JP5873884B2 - エレベータ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１および請求項５の前段に記載のトラクションシーブエレベータの制動方法に関するものである。

エレベータ開発作業における目的の１つは、建物の空間の効率的および経済的な利用を実現することにある。近年では、この開発作業は、なかでも、さまざまな機械室のないエレベータ方式を生み出している。機械室のないエレベータの好適な例は、欧州特許出願公開第EP0631967(A1)号、および欧州特許出願公開第EP0631968号の明細書に開示されている。これらの明細書に記載されたエレベータは、空間利用に関してかなり効率的であり、エレベータシャフトを大型にしなくても、建物においてエレベータ機械室に必要な空間を除去することができる。これらの明細書に開示されたエレベータにおいて、少なくとも一方では機械がコンパクトであるが、他方では従来のエレベータ機械よりもかなり大きな寸法を有することがあり得る。

これらの基本的に良好なエレベータ方式においては、巻上機に必要な空間がエレベータレイアウト方式の選択の自由を制限している。空間は巻上ロープの走路に要する設備にとって必要である。少なくとも妥当な費用で、かつエレベータの性能および作動品質を損なうことなく、エレベータかご自身の軌道に必要な空間、および釣合重りに必要な空間を小さくすることは困難である。機械室のないトラクションシーブエレベータでは、エレベータシャフトに巻上機を取り付けることが、とくに上方に機械を有する方式においてしばしば困難である。なぜならば、巻上機は、かなりの重量の相当に大きな物体であるからである。とくに、荷重、速度および／または走行高さが大きい場合、機械の大きさおよび重量が、設置に関する問題であり、必要な機械の大きさおよび重量が、実際では機械室のないエレベータの概念の適用範囲を制限し、あるいは少なくとも大きなエレベータにおけるこの概念の導入を遅らせてしまうほどである。エレベータの近代化において、エレベータシャフト内に利用可能な空間は、機械室のないエレベータの概念の適用範囲をしばしば制限する。米国特許第5788018号には、従来技術の１つの方式が開示され、ここでは、エレベータかごが1:1の懸垂比で懸垂され、さらにさまざまな引張装置が用いられて連続した巻上ロープを引っ張っている。この公報に記載された補正シーブは別個の制御システムによって調整され、このシステムは外部制御装置によって制御され、すなわち複合外部制御装置によって行われる制御を必要とする。最近の釣合重りのないトラクションシーブエレベータ方式として、国際出願公開第2004041704号が実行可能な方式を提供している。そこでは、エレベータにおけるエレベータかごの動きは、トラクションシーブによるエレベータの巻上ロープからのトラクション摩擦に基づいている。このエレベータ方式は主な対象として、走行高さが低く、背の低い建物および／または複数の建物を挙げている。この公報で解決されている問題は、主に、比較的低い建物における使用に適用可能であるが、この概念をより走行高さが高くて速度が速いものに適用すると、解決すべき新しい問題がもたらされる。釣合重りのない従来技術のエレベータ方式において、巻上ロープの引張は重りまたはバネによって行われるが、これは巻上ロープの引張を行うには魅力的な手段ではない。また釣合重りのないエレベータ方式に関する他の問題は、たとえば長いロープが、たとえば走行高さが高いビルまたは高層ビル、および／または大きな懸垂比によるロープ長のために用いられる場合の、ロープの伸張の補正であり、さらに、ロープの伸張のために、トラクションシーブと巻上ロープとの間の摩擦がエレベータの運行に不十分なことである。

欧州特許出願公開第EP0631967(A1)号公報 欧州特許出願公開第EP0631968号公報 米国特許第5788018号公報 国際出願公開第2004041704号公報

本発明は、次の目的のうち少なくとも１つを達成することを目的とする。一方において、本発明は、機械室なしのエレベータを開発して、さらに建物およびエレベータシャフトにおける以前よりも効果的な空間利用を可能にすることを目的とする。これは、必要であれば、エレベータをかなり狭いエレベータシャフトに設置することを可能にするべきであることを意味している。巻上ロープがトラクションシーブ上に十分に把持／接触をするエレベータを実現することを１つの目的とする。さらに本発明は、釣合重りのないエレベータ方式をエレベータの特性を落とさずに実現することを目的とする。また本発明は、ロープの伸張を除去することを目的とする。さらに、本発明は、エレベータを実現し、それによって高層ビルにおける釣合重りのないエレベータおよび／または釣合重りのない高速エレベータを実行可能にすることを目的とする。また、緊急停止の場合、とくにエレベータかごが上昇している間にエレベータの緊急停止が行われる場合に安全なエレベータの制動方法を提供することを目的とする。

