, jossa hississä on runsaasti hissikorin taittopyöriltä alassuuntaan lähteviä nosto-, köysistön köysiosuuksia ja hissikorin taittopyöriltä ta ; ylössuuntaan lähteviä köysiosuuksia, on köysistön si- 2 115211 joittelun ja korin tasapainottamisen kannalta haastava .

Keksinnön yleisenä tavoitteena on saavuttaa ainakin yksi seuraavista tavoitteista. Keksinnön tavoite yh-5 täältä on kehittää konehuoneetonta hissiä siten, että tilankäyttö rakennuksessa ja hissikuilussa tehostuisi entisestään. Tämä tarkoittaa, että hissin tulee tarvittaessa olla asennettavissa varsin ahtaaseen hissikuiluun. Eräs tavoite on aikaan saada hissi, jossa 10 hissin nostoköyden pito/tartunta vetopyörästä on hyvä. Vielä eräs keksinnön tavoite on aikaan saada vastapai-noton hissiratkaisu tinkimättä hissin ominaisuuksista. Keksinnön tavoite on myös hissikuilun alatilan ja ylä-tilan käytön tehostaminen entisestään vastapainotto-15 millä hisseillä, ja samalla ylläpitää mahdollisuus työskennellä hissikuilussa. Erityinen tavoite on luoda hissi, jossa hissikorin kannatus nostoköysistöstä on symmetrinen.

Keksinnön tavoite tai tavoitteet tulisi saavuttaa tin- 20 kimättä mahdollisuudesta varioida hissin peruslay- , outia.

< * » , ; Keksinnön mukaiselle hissille on tunnusomaista se, mitä patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa on esi-tetty. Keksinnön mukaiselle järjestelylle on tunnus-25 omaista se, mitä patenttivaatimuksen 4 tunnusmerk- kiosassa on esitetty. Keksinnön muille sovellusmuo- » doille on tunnusomaista se, mitä muissa patenttivaati- . muksissa on esitetty. Keksinnöllisiä sovellusmuotoja » on myös esillä tämän hakemuksen selitysosassa. Hake-30 muksessa oleva keksinnöllinen sisältö voidaan määri- , telia myös toisin kuin jäljempänä olevissa patentti- vaatimuksissa tehdään. Keksinnöllinen sisältö voi muo->·· dostua myös useammasta erillisestä keksinnöstä, eri- tyisesti jos keksintöä tarkastellaan ilmaisujen tai 3 115211 implisiittisten osatehtävien valossa tai saavutettujen hyötyjen tai hyötyryhmien kannalta. Keksinnön eri suoritus- ja sovellusmuotojen piirteitä voidaan keksinnöllisen sisällön puitteissa yhdistää toisinkin kuin 5 nyt esitetään. Jotkut jäljempänä olevien patenttivaatimuksien sisältämät määritteet voivat olla erillisten keksinnöllisten ajatusten kannalta tarpeettomia.

Vastapainoton hissi käyttää tehokkaasti kuilun poikkipinta-alaa, mitä tehokkuutta voidaan parantaa tekemälle) lä korin seinän ja kuilun seinän välimatka pieneksi. Edullisella köysitysratkaisulla voidaan tehdä ylä- ja alatilat varsin pieniksi. Käytettäessä suurta köysivä-litystä, voidaan edullisesti tehdä köysitys symmetriseksi tai lähes symmetriseksi korin suhteen, jolloin 15 asennus on selkeää. Symmetrinen ripustus on myös edullinen korin johteisiin tuennan kannalta.

Keksinnön hississä on hissikorissa korikehykseen kiinnitettynä taittopyöriä, joilta nostoköysistö lähtee alaspäin, ja taittopyöriä, joilta nostoköysistö lähtee 20 ylöspäin. Ylössuuntaavissa köysistöosuuksissa on köy- * l sijännitys määräsuhteessa suurempi kuin köysijännitys alassuuntaavissa köysistöosuuksissa. Sijoittamalla . alassuuntaavien köysistöosuuksien taittopyörät keski- . , määrin ulommaksi korikehyksestä kuin ylössuuntaavien 25 köysistöosuuksien taittopyörät, saadaan kompensoitua > * * tiukemmista köysistä johtuvaa koriin kohdistuvaa kip-, pimomenttia, jos kippimomenttia ei muutoin kätevästi taittopyörien symmetrisellä sijoittelulla voi tehdä.

;* Jopa yhden tai kahden taittopyörän sopivalla sijoituk- ·· 30 sella saadaan kippimomentti poistettua. Edullinen ta- pa on järjestää kahden taittopyörän korikehykseen ai-kaansaama kippimomentti kumoamaan toisensa.

