DE60104139T2

DE60104139T2 - Fahrtreppeantriebsmaschine mit treibriemen zum gleichzeitigen antrieb von handlauf und förderfläche

Info

Publication number: DE60104139T2
Application number: DE60104139T
Authority: DE
Inventors: N. Richard FARGO; S. Charles DARLING
Original assignee: Otis Elevator Co
Current assignee: Otis Elevator Co
Priority date: 2000-09-26
Filing date: 2001-09-18
Publication date: 2005-08-25
Anticipated expiration: 2021-09-19
Also published as: ES2223006T3; US6450317B1; CN1318288C; BR0114022B1; WO2002026612A3; US6685004B2; DE60104139D1; WO2002026612A2; JP2004509824A; TW506938B; JP4892169B2; AU2001292771B2; KR100827048B1; CN1592713A; WO2002026612B1; EP1322540A2; KR20030027123A; US20020179406A1; EP1322540B1; AU9277101A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft ein Passagierfördersystem und insbesondere eine Antriebsmaschine, die einen Antriebsriemen aufweist, um Rolltreppentrittplatten anzutreiben.
Ein solcher Passagierförderer ist aus DE-A-22 52 763 bekannt.
Ein typischer Passagierförderer wie eine Rolltreppe oder ein Fahrsteig weist einen Rahmen, Balustraden mit bewegbaren Handläufen, Trittplatten, ein Antriebssystem und eine Stufenkette zum Antreiben der Trittplatten auf. Der Rahmen weist einen Trägerbereich sowohl an der linken als auch an der rechten Seite des Rahmens auf. Jeder Trägerbereich hat zwei Endbereiche, welche Treppenabsätze bilden, verbunden durch einen geneigten Mittelbereich. Der obere Treppenabsatz beherbergt üblicherweise das Rolltreppenantriebssystem oder die Rolltreppenmaschine, welche zwischen den Trägern positioniert ist.
Das Antriebssystem einer Rolltreppe besteht typischerweise aus einer Stufenkette, einem Stufenketten-Antriebszahnkranz, einer Welle und einem Antriebsmotor. Die Stufenkette bewegt sich in einer kontinuierlichen, geschlossenen Schleife, welche von einem Stockwerk zu dem anderen Stockwerk und zurück läuft. Der Antriebsmotor treibt die Kette an, wobei der letztliche Antrieb üblicherweise ein Paar von Zahnrädern ist, welche sich in einem Umkehrbereich am oberen Bereich der Rolltreppe befinden. Die Zahnräder basieren auf der Trittplattengröße und haben für die meisten Rolltreppensysteme üblicherweise einen Durchmesser von 750 mm. Das Rad treibt die Kette an, an der die Trittplatten angebracht sind. Alternative Ansätze schließen eine oder mehrere Maschinen ein, die in der Rolltreppensteigung angeordnet sind. Diese Maschinen treiben ebenfalls die Stufenkette mit einem Zahnrad an.
Rolltreppen, die durch ein Zahnrad angetrieben sind, haben eine gewisse inhärente Vibration, welche durch einen Verzahnungseffekt, der mit den diskreten Schnittpunkten zwischen den Zähnen und der Kette zusammenhängt, bewirkt wird. Ein Reduzieren der Länge der Glieder reduziert den Verzahnungseffekt auf Kosten eines Ansteigens der Kosten der Stufenkette. Zusätzliche Verbinder in der Stufenkette steigern auch die Dehnung der Kette, wenn sich jeder Verbinder abnutzt.
Die großen Antriebsräder in dem Umkehrbereich haben auch sehr hohe Drehmomentanforderungen. Um eine vernünftige Maschinengröße zum Erzeugen dieses Drehmoments zu erhalten, werden mehrere Stufen von Getrieben und eine Kettenuntersetzung benötigt. Dies kann kostenaufwändig sein und führt zu einem Energieverlust.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein gemäß dieser Erfindung ausgelegtes Rolltreppensystem verbessert einen Rolltreppenbetrieb durch Anordnen einer Riemenantriebsmaschine in bereits existierende Maschinenräume unter einem Rolltreppen-Treppenabsatz. Der Riemenantrieb führt zu einem geringeren Verzahnungseffekt, da der Zahnabstand an dem Riemen viel geringer ist, als dies bei einer Kette praktikabel ist.