本発明の目的は、基本的なエレベータの設計を変えることなく達成される必要がある。

本発明の方法は請求項１および請求項５の特徴段に開示した事項を特徴とする。本発明の他の実施例は、その他の請求項に開示した事項を特徴とする。また本発明のいくつかの実施例を本願の詳細な説明部分に示す。本願の発明内容を上記請求項に定義したもの以外の方法でも定義することができる。本発明内容はまた、とくに本発明を表現もしくは内在する従属課題に照らして、または達成される利点もしくは一連の利点の観点から考慮した場合、いくつかの別の発明で構成することもできる。この場合、上記特許請求の範囲に含まれる属性のいくつかは、別の発明概念については不要になるとことがある。本発明のさまざまな実施例、および実施例における特徴ならびに細部は、互いに関連して適用し得る。

本発明を適用することにより、なかでも、次の利点を達成することができる：
− 本発明のエレベータの制動方法は緊急制動の場合、とくにエレベータの上昇中に制動をかけた場合においても安全である。
− 本発明による制動動作は、制御構造およびブレーキ構造の両方によって容易に実行可能である。
− エレベータかごが上昇中の緊急状況での制動動作は、ブレーキ構造および制御装置によって阻止される。
− ブレーキの制御は、エレベータへの給電障害がある場合でも予備電力によって可能である。
− この制動機能は、高層ビルでの使用に、および釣合重りのない高速エレベータに適用することができる。
− 上昇方向での制動を行う場合のブレーキ係合の遅れを容易に一定にすることができ、または遅れをエレベータの速度に応じて容易に設定することができる。

本発明の主たる適用分野は、人および／または貨物の輸送用に設計されたエレベータである。本発明の通常の適用分野は、速度範囲が約１m／sより速いエレベータにあるが、1.0 m／sよりも遅いこともある。たとえば、６m／sの走行速度のエレベータおよび／または0.6 m／sの走行速度のエレベータは、本発明による実行が容易である。本発明によるエレベータは、機械室付きおよび機械室なしの両方のエレベータ方式において、高層および超高層の建物での使用に適用することもできる。また、本発明によるエレベータによって、高速エレベータ方式を実行することもできる。

乗客および貨物用の両方のエレベータにおいて、本発明により達成される利点の多くは、２〜４名用のエレベータにおいても明確に発揮され、６〜８名用（500〜630 kg）のエレベータにおいても発揮される。

本発明のエレベータにおいて、一般的に使用されている鋼鉄製ロープなどの通常のエレベータ巻上ロープを適用することができる。本エレベータでは、最近エレベータにおける使用に提案されている、たとえばいわゆる「アラミドロープ」などの、人造材料で作られたロープ、および人造繊維で荷重支持部が作られているロープを用いることができる。また適用可能な方式には、鋼鉄強化平ロープも含まれる。なぜならば、とくにたわみ半径を小さくすることができるからである。本発明のエレベータにおいてとくに適合可能なものは、たとえば丸く強力なワイヤを撚り合わせたエレベータ巻上ロープである。丸いワイヤからは、異なる太さまたは同じ太さのワイヤを用いて多くの方法でロープを撚ることができる。また、本発明のエレベータでは、従来のエレベータの巻上ロープを使用することが可能である。たとえば懸垂比が2:1、走行速度が約６ m／s、およびかごと最大荷重との質量が約4000 kgであるエレベータにおいては、それぞれの直径が13mmの６本の巻上ロープだけを必要とする。2:1の懸垂比である本発明によるエレベータの望ましい適用分野は、速度が約４ m／s以上の範囲のエレベータである。本発明のエレベータにおける１つの設計基準では、ロープ速度を20 m／s以下に保っている。ロープ速度が約10 m／sの場合では、エレベータの速度範囲は１つであり、その範囲におけるエレベータのトラクションシーブ上でのロープの作用および動きがかなりよく知られている。本発明のエレベータの好ましい方式は機械室なしのエレベータであるが、さらに機械付きの方式を本発明によって容易に実現できる。高層ビルにおいて、機械室がないことは必ずしも重要なことではないが、本発明によるエレベータによって、10〜20%あるいはそれ以上のシャフト空間の節減が実現できる。すなわち、建物の表面積に利用においいてとても大きな利点が達成される。