4 115211

Keksinnöllä voidaan saavuttaa yksi tai useampi mm.

seuraavista eduista: - keksinnön avulla saavutetaan yksinkertaisen tapa tehdä vastapainottoman hissin hissikorin keskeinen 5 ripustus - keksinnön mukaisessa hississä ei tarvita hissikuilun yläpäähän erillisiä teräsrakenteita, jotka pienentävät kuilun ylätilaa - hissikuilun alapäässä hissikorin alla ei tarvita ti- 10 laa köysipyörille tai muille ripustuksen vaatimille laitteille, jonka seurauksena hissikuilun kuopasta alapäässä voidaan tehdä matala - keksinnön mukaisessa hississä suoraan hissikorin yläpuolisessa ja alapuolisessa osassa ei ole ylös- 15 tai alaspäin kulkevia köysistöosuuksia tai taitto- pyöriä, koska nostoköysistön poikittaisviennit tapahtuvat hissikorin yhteydessä, jolloin hissin vaatima ylätila ja alatila on mahdollista tehdä matalaksi • « * 20 - kuilun poikkipinta-alan käyttö on keksintöä sovel- · lettaessa tehokasta - vaikka keksintö on ensisijaisesti suunnattu käytet-tavaksi konehuoneettomissa hisseissä, niin sitä voi- * · \ daan soveltaa käytettäväksi konehuoneellisissa his- * ♦ '· ·’ 25 seissä, jolloin köysistö on johdettava erikseen ko nehuoneessa olevan nostokoneiston kautta tai nostoit · koneiston vetopyörän tulee järjestää hissikuiluun - keksinnön mukaiset edulliset hissikorin yläpuoliset 30 ja alapuoliset ripustukset ovat 2:1, 6:1, 10:1 ja niin edelleen. Ripustussuhde voi olla muukin, esim.

1 » * 5 115211 8:1 tai muu parillinen ripustus. Jos köysiripustuk-sessa nostoköysistön pää kiinnitetään hissikoriin ripustussuhde voi olla pariton, esimerkiksi 7:1 tai 9:1.

5 - hissikorin ripustus saadaan keksinnön ainakin edul lisissa suoritusmuodoissa helposti symmetriseksi hissikoriin nähden - hissin taittopyörien asennus ja huolto on helppo toteuttaa, kun ne on kiinnitetty paikoilleen kiinni-10 tyselinten avulla

Keksinnön ensisijainen soveltumisalue on henkilöiden ja/tai tavaroiden kuljettamiseen tarkoitetut hissit. Tavallinen keksinnön käyttöalue on hisseissä, joiden nopeusalue on hisseissä noin 1,0 m/s tai alle sen, 15 mutta voi olla myös suurempikin. Esimerkiksi nopeudel taan 0,6 m/s kulkeva hissi on keksinnön mukaisesti helppo toteuttaa.

Keksinnön mukaisessa hississä soveltuu käytettäväksi normaalit hissiköydet, kuten yleisesti käytetyt teräs-. 20 köydet. Hississä voidaan käyttää keinoaineisia köysiä , ja köysirakenteita, joissa kantava osa on keinokuitua, '· kuten esimerkiksi hisseihin viimeaikoina ehdotetut ns.

"aramid-köydet". Soveltuvia ratkaisuja ovat myös te-* räsvahvisteiset litteät hihnat, erityisesti niiden 25 mahdollistaman pienen taittosäteen ansiosta. Erityisen *: edullisesti soveltuvat keksinnön mukaisessa hississä käytettäviksi esimerkiksi pyöreistä ja lujista langoista punotut hissin nostoköydet. Näin voidaan saavuttaa ohuemmat köydet ja pienempien köysipaksuuksien / 30 ansiosta pienemmät taitto- ja vetopyörät. Esimerkiksi ohutlankaisia ja lujia 4 mm köysiä voidaan punoa suh-:<it· teellisen edullisesti sellaisista langoista, että val- miissa köysissä lankojen keskipaksuus on välillä 0,15 6 115211 ... 0,25 mm, jolloin ohuimmat langat voivat olla paksuudeltaan jopa vain noin 0,1 mm.