Die Rolltreppenantriebsmaschine weist eine Motorausgaberiemenscheibe auf, welche mit einem Antriebsmotor über eine Riemen-Untersetzungsanordnung, die eine Hauptausgaberiemenscheibe aufweist, verbunden ist. Die Hauptausgaberiemenscheibe treibt eine kleine Ausgaberiemenscheibe an, welche den Antriebsriemen antreibt. Der Antriebsriemen erstreckt sich von der kleinen Ausgaberiemenscheibe und ist entlang einer Mehrzahl von Führungsriemenscheiben, die benachbart der Stufenkette angeordnet sind, geführt. Eine Mehrzahl von Ausgaberiemenzähnen greift in korrespondierende Verbindungszähne entlang des Längenabschnitts jeder Stufenkettenverbindung ein. Die Führungsriemenscheiben sind vorzugsweise parallel mit einem im wesentlichen geraden Längenabschnitt von Gliedern der Stufenkette angeordnet. In einem Beispiel wurde bestimmt, dass nur 250 mm an Eingriffslänge zwischen dem Riemen und den Gliedern benötigt werden, um eine Last zu übertragen, welche nötig ist, um ein übliches Rolltreppensystem zu betreiben.
Außerdem kann der Antriebsriemen auch den sich bewegenden Handlauf einer Rolltreppe antreiben. Durch Anordnen einer Klemmrolle benachbart dem Handlauf können der Antriebsriemen und der Handlauf zusammengeklemmt werden, um für eine Bewegungskraft auf den Handlauf zu sorgen. Der Antriebsriemen treibt dadurch den Handlauf synchron an.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Antriebsmaschine einen gegenläufigen Motor auf, welcher einen gewickelten Motorprimär- und einen -sekundärteil aufweist, welche in entgegengesetzte Richtungen an einer Lagerstütze rotieren. In dieser Ausführungsform wirkt der Motorprimärteil mit einer Hauptriemenscheibe an einer Seite des Rolltreppensystems mittels einer ersten Riemen-Untersetzungsanordnung zusammen, wohingegen der Motorsekundärteil mit einer anderen Hauptriemenscheibe an der entgegengesetzten Seite mittels einer zweiten Riemen-Untersetzungsanordnung, welche in einer Richtung entgegengesetzt zu der ersten rotiert, zusammenwirkt. Diese Ausführungsform ermöglicht die Verwendung des effizienteren 6-poligen, gegenläufigen Motors, welcher etwa die halbe Größe eines üblichen 12-poligen Motors aufweist.
Die verschiedenen Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden den Fachleuten aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsform ersichtlich. Die Zeichnungen, welche die detaillierte Beschreibung begleiten, können kurz wie folgt beschrieben werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Rolltreppensystems;
2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Rolltreppenmaschinenraums;
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Antriebsriemens, der in Glieder in einer Stufenkette eingreift;
4 ist eine vergrößerte Ansicht eines gegenläufigen Motors zur Verwendung in einer alternativen Ausführungsform eines Rolltreppensystems, welches gemäß der vorliegenden Erfindung ausgelegt ist; und
5 ist eine Ausführungsform einer Riemenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, welche den gegenläufigen Motor aus 4 verwendet.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
1 veranschaulicht ein Rolltreppensystem 10. Es soll aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich werden, dass die Erfindung auf andere Passagierförderer wie Fahrsteige anwendbar ist. Das Rolltreppensystem 10 weist im Allgemeinen einen Träger 12 auf, der sich zwischen einem unteren Treppenabsatz 14 und einem oberen Treppenabsatz 16 erstreckt. Eine Mehrzahl von sequenziell miteinander verbundenen Trittplatten 18 ist mit einer Stufenkette 20 verbunden und bewegt sich durch einen Weg einer geschlossenen Schleife in dem Träger 12. Ein Paar von Balustraden 22 weist sich bewegende Handläufe 24 auf. Eine Maschine 26 ist typischerweise in einem Maschinenraum 28 unter dem oberen Treppenabsatz 16 angeordnet, ein zusätzlicher Maschinenraum 28' kann jedoch unter dem unteren Treppenabsatz 14 angeordnet sein. Wie weiter unten beschrieben wird, treibt die Antriebsmaschine 26 die Trittplatten 18 und die Handläufe 24 vorzugsweise durch einen Antriebsriemen 30 (2) an.