本発明による釣合重りのないエレベータの好ましい実施例では、たとえば4:1の懸垂比で、直径８ mmの従来のエレベータ巻上ロープが使用され、３ m／sのエレベータ速度で、およびエレベータかごと最大荷重との重量が4000 kgであり、このような場合、８本の巻上ロープしか必要ではない。他の好ましい実施例では、釣合重りのないエレベータは、懸垂比が6:1で、速度が1.6 m／sで、直径８mmの従来のロープが使用され、およびエレベータのエレベータかごと最大荷重との質量が最大3400 kgであり、このような場合、５本のロープしか必要としない。

釣合重りのないトラクションシーブエレベータが上昇中の場合、緊急停止の際にブレーキがかかると、ブレーキが極端に早くかかる。なぜならば、移動質量が正味の減速力に対してかなり小さいからである。かごの減速には重力が関与するが、釣合重りにより生じる反対方向の力係数は存在しない。とくに高速で生じる緊急停止において、乗客に対する減速力の影響期間は、乗客の“軽減感”がたとえば乗客に対する傷害などの重大な結果になり得る。どんな場合においても極端な減速は殆どの人に対して不快な感じを与える。最悪の場合、摩擦および制動により生じるかごのさらなる減速はかごの減速力を重力gよりも大きくし、この場合に自身への重力による作用だけで減速している乗客が、かごの床から離れてしまう。したがって本発明は、エレベータ全体の重力gよりもかなり小さい減速をすべての起こりえる状況で実現することを１つの目的とする。

問題は、緊急停止が発生した場合、本発明による釣合重りのないエレベータでは、かごの上昇移動中に制御装置がブレーキの係合を妨げてかごを制動することによって解決される。作動ブレーキの制御は予備電力によって維持される。他の案は、エレベータ用の把持ブレーキを構造的に形成することであり、これは実質的にエレベータかごの下降の動きだけを留めるよう設計される。把持ブレーキによる制動力は、上昇運動方向の場合では、下降運動方向の場合よりもかなり小さく、またはほとんどないこともある。かごの質量に対して巻上ロープの質量が大きいほど、エレベータかごの減速力は小さくなる。したがって、走行高さが高いエレベータはもともと速いので、その減速度は遅くなる。

本発明の釣合重りのないトラクションシーブエレベータでは、エレベータかごは１本のロープまたは複数のロープから成る巻上ロープによってエレベータ内で懸垂される。このエレベータはトラクションシーブを有し、これは巻上ロープによってエレベータかごを動かす。緊急停止の際にエレベータかごがエレベータ内で上昇移動している場合では、エレベータの作動ブレーキによる制動は、エレベータの停止距離の少なくとも一部の間で少なくとも部分的に阻止される。

釣合重りのないトラクションシーブエレベータを制動する本発明による方法において、制動は、緊急停止の際にエレベータかごが上昇移動している場合では、エレベータの作動ブレーキによる制動がエレベータの停止距離の少なくとも一部の間で少なくとも部分的に阻止されることによって行われる。

本発明による釣合重りのないトラクションシーブエレベータの概略図である。 本発明によるエレベータの作動ブレーキの概略図である。 本発明によるブレーキの制御構造を示す図である。 本発明によるブレーキ制御の流れ図である。

次に、いくつかの実施例および添付の図面を参照して、本発明を詳細に説明する。

図１は、本発明による釣合重りのないトラクションシーブエレベータの概略図である。本発明による補正システムはシャフトの上部、すなわち図１では機械室17に配置されている。このエレベータは、機械室付き、すなわち駆動機械4が機械室に配されたエレベータである。図１に示すエレベータは釣合重りのないトラクションシーブエレベータであり、ここではエレベータかご1がレール2に沿って移動する。走行高さが高いエレベータでは、巻上ロープの伸びを補正する必要があり、この補正は所定の許容限界値において的確に行われる。そのような場合、エレベータかごの下の巻上ロープ部を十分にピンと張った状態に保つことがエレベータの運転および安全の点で重要である。図１に示す本発明のロープ力補正システム16では、ロープの伸びの補正に関しては非常に長い運動が行われる。これによって、単純なレバー方式またはバネ方式の場合では不可能であることが多い大きな伸びの補正が可能になる。図１に示す本発明の補正システム16はトラクションシーブに対して働くロープのテンションT₁およびT₂を一定不変の比T₁／T₂に保つ。エレベータかごの上下が偶数の懸垂比の場合、補正システム16は機械室内、エレベータシャフト内、またはエレベータかごと接続しないための適した他の場所に配置される。エレベータかごの上下が奇数の懸垂比の場合、補正システム16はエレベータかごと接続する。