Keksinnön mukainen hissi on vastapainoton vetopyörä-hissi, jossa hississä hissikori on ohjattu hissijoh-5 teissä ja ripustettu taittopyörien avulla nostoköysis-töön siten, että hississä on hissikorilta ylös- ja alaspäin lähteviä nostoköysistön köysiosuuksia. Hississä on hissikuilun yläosassa ja alaosassa on joukko taittopyöriä. Hississä on hissikuilussa käyttökoneis-10 to, jossa on vetopyörä. Hississä on nostoköysistöön vaikuttava tasauslaite köysijännityksen ja/tai köysi-venymän tasaamiseksi ja/tai kompensoimiseksi. Taitto-pyöriä on hissikoriin kiinnitettynä kahden sivuseinän läheisyydessä. Keksinnön mukaisessa hississä vetopyö-15 rältä, hissikuilun alaosan taittopyöriltä ja hissikuilun yläosan taittopyöriltä hissikorissa oleville tait-topyörille olevat köysistöosuudet ovat olennaisen pystysuoria. Hississä hissikorin yhdeltä sivulla toiselle sivulle olevia köysistöosuuksia yhdistävät köysistö-20 osuudet ovat hissikorin eri sivuseinien läheisyydessä olevien taittopyörien välisiä köysistöosuuksia.

' Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin eräiden · sovellutusesimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa 25 kuvio 1 esittää kaaviomaisesti erästä keksintöä so- veltavan hissin hissikoria, » · * kuvio 2 esittää kaaviomaisesti keksinnön mukaisen hissin köysityksen, • 30 kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen hissin korin kan-natuskehystä kuilun pohjalla, 7 115211 kuvio 4 esittää keksinnön mukaista korin kannatuske-hystä laajennettuna korkeuteen jossa kori on kehykseen asennettavissa ja kuvio 5 esittää keksinnön mukaista korin kannatuske-5 hystä kokoonpainettuna.

Kuvion 1 hissikori 1 korikehyksineen. Kuvassa kori on esillä vain osittain. Korikehyksen yläosassa on köy-sistöä alassuuntaavat yläpalkin taittopyörät 9 ja köy-sistöä ylösssuuntaavat yläpalkin taittopyörät 8, jotka 10 kuuluvat vastaavasti joukkoon alassuuntaavia taitto- pyöriä 39 tai joukkoon ylössuuntaavia taittopyöriä 38. Yläpalkin ylös- ja alassuuntaavat taittopyörät on kiinnitetty yläpalkin oksiin 10. Taittopyörän sijoitus oksassa määrittää momenttivarren korikehyksen tasosta, 15 jossa tai jonka läheisyydessä hissin ohjaimet ovat.

Toisaalta taittopyörien kautta korikehykseen välittyy köysien jännitykseen verrannollinen voima. Sovittamalla momenttivarren pituus köysijännityksistä aiheutuvien voimien mukaan on mahdollista pienentää tai jopa 20 poistaa köysivoimista aiheutuva koriin kohdistuva, koria kallistamaan pyrkivä kippimomentti.

! · · . j Korin katon reunat on viistetty siten, että katto on , matalampi korin sivuseinien läheisyydessä. Näin saa- • · t. daan tehostettua kuilutilan käyttöä, sillä on mahdol- . 25 lista sijoittaa koneisto, nopeudenrajoitin ja/tai mui- ta kuiluun tulevia laitteita korin yläosan sivulle, vaikkeivät nämä mahtuisi korin seinän ja kuilun seinän väliin, tai ainakin varmistaa tällä tavoin että niillä • on turvallisuusvaatimusten kannalta riittävä etäisyys : 30 hissikoriin korin ylimmän mahdollisen sijainninkin ta- ; pauksessa.

,,,· Kuviossa 2 kaaviomaisesti esitetty erään keksinnön mu- kaisen hissin köysistön kulku. Edullisesti hissi on ,···. konehuoneeton hissi, jossa käyttökoneisto 40 on sijoi- 8 115211 tettu hissikuiluun. Kuvioissa esitetty hissi on lajiltaan yläkoneistoinen ja vastapainoton vetopyörähissi, jossa hissikori 1 liikkuu johteita 2 pitkin.