Bezug nehmend auf 2 ist der Maschinenraum 28 veranschaulicht. Die Trittplatten 18 machen in dem Umkehrbereich 19, der sich an dem unteren Treppenabsatz 14 und dem oberen Treppenabsatz 16 befindet, eine 180° Laufrichtungsänderung. Die Trittplatten 18 sind an der Stufenkette 20 schwenkbar angebracht und folgen einem Weg einer geschlossenen Schleife der Stufenkette 20, welcher von dem oberen Treppenabsatz zu dem anderen und wieder zurück verläuft. Die Antriebsmaschine 26 weist eine Motorausgaberiemenscheibe 32 auf, verbunden mit einem Antriebsmotor 34 über eine Riemen-Untersetzungsanordnung 36, welche eine durch einen Ausgaberiemen 39 angetriebene Hauptausgaberiemenscheibe 38 aufweist. In einer bevorzugten Ausführungsform hat die Motorausgaberiemenscheibe 32 etwa einen Durchmesser von 75 mm, wohingegen die Hauptriemenscheibe 38 etwa einen Durchmesser von 750 mm hat. Solche Größenabmessungen gewährleisten, dass die Maschine 26 gemäß der vorliegenden Erfindung in bereits existierende Maschinenräume 28 (1) passt, wobei ein Motor mit 600 U/min (12 Pole bei 50 Hz-Betrieb) eingesetzt wird. Die offenbarte Riemenuntersetzung erlaubt vorzugsweise den Ersatz von Riemenscheiben, um die Drehzahl auf 50 oder 60 Hz-Anwendungen zu ändern oder unterschiedliche Stufengeschwindigkeiten.
Alternativ kann anstelle der Riemen-Untersetzungsanordnung 36 ein Getriebe 37 (1) vorgesehen sein. Eine Untersetzung von 25 : 1 ist bevorzugt, um für einen Motor vernünftiger Größe zu sorgen, der bei etwa 1500 U/min rotiert und in bereits existierende Maschinenräume 28 passt.
Die Hauptausgaberiemenscheibe 38 treibt eine kleine Ausgaberiemenscheibe 40 an, welche den Antriebsriemen 30 antreibt. Die kleine Ausgaberiemenscheibe 40 hat vorzugsweise einen Durchmesser von etwa 150 mm, was etwa 1/5 des Drehmoments eines herkömmlichen 750 mm-Durchmesser-Kettenantriebs nötig macht, wobei sie bei etwa 60 U/min statt 12 U/min rotiert.
Der Riemen 30 erstreckt sich von der kleinen Ausgaberiemenscheibe 40 und ist entlang einer Mehrzahl von Führungsriemenscheiben 42 geführt, welche sich benachbart zu der Stufenkette 20 befinden. Eine Mehrzahl von Ausgaberiemenzähnen 48 greifen in korrespondierende Gliederzähne 50 entlang des Längenabschnitts jedes Glieds 44 (3) ein. Die Führungsriemenscheiben 42 sind vorzugsweise parallel zu einem im wesentlichen geraden Längenabschnitt von Verbindungen 46 in der Stufenkette 20 angeordnet. Der gerade Längenabschnitt gewährleistet, dass die Riemenzähne 48 effektiv in die korrespondierenden Gliederzähne 50 eingreifen. In einem Beispiel wurde festgestellt, dass nur 250 mm an Eingriffslänge zwischen dem Riemen 30 und den Gliedern 44 benötigt werden, um eine Kraft zu übertragen, die notwendig ist, um ein übliches Rolltreppensystem 10 zu betreiben. Ein im wesentlichen gerader Längenabschnitt von Gliedern 44, der die vorliegende Erfindung nutzt, befindet sich entlang dem ebenen Stufenbereich von Trittplatten 18 entlang dem oberen Treppenabsatz 16. Es soll angemerkt werden, dass der untere Treppenabsatz 14 und andere Bereiche, wie entlang dem Träger 12 (1), von der vorliegenden Erfindung profitieren.