図１において、巻上ロープは次のように走る：巻上ロープ3の一方の端部は、方向転換プーリ15および／または前記方向転換プーリ用の懸垂装置に固定されている。方向転換プーリ14および15は、図１における補正システム16を形成している。補正システム16は、エレベータの機械室17に配置されている。方向転換プーリ15から、巻上ロープ3は、上方へ走行して、補正システム16の他方の方向転換プーリ14に会い、ロープはこの方向転換プーリ14のロープ溝を介して周りを通る。これらのロープ溝は、たとえばポリウレタンまたは他の適した材料などの摩擦増強材料で被覆し、または被覆しないことができる。エレベータのすべての、もしくはいくつかの方向転換プーリ、および／またはトラクションシーブを前記材料で被覆することができる。方向転換プーリ14の周りを通った後、ロープはエレベータシャフトにおいて下降を続けて、エレベータかご1に取り付けられた方向転換プーリ10へ向かい、このプーリの周りを通って、巻上ロープ3はエレベータかご1の上面を渡って走行し、エレベータかご1上であってエレベータシャフトの他方の側に取り付けられた方向転換プーリ9へ向かう。エレベータシャフトの他方の側に向かう巻上ロープ3の走路は、方向転換プーリ9および10によって配設され、エレベータかご1を渡る巻上ロープの走路の好ましい配設方法では、エレベータかごの質量の中心を介して対角線的にされる。方向転換プーリ9の周りを通った後、ロープは上方へ戻って、機械室17に配された巻上機4と、この機械のトラクションシーブ5とへ向かう。方向転換プーリ14、10、9は、巻上機4のトラクションシーブ5と共にエレベータかごの上方に懸垂装置を形成し、その懸垂比はエレベータかごの下方の懸垂装置のものと同じであり、図１においては2:1である。第１のロープテンションT₁は、エレベータかごの上方の巻上ロープの一部に作用する。トラクションシーブ5の周りを通った後、ロープはエレベータシャフトに沿って走行を続けて方向転換プーリ8へ向かう。この方向転換プーリ8は有利にはエレベータシャフトの下部に配置されている。方向転換プーリ8の周りを通った後、ロープ3は上昇を続けて、エレベータかご上に取り付けられた方向転換プーリ11へ向かう。この方向転換プーリは図１に明示しない。方向転換プーリ11の周りを通った後、巻上ロープはエレベータかご1の上方のローピングと同じように走行を続けて、エレベータかご1を渡って、エレベータかごの他方の側に配置された方向転換プーリ12へ向かい、同時に巻上ロープはエレベータシャフトの他方の側へ移動する。方向転換プーリ12の周りを通った後、巻上ロープ3は、下降を続けてエレベータシャフトの下部の方向転換プーリ13へ向かい、このプーリの周りを通って、継続してエレベータの機械室17における補正システム16の他方の方向転換プーリ15へ戻る。この方向転換プーリ15の周りを通って、巻上ロープはこの巻上ロープの他方の端部の固定点へ走行する。この固定点は機械室17またはエレベータシャフトにおける適した位置に配置されている。方向転換プーリ8、11、12、13は、エレベータかごの下方の巻上ロープの懸垂装置とローピングの一部とを形成している。巻上ロープの第２のテンションT₂は、エレベータかごの下方の巻上ロープのこの部分に対して作用する。エレベータシャフト下部の方向転換プーリを、ガイドレール2によって形成されたフレーム構造物に対して、またはエレベータシャフトの低い方の端部にあるビーム構造物もしくはエレベータシャフトの低い方の端部に対するそれぞれ別個のものに対して、あるいは目的に適した固定装置に対して、非可動に固定することができる。エレベータかごの方向転換プーリを、たとえばかごスリングなどのエレベータかご1のフレーム構造物に対して、またはエレベータかごのビーム構造物もしくは複数のビーム構造物もしくはエレベータかごに対するそれぞれ別個のものに対して、あるいは目的に適した他の固定装置に対して、非可動に固定することができる。また、方向転換プーリを、構造的にはたとえばカセット型などの独立したモジュール構造であるモジュール式にして、これらをエレベータのシャフト構造物に対して、エレベータかごおよび／またはかごスリングの構造物に対して、あるいはエレベータシャフトにおける、またはその近辺における、もしくはエレベータかごに関する、および／またはエレベータの機械室における他の適切な場所に対して、非可動に固定することができる。エレベータシャフトに配置された方向転換プーリ、巻上機の機器および／またはエレベータに連結された方向転換プーリは、そのすべてをエレベータかごの一方の側でエレベータかごとエレベータシャフトとの間の空間に配置することができ、さもなければ、これらをエレベータかごのさまざまな側で所望のように配置することができる。