Kuviossa 2 on esillä keksinnön mukaisesti tehdyn his-5 sin köysityksen kulku eri taittopyörien ja nosto-koneiston köysipyörien kautta ja kuvioissa 3, 4 ja 5 on esillä korin kannatuskehä 30, joka kuviossa 4 esitetään pituudessa, jossa kori on asennettavissa kehikon sisään ja kuviossa 5 kokoonpainetussa tai matalas-10 sa muodossaan, jolloin kehä on helppo kuljettaa, sikäli kuin kuljetus tehdään kokonaisena kehänä, ja johon kiinnitettyihin köysipyörille on helppo tuoda köysitys korin kannatuskehyksen ollessa kuvion 3 esittämästi hissikuilun 31 pohjalla. Kannatuskehässä on ohjaimet 15 32, joiden avulla kori asemoituu ja saa ohjauksen liikkuessaan pystysuunnassa hissijohteissa 33. Kanna-tuskehän yläosa 34 ja alaosa 35 ovat liitetyt toisiinsa teleskooppisesti kannatuskehän sivupalkkien sisäkkäin menevien osapalkkien 36 ja 37 avulla. Teleskoop-20 pinen tai muutoin muutettavapituinen yläosan ja alaosan toisiinsa kiinnittäminen voidaan tehdä muutoin-kin. Kannatinkehässä on hissikorin köysistöön ripusta- t , miseksi tarkoitetut taittopyörät, joista ensimmäisestä : joukosta taittopyöriä 38 köysistön köydet lähtevät 25 ylöspäin ja joista toisesta joukosta taittopyöriä 39 • köysistön köydet lähtevät alaspäin. Kuviossa 3 on ,· esillä kannatuskehään on tilapäisesti kiinnitetty kui- : : lun yläosaan tulevat taittopyörät 42, nostokoneisto 40, jossa on vetopyörä (ei näkyvillä) ja edullisesti ! 30 aputaittopyörä 41, jonka avulla köysitys koneistolla ·, voidaan tehdä niin sanotuksi double wrap-köysitykseksi tai muutoin muuttaa vetopyörän ja köysistön välistä . ·.’ tartuntakulmaa. Nostoköysistö 44 on esitetty kuviossa 2 kaaviomaisesti yhtenä köytenä, johon on nuolenpäillä 35 osoitettu köyden kulku alkaen kuilun alaosassa olevas-ta köydenpään kiinnityskohdasta 45 ja päätyen lopulta 1 · 9 115211 köysivoimien erotusjärjestelyyn 46, jossa taljajärjes-telyn avulla ylläpidetään korin yläpuolisten ja alapuolisten köysistöosuuksien keskinäistä suhteellista köysijännityseroa. Köysivoimien erotusjärjestely voi-5 daan tehdä muutoinkin, jolloin köysistön päiden kiinnitys saattaa olla ratkaistu toisin. Lähtien kiinnityskohdasta 45 köysistö kulkee ensin erotusjärjestelyyn 46 kuuluvan köysipyörälle jatkuen siitä ensin kuilun alaosan taittopyörälle 43, josta köysi jatkaa 10 korin alassuuntaiselle taittopyörälle 39, ja edelleen käyden vuorotellen läpi kuilun alaosan ja korin alas-suuntaiset taittopyörät kunnes viimeiseltä kuilun alaosan taittopyörältä köysistö jatkuu ylös koneistolle 40. Koneistolta 40 köysistö jatkuu ensimmäiselle korin 15 ylössuuntaiselle taittopyörälle 38 ja edelleen käyden vuorotellen läpi kuilun yläosan taittopyörät 42 ja korin ylössuuntaiset taittopyörät 38 kunnes viimeiseltä kuilun yläosan taittopyörältä köysistö päättyy erotus-järjestelyyn 46.

20 Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri so- vellutusmuodot eivät rajoitu ainoastaan edellä esitet- . tyihin esimerkkeihin, vaan voivat vaihdella seuraavien » * . . patenttivaatimusten puitteissa. Esimerkiksi se, monin- > · ! » kertaisestiko nostoköysistö kulkee hissikuilun yläosan

I

, 25 ja hissikorin sekä hissikuilun alaosan ja hissikorin t · * taittopyörien välillä ei ole keksinnön perusetujen kan-; naita kovin ratkaisevaa, vaikka kerratuilla ja parilli- silla köysistöosuuksilla saadaankin joitakin lisäetuuksia. Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön mu- t : 30 kainen sovellusmuoto on mahdollista toteuttaa myös pa rittomilla hissikorin yläpuolisilla ja alapuolisilla ; ripustussuhteilla, jolloin tasauslaite on kiinnitetty ; : hissikorin tai sen rakenteiden yhteyteen. Edellä kuvat- tujen esimerkkien mukaisesti ammattimies voi varioida • •t 35 keksinnön mukaista sovellusmuotoa vetopyörien ja tait- t » 10 115211 topyörinä käytettyjen köysipyörien ollessa pinnoitetun metallipyörän sijasta myös pinnoittamaton metallipyörä tai muusta tarkoitukseen sopivasta materiaalista valmistettu pinnoittamaton pyörä.