Die Trittplatten 18 weichen von einem konstanten Radius ab, wenn sie in dem Umkehrbereich 19 zurückgeführt werden, um den mit den starren Gliedern 44 verbundenen Polygoneffekt zu eliminieren. Vorzugsweise ist der Umkehrbereich 19 im wesentlichen von ausgebauchter oder parabolischer Form. Daher ist der Abstand zwischen den Passagiertrittplatten 18a und den rückkehrenden Trittplatten 18b im Umkehrbereich 19 nicht parallel. In einem Beispiel wurde festgestellt, dass ein um 5 mm von einem konstanten Durchmesser von 700 mm erhöhter Durchmesser wirksam ist, um Vibrationen stark zu reduzieren.
Außerdem können die sich bewegenden Handläufe 24 auch durch den Antriebsriemen 30 angetrieben werden. Der Rückkehrteil (Bewegung hin zu der kleinen Ausgaberiemenscheibe 40) des Antriebsriemens 30 bewegt sich in dieselbe Richtung und bei der gleichen Geschwindigkeit wie der Rückkehrteil des sich bewegenden Handlaufs 24. Durch Anordnen einer Klemmrolle 80 benachbart zu dem Handlauf 24 können der Antriebsriemen 30 und der Handlauf 24 zusammengeklemmt werden, um für eine Bewegungskraft auf den Handlauf 24 zu sorgen. Der Antriebsriemen 30 treibt dadurch den Handlauf 24 synchron an. Vorzugsweise greift eine Mehrzahl von Klemmrollen 80 in den Handlauf 24 innerhalb der Balustraden 22 ein. Das Handlaufmaterial sollte ein haltbares Material sein, um eine Beschädigung zu vermeiden, da es auf der sichtbaren Seite angetrieben wird.
Bezugnehmend auf 4 kann die Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung zusätzlich oder alternativ einen gegenläufigen Motor 52 nutzen.
Der gegenläufige Motor 52 weist einen gewickelten Primärmotorteil 54 und einen gewickelten Sekundärmotorteil 56 auf, welche in entgegengesetzte Richtungen an einer Lagerstütze 58 rotieren. Der gewickelte Primärmotorteil 54 treibt eine primäre Antriebsriemenscheibe 60 an, wohingegen der gewickelte Sekundärmotorteil 56 eine sekundäre Antriebsriemenscheibe 62 antreibt. Die primäre Antriebsriemenscheibe 60 treibt ein Paar von Reversriemenscheiben 70 über einen Ausgaberiemen 72 an, um eine Riemen-Untersetzungsanordnung 66 gegenüber einer Riemen-Untersetzungsanordnung 36 anzutreiben. Die Riemen-Untersetzungsanordnung 66 ist an einer Seite des Rolltreppensystems 10 angeordnet, wohingegen die Riemen-Untersetzungsanordnung 36 an der entgegengesetzten Seite des Rolltreppensystems 10 angeordnet ist. Dementsprechend muss die Hauptausgaberiemenscheibe 68 in einer Richtung entgegensetzt der Hauptausgaberiemenscheibe 38 rotieren. Der Antriebsriemen 30, 30' erstreckt sich von der zugeordneten, kleinen Ausgaberiemenscheibe 40, 40', um in die Stufenkette, wie oben beschrieben, einzugreifen.
Bezugnehmend auf 5 weist eine weitere Ausführungsform einer Antriebsmaschine 64 vorzugsweise einen gegenläufigen Motor 52 auf, um eine Riemen-Untersetzungsanordnung 66, welche eine Hauptausgaberiemenscheibe 68 und Reversriemenscheiben 70 aufweist, anzutreiben. Die primäre Antriebsriemenscheibe 60 des gegenläufigen Motors 52 greift in eine Hauptriemenscheibe 38 an einer Seite des Rolltreppensystems 10 mit dem Ausgaberiemen 39 ein (2 und 4). Der Ausgaberiemen 39 folgt dem in 2 veranschaulichten Riemenweg. Die sekundäre Riemenscheibe 62 greift in eine Hauptriemenscheibe 68 an der entgegengesetzten Seite mit dem Ausgaberiemen 72 ein, wie in 5 veranschaulicht. Diese Ausführungsform erlaubt die Verwendung eines effizienten 6-poligen, gegenläufigen Motors 52, welcher etwa die halbe Größe eines üblichen 12-poligen Motors aufweist.