機械室17に配置された駆動機械4は、好ましくは平坦な構造のもの、すなわち、その幅および／または高さと比較して厚みの寸法が小さいものがよい。本発明の釣合重りのないエレベータでは、これ向けの空間に適合するほとんどの種類および設計の駆動機械4を用いることができる。たとえば、ギア付きまたはギアなしの機械を用いることができる。この機械を小型および／または平たい大きさのものにしてもよい。本発明による懸垂方式において、ロープ速度はエレベータの速度と比較してしばしば速いので、基本的な機械方式として単純な機械の種類でも用いることができる。エレベータの機械室には、好ましくは、トラクションシーブ5を駆動するモータに動力を供給するのに必要な装置、ならびにエレベータの制御に必要な装置が設けられ、この双方を１つの共通の計器盤6において配置し、または互いに独立して取り付け、あるいは一部もしくは全体を駆動機械4と一体化することができる。好ましい方式は、永久磁石モータを有するギア付き機械である。図１は、好ましい懸垂方式を示し、ここではエレベータの上方の方向転換プーリとエレベータかごの下方の方向転換プーリとの懸垂比は、共に2:1である。この比率を実際に視覚化すると、かごの走行距離に対する巻上ロープの走行距離の比ということになる。エレベータかご1の上方の懸垂は、方向転換プーリ14、10、9と、トラクションシーブ5とによって実行され、エレベータかご1の下方の懸垂装置は方向転換プーリ13、12、11、8によって実行される。また、他の懸垂装置を用いて、たとえばより大きい懸垂比で、本発明を実行することもできる。この比はエレベータかごの上下の多数の方向転換プーリによって実行される。また、本発明のエレベータを機械室のない方式として実行してもよいし、または機械をエレベータと共に可動に取り付けた方式として実行してもよい。補正システム16をエレベータの上部、好ましくは機械室に配置することは、とくに走行高さの高いエレベータにおいては有利であり、またこれらのエレベータは通常は走行速度に関しては速い。このような場合、本発明による補正システムを配置することは、エレベータの巻上ロープのロープ伸張全体の著しい減少になる。なぜならば、補正システムのこのような配置によって、巻上ロープの上部部分、すなわち補正システムの上方に配置された部分は、大きいロープテンションが存在して、短くなるからである。しかし、補正システムの下方の巻上ロープの部分はその時大きくなる。また、機械室に補正システムを配置することによって、これに容易に接近することも可能になる。

図１に示すエレベータにおけるロープ力用の補正システム16は、方向転換プーリ15の動きによってロープ伸張を補正する。方向転換プーリ15は、限られた距離を移動し、これによって巻上ロープ3の伸張を等しくする。さらに、当該装置は、トラクションシーブ5上のロープのテンションを一定に保って、第１および第２のロープテンション間の比、すなわち図１の場合は比率T₁／T₂を約2／1にする。方向転換プーリ15は、図１においては補正用プーリとして機能し、とくにたとえば、くさびがエレベータを把持する間などの、補正システム16が強力な衝撃を受ける状態において、ガイドレールによって制御してその所望の軌道上にとどめることができる。方向転換プーリ15のガイドによって、エレベータかごと補正システムとの間の距離を所望のものに保つことができ、補正システムの動きを制御のもとに保つことができる。補正システムに用いられるガイドレールには、たとえば金属もしくはこの目的に適した他の材料で作られたガイドレール、またはたとえばロープガイドなどの、目的に適する任意の種類のガイドレールを使用することが可能である。また、緩衝装置を補正システム16に取り付けて、補正システムにおける方向転換プーリの衝撃を緩和し、および／または補正システムの緩みを防止することができる。使用する緩衝装置を、たとえば、巻上ロープのロープ伸張が巻上ロープへ、とくにエレベータかご上方のロープの一部へ完全に戻る前に、補正用プーリ15が緩衝装置によって支持されたままになるように配置できる。本発明のエレベータにおける１つの設計規準では、補正システムの通常の補正範囲外に及んだ場合、補正システムが、この補正システムからエレベータかごの下方のロープ部分の方向へのロープの供給を防止することを保証する。また、補正システム16を、前述の実施例に示すよりも異なるようにして、たとえば補正システムの方向転換プーリ間にさまざまな懸垂比を配することなどにより、この補正システムにおいてもっと複雑な懸垂装置などで、実行することもできる。また、目的に適したレバー、目的に適した補正用プーリもしくは他のロープテンション補正装置、または液圧式ロープ力補正装置をこの補正システム16として用いることもできる。図１に示す2:1の懸垂比によるエレベータの好ましい実施例は、約６ m／sの速度と、かごおよびその機器の質量ならびに最大荷重の質量から成る約4000 kgの可動質量とを有するエレベータであリ、このエレベータではそれぞれが直径約13mmである６本のエレベータ巻上ロープだけを必要とする。懸垂比が2:1の本発明のエレベータに関する好ましい適用分野は、速度が４ m／sを超える範囲内のエレベータである。