5 Ammattimiehelle on myös selvää, että hissikori ja ko-neistoyksikkö voivat sijaita hissikuilun poikkileikkauksessa toisinkin kuin esimerkeissä on esitetty. Ammattimies myös ymmärtää, että hissikorilla voidaan tarkoittaa itsekantavaa korirakennetta, hissikorin ja kan-10 natinkehyksen muodostamaa kokonaisuutta tai myös kanna-tinkehyksen sisään tulevaa korirakennetta.

Ammattimiehelle on selvää, että keksintöä soveltava hissi voi olla varustettu muutoin kuin esimerkeissä on esitetty. Lisäksi ammattimiehelle on selvää, että kek-15 sinnön mukainen hissi voidaan toteuttaa käyttäen lähes mitä tahansa taipuvaa nostovälinettä nostoköysistönä, esimerkiksi taipuisaa yksi- tai useampi säikeistä köyttä, litteää hihnaa, hammashihnaa, kiilamaista hihnaa tai muunlaista tarkoitukseen soveltuvaa hihnaa.

20 Ammattimiehelle on selvää myös, että keksinnön mukai- • sessa hississä hissi on mahdollista myös vastapainot- ’* taa, jossa hississä esimerkiksi vastapaino on edulli- • · * sesti alle korin painoinen ja se on ripustettu erillä-» sellä köysityksellä. Ammattimies ymmärtää, ettei hissiä » ,· 25 varten välttämättä tarvita hissikuilua, kunhan riittävä turvallisuus ja teknisten osien suojaus saavutetaan.

Claims (7)

11 115211

1. Hissi, jossa on hissikorissa korikehykseen kiinnitettynä ensimmäinen joukko taittopyöriä (9,39), 5 joilta nostoköysistö lähtee alaspäin, ja toinen joukko taittopyöriä (8,38), joilta nostoköysistö lähtee ylöspäin, ja jossa hississä köysijännitys ensimmäisen joukon taittopyöriltä lähtevissä köysis-töosuuksissa on määräsuhteessa pienempi kuin köysi- 10 jännitys toisen joukon taittopyöriltä lähtevissä köysistöosuuksissa, tunnettu siitä, että ensimmäisen joukon taittopyörät (9,39) ovat keskimäärin kauempana korikehyksestä kuin toisen joukon taittopyörät (8,38). 15

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hissi, tunnettu siitä, että ainakin yksi ensimmäisen joukon taittopyörä (9) on etäänpänä korikehyksestä kuin mikään toisen joukon taittopyöristä (8). 20

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen hissi, tunnettu siitä, että taittopyörät ovat symmetrisesti his- * sikorin johteiden puoleisilla sivuilla. t ' I • 25 4. Järjestely hissikorissa, jossa on korikehykseen ‘I kiinnitettynä ensimmäinen joukko taittopyöriä (9,39), joilta hissin nostoköysistö lähtee alaspäin, ·, ja johon ensimmäiseen joukkoon kuuluu ainakin yksi ensimmäinen taittopyörä (9), ja toinen joukko tait-, 30 topyöriä (8,38), joilta hissin nostoköysistö lähtee ,* ylöspäin, ja johon toiseen joukkoon kuuluu ainakin *’ yksi toinen taittopyörä (8), ja jossa hississä köy- ,! sijännitys ensimmäisen joukon taittopyöriltä lähte- vissä köysistöosuuksissa on määräsuhteessa pienempi ·, 35 kuin köysijännitys toisen joukon taittopyöriltä » i » ‘ lähtevissä köysistöosuuksissa, tunnettu siitä, että * » toisen taittopyörän (8) etäisyys korikehyksen tasos- 12 115211 ta on olennaisesti samassa määräsuhteessa pienempi ensimmäisen taittopyörän (9) etäisyyttä korikehyksen tasosta kuin köysijännitys ensimmäisen joukon tait-topyöriltä lähtevissä köysistöosuuksissa on mää-5 räsuhteessa pienempi kuin köysijännitys toisen jou kon taittopyöriltä lähtevissä köysistöosuuksissa.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että järjestely käsittää edullisesti ainakin 10 yhden kannattimen (10)ainakin yhden taittopyörän kannattamiseksi.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että ylöspäin lähtevien köysien jän- 15 nitys edullisesti kaksi kertaa suurempi kuin alas päin lähtevien köysien voima.

7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että kehysrakenteeseen kohdistuva kippimo- 20 mentti on edullisesti likimain nolla. t > * » < · » » · * t » · • · * · ’ » i3 115211