Die vorangehende Beschreibung ist nur beispielhaft und nicht durch die darin enthaltenen Beschränkungen definiert. Viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung sind möglich im Licht der obigen Lehre. Die bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung wurden offenbart, der gewöhnliche Fachmann wird jedoch erkennen, dass bestimmte Modifikationen innerhalb des Umfangs dieser Erfindung liegen. Es soll daher verstanden werden, dass innerhalb des Umfangs der angehängten Ansprüche die Erfindung in anderer als der speziell beschriebenen Weise praktiziert werden kann. Aus diesem Grund sollen die folgenden Ansprüche studiert werden, um den wahren Umfang und Gehalt dieser Erfindung zu bestimmen.

Claims

Passagierfördersystem (10), aufweisend: eine Mehrzahl von Trittplatten (18), welche durch eine Stufenkette (20) verbunden sind; einen Antriebsriemen (30), der durch eine Antriebsmaschine (26) antreibbar ist, wobei eine Seite des Antriebsriemens (30) in die Stufenkette (20) in Eingriff gebracht werden kann; und eine Mehrzahl von Eingriffselementen (42), welche parallel zu und beabstandet entlang einem Längenabschnitt der Stufenkette (20) angeordnet sind, wobei die Eingriffselemente (42) mit einer entgegengesetzten Seite des Antriebsriemens (30) zusammenwirken, um den Antriebsriemen (30) in Eingriff mit dem Längenabschnitt der Stufenkette (20) in einer im wesentlichen parallelen Beziehung zu halten, um die Mehrzahl von Trittplatten (18) anzutreiben.
Passagierfördersystem (10) nach Anspruch 1, wobei der Antriebsriemen (30) eine Mehrzahl von Riemenzähnen (48) aufweist und die Stufenkette (30) eine Mehrzahl von Gliedern (44) aufweist, wobei jedes der Glieder (44) eine Mehrzahl von Gliederzähnen (50) hat, wobei die Riemenzähne (48) mit der Mehrzahl von Gliederzähnen (50) in Eingriff gebracht werden können.
Passagierfördersystem (10) nach Anspruch 1 oder 2, welches einen bewegbaren Handlauf (24) aufweist, wobei der bewegbare Handlauf (24) mit dem Antriebsriemen (30) zusammenwirken kann, um den bewegbaren Handlauf (24) synchron mit der Mehrzahl von Trittplatten (18) anzutreiben.
Passagierfördersystem (10) nach Anspruch 3, welches eine Mehrzahl von Klemm-Riemenscheiben (80) aufweist, um den Antriebsriemen (30) mit dem bewegbaren Handlauf (24) zusammenwirken zu lassen.
Passagierfördersystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Mehrzahl von Trittplatten (18) durch einen Umkehrbereich (19) läuft, in dem die Mehrzahl von Trittplatten (18) entlang einem Weg, der einen im wesentlichen nicht-kontinuierlichen Radius bildet, die Laufrichtung ändert.
Passagierfördersystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Mehrzahl von Trittplatten (18) eine Laufrichtung entlang einem im wesentlichen parabolischen Weg ändert.
Passagierfördersystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Antriebsmaschine (26) einen gegenläufigen Motor (52) aufweist.
Passagierfördersystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, welches ferner eine Riemen-Untersetzungsanordnung (36) angebracht an der Antriebsmaschine (26) aufweist, wobei die Riemen-Untersetzungsanordnung (36) den Antriebsriemen (30) antreibt.
Passagierfördersystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei mindestens drei der Eingriffselemente (42) mit dem Antriebsriemen (30) bei dem Längenabschnitt der Stufenkette (20) zusammenwirken.
Passagierfördersystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Eingriffselemente (42) Führungs-Riemenscheiben (42) aufweisen.