図２は、本発明によるエレベータにおける作動ブレーキの一構造の概略図であり、エレベータの作動ブレーキを示している。このブレーキは通常は、従来技術のブレーキと同様に作動するが、図２に示す設備および構造においてこの作動ブレーキが通常に作動するのは、エレベータかごが下降中の緊急制動の場合である。ブレーキは、エレベータかごが上昇している場合は、所望の規模で遅延されおよび／または制動が軽減され、また、エレベータかごと共に下方へ移動している場合は、緊急制動の際にブレーキをかける通常の動作を行う。電気が巻き線205へ供給されてエレベータが正常に作動している時に電気が切断された場合は、バネ206がブレーキに係合して、ブレーキ部材207および209によって機械204を制動する。またブレーキは、エレベータが下降中の緊急制動では普通に作動する。すなわちこのような状況では、ブレーキは制御装置に応じ、巻き線209の制御によって得られる制動力を、ブレーキ部材207および209を介して抑制する。エレベータかごが巻上ロープ203によって上昇している場合では、ブレーキの動作が異なる。上昇方向での緊急制動の場合、すなわち図２の場合、作動ブレーキの遅れは、くさび様構造のブレーキ部材209によって、さらに戻りバネ210によって実現される。これらのくさび様ブレーキ部材の互いに対する運動は、たとえば軸受け208によって得ることができる。したがって、上昇中の緊急制動では、ブレーキ部材29の構造によって所望の制動遅れが実現され、および／または戻りバネ210およびブレーキ部材209の構造によって制動力を軽減することが実現される。また図２の場合では、制動遅れを容易に一定にできる。エレベータの作動ブレーキは、図２に示すものとは異なるようにすることができ、上昇中の制動遅れと、制動機能の軽減とを図２に示すものとは異なるように配設することができる。

図３に、本発明によるエレベータの作動ブレーキの制御部の構造を概略的に示す。エレベータの作動ブレーキは、たとえば少なくともエレベータの作動ブレーキと、この作動ブレーキの制御部と、ブレーキおよびその制御部への無瞬断電力供給部とを含んでいてよい。無瞬断電力供給部は、たとえば機器に対する予備電力を得ることによって実現でき、たとえば複数の蓄電装置または同様の構造のものにより構成することができる。エレベータの作動ブレーキの制御に必要な構成機器および構成部品を図３とは異なるようにすることができる。

図４は、エレベータの作動ブレーキ制御を流れ図として概略的に示した図である。この制御は複数のステップからなり、まず、緊急制動の状況であるか否かを判断する。判断の結果、緊急制動の状況でなければ、ブレーキの動作はブレーキ制御部によって通常どおりに制御される。他方、緊急制動の状況である場合では、エレベータの作動ブレーキは、エレベータかごがどの方向に動いているかを認識する必要がある。エレベータかごが下降中である場合、次のステップではエレベータのブレーキが通常どおりに制御される。他方、エレベータが上昇中であることが確認された場合、制御部は、事前に決められた制動遅れを実施する。この制動遅れは一定にしてもよく、または加速度および／または速度および質量に応じて決めてもよい。

本発明のエレベータの好ましい実施例は、駆動機が被覆されたトラクションシーブを有する機械室付きのエレベータである。巻上機は、１つのトラクションシーブおよび１つの方向転換プーリを有し、このトラクションシーブと方向転換プーリとが互いに正しい角度で事前に取り付けられている。巻上機はその制御機器と共にエレベータの機械室内に設けられ、またこの室内にはエレベータの補正システムが配されている。このエレベータは、釣合重りがなく、懸垂比2:1で駆動する。よってエレベータかご上方のローピングの懸垂比およびエレベータかご下方のローピングの懸垂比は共に2:1であり、さらにエレベータのローピングが、エレベータかごの壁のうちの１つとエレベータシャフトの壁との間の空間を走行する。エレベータは、１つの補正システムを有し、これはロープテンション間の比率T₁／T₂を約2:1の一定の比率に保つ。エレベータの補正システムは、少なくとも１つの固定手段、好ましくは制動部材および／またはロープ緩み防止手段を含み、巻上ロープの制御不能な緩み、および／または上記補正システムの制御不能な運動を防止する。このロープ緩み防止手段は、好ましくは緩衝器である。方向転換プーリと、その懸垂構造と、方向転換プーリに連結する追加重量との質量により生じる追加の力は補正システムで利用される。この付加力は実質的には第１のロープテンションT₁と同じ方向に向かって、ロープテンションT₂を増大し、それによって比率T₁／T₂をより有利にする。

当業者には明らかなように、本発明のさまざまな実施例は、以上に説明した実施例に限定されることはなく、上記の特許請求の範囲の範囲内で変更できる。たとえば、エレベータシャフトの上部とエレベータかごとの間、およびその下方の方向転換プーリとエレベータかごとの間に、巻上げロープを通す回数は大きな決定的な問題ではなく、多様なロープの走路を用いていくつかの付加的な利点を達成することができる。通常の適用では、ロープが下方からと同じ回数で上方から走行してエレベータかごへ向かい、上方へ走行する方向転換プーリと下方へ走行する方向転換プーリとの懸垂比が同じになるように行われる。また、巻上げロープを必ずしもかごの下に通す必要がないことも明らかである。以上に説明した実施例によれば、当業者は本発明の実施例を変更することができ、他方、トラクションシーブおよびローププーリを、被覆した金属プーリの代わりに、未被覆金属プーリ、またはこの目的に適した他の材料で作られた未被覆プーリにすることもできる。

さらに、当業者には明らかなように、本発明において用いられるトラクションシーブおよび方向転換プーリは、金属製でもこの目的に適した材料で作られるものでも、方向転換プーリとして機能し、少なくともそれぞれの溝の領域では非金属材料で被覆され、たとえばゴム、プラスチック、ポリウレタン、またはこの目的に適した他の材料から成る被覆材を用いて実行することができる。また、当業者には明らかなように、たとえばエレベータのくさび把持中に生じる補正システムの急速な動きの際に、本発明の付加力がロープ力に慣性項を生じさせ、これが補正システムの運動に抵抗しようとする。方向転換プーリ／複数の方向転換プーリの加速度および補正システムの追加重量が大きいほど、慣性質量の重要性が増し、これが補正システムの運動に抵抗して、補正システムの緩衝器に対する衝撃を減少させる。なぜならば、補正システムの運動が重力に対して生じるからである。また、当業者には明らかなように、エレベータかごおよび機械ユニットを、エレベータシャフトの横断面において、実施例に説明したレイアウトとは異なる方法でレイアウトすることができる。このような異なるレイアウトとしては、たとえば機械がシャフトドアから見てかごの背後に配され、ロープがかごの下を通ってこのかごの底部に対して対角線的であるものがある。ロープをかごの下で対角に、さもなければ、底部の形に対して斜めの方向に通すことは、ロープによるかごの懸垂が、他の種類の懸垂レイアウトにおいても、質量の中心に対して対称に行われるのと同様にされる場合に利点を生む。

また、当業者には明らかなように、モータへ動力を供給するのに必要な機器およびエレベータの制御に必要な機器を、機械装置に関連した以外のいずれかの場所、たとえば別個の計器盤に配置することができ、または制御に必要な機器を、別個の装置として実行することができ、これをエレベータシャフトのさまざまな場所に、および／または建物の他の部分に配置することができる。同様に、本発明を適用しているエレベータを以上に説明した実施例とは異なるように装備できることは、当業者には明らかである。さらに、当業者には明らかなように、本発明のエレベータを、たとえば１つ以上のストランドの可撓性ロープ、平ロープ、コグドベルト、台形ベルト、またはこの目的に適用可能な他の種類のベルトなどを巻上げロープとして、ほとんどの種類の可撓性巻上げ手段を用いて実行することができる。また、フィラー型ロープを用いるのではなく、潤滑されたまたは未潤滑のフィラーなしのロープを用いて本発明を実行できることは、当業者には明らかである。さらに、ロープをさまざまな方法で撚ることができることは、当業者には明らかである。

また、当業者には明らかなように、本発明のエレベータを、トラクションシーブと方向転換プーリ／複数の方向転換プーリとの間にさまざまなローピング装置を用いて、実施例として説明したものよりも接触角αを大きくして実行することができる。たとえば、方向転換プーリ／複数の方向転換プーリ、トラクションシーブおよび巻上げロープを、実施例に説明したローピング装置における以外の方法で配置することができる。また、当業者には明らかなように、本発明のエレベータにおいて、エレベータは釣合重りを設けることもでき、このエレベータにおいて、その釣合重りは、たとえば有利には、かごのものよりも小さい重量であり、別個のローピングで懸垂され、エレベータかごは、一部は巻上げロープによって、および一部は釣合重りおよびそのローピングによって懸垂される。

方向転換プーリとして用いられるローププーリのベアリング抵抗と、ロープおよびロープシーブ間の摩擦、ならびに補正システムにおいて生じる可能性のある損失とにより、ロープテンション間の比は補正システムの公称比からは幾分かの偏差がある。5 %の偏差でも、さほど大きな不利にはならない。なぜならば、いかなる場合においても、エレベータは一定の固有の強さを持つ必要があるからである。

1 エレベータかご
2 レール
3 巻上ロープ
4 巻上機
5 トラクションシーブ

Claims (9)

1. 巻上ロープによって懸架されたエレベータかごと、
   該エレベータかごに前記巻上ロープによって動作接続されたトラクションシーブと、
   前記エレベータかごの上昇および下降中、制動の際、前記トラクションシーブに係合する作動ブレーキ機構とを含む釣合重りのないトラクションシーブエレベータにおいて、
   前記作動ブレーキ機構は、
   前記トラクションシーブに当接する第１のブレーキ部材と、
   第１のブレーキ部材を押圧する第２のブレーキ部材と、
   第２のブレーキ部材を前記トラクションシーブの方へ付勢する第１のバネと、
   給電されると、第１のバネに逆らって第２のブレーキ部材を第１のブレーキ部材から離れる方向に引く巻き線とを含み、
   第１のブレーキ部材は、前記巻き線への給電が絶たれると、第１のバネにより第２のブレーキ部材を介して押圧されて前記トラクションシーブに当接して該トラクションシーブを制動し、
   第１のブレーキ部材は、前記トラクションシーブの前記エレベータかごを上昇させる回転方向において広がり、制動力を軽減および／または制動を遅らせるくさび様形状をなし、これによって、緊急停止の際に前記エレベータかごが上昇中の場合、前記作動ブレーキ機構による制動が軽減および阻止されることを特徴とする釣合い重りのないトラクションシーブエレベータ。
2. 請求項１に記載のエレベータにおいて、
   前記巻上ロープは、前記エレベータかごから上方および下方へ走行するロープ部分を含み、該上方へ走行するロープ部分は少なくとも第１のロープテンションを受け、前記下方へ走行するロープ部分は第１のロープテンションとは異なる第２のロープテンションを受け、
   該エレベータはさらに補正システムを含み、該補正システムは、前記巻上ロープに作用して、第１および第２のロープテンションおよび／または前記巻上ロープの伸びを等化および／もしくは補正し、ならびに／または第１のロープテンションと第２のロープテンションの間の比を実質的に一定に保つことを特徴とするエレベータ。
3. 請求項２に記載のエレベータにおいて、前記巻上ロープの一方の端部は、可動プーリを通って前記補正システムの固定点に接続され、
   前記巻上ロープの他方の端部は、前記可動プーリの軸に接続されていることを特徴とするエレベータ。
4. 請求項１、２または３に記載のエレベータにおいて、前記作動ブレーキ機構はさらに、第１のブレーキ部材と第２のブレーキ部材の間に配設された軸受けを含むことを特徴とするエレベータ。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載のエレベータにおいて、第２のブレーキ部材は、前記トラクションシーブの前記エレベータかごを下降させる回転方向における第１のブレーキ部材の動きを制限する突起を含むことを特徴とするエレベータ。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載のエレベータにおいて、前記作動ブレーキ機構はさらに、第１のブレーキ部材を付勢して前記エレベータかごが上昇中の緊急停止の際の制動を遅らせる第２のバネを含むことを特徴とするエレベータ。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載のエレベータにおいて、該エレベータはさらに制御装置を含み、
   該制御装置は、緊急停止の際に前記エレベータかごが上昇中の場合、前記作動ブレーキ機構による制動を該エレベータの停止距離における一定の間または前記エレベータかごの加速度もしくは速度によって決まる間、軽減および阻止することを特徴とするエレベータ。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載のエレベータにおいて、前記作動ブレーキ機構による制動は予備電源によって行われることを特徴とするエレベータ。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載のエレベータにおいて、該エレベータは高層ビルでの使用に適用可能であることを特徴とするエレベータ。

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