JP5069468B2 - エレベータの設置方法、およびエレベータ - Google Patents

Description

詳細な説明

本発明は、請求項１の前段に記載の方法、本方法によって作られるエレベータ、および請求項１０の前段に記載のエレベータに関するものである。

エレベータ開発作業における１つの目的は、建造物スペースの効率的かつ経済的な活用を実現することにある。近年、この開発作業により、とりわけ機械室のない様々なエレベータ方式が作り出されてきた。機械室のないエレベータの良い例が欧州特許出願公開第EP 0 631 967 (A1)号および第EP 0 631 968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、スペースの利用については相当に効率的である。それは、エレベータシャフトを大型にすることなく、建造物中においてエレベータの機械室が必要とするスペースを除去することを可能としたからである。これらの明細書に開示されたエレベータにおいて、巻上機は、少なくとも一方向にはコンパクトであるが、他の方向には従来のエレベータ巻上機よりも相当に大きな寸法を持つことがありうる。

これらの基本的には良好なエレベータの方式において、巻上機が必要とするスペースは、エレベータのレイアウトの方式における選択の自由を制限する。巻上ロープの経路のためにある程度のスペースが必要とされる。エレベータカー自体に必要とされるその経路上のスペースおよびカウンタウェイトにも必要とされるスペースを、少なくとも妥当なコストで、エレベータの性能ならびに作動の品質を低下させずに削減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の場合、エレベータシャフト中に巻上機を取り付けることは、とくに巻上機を上部に備えた方式では、巻上機が相当大きな寸法および重量を持つため、困難である。とくに、負荷、速度および／または巻上高さが大きい場合、巻上機の大きさおよび重量は、設置上問題になる。この必要とされる巻上機の大きさおよび重量のために、機械室のないエレベータ構想の適用範囲を実際上制限し、あるいはその構想の大型エレベータへの導入を遅らせるほどである。エレベータの近代化において、エレベータシャフト中の利用可能なスペースは、機械室のないエレベータ構想の適用領域をしばしば制限してきた。多くの場合、とくに油圧式エレベータを近代化または交換する場合に、機械室のないロープ式エレベータを導入することは、近代化または交換しようとする油圧式エレベータの方式にカウンタウェイトが使用されていない場合、エレベータシャフト中のスペースが不十分なため実用的でなかった。カウンタウェイトを備えたエレベータの欠点は、カウンタウェイトのコストと、カウンタウェイトがエレベータシャフトにおいて占めるスペースである。今日ではむしろほとんど導入されることのないドラム駆動式エレベータは、重く複雑な巻上機と、その動力および／またはトルク要求の高さが難点である。カウンタウェイトがない従来のエレベータは珍しく、適切な方式は見出されていない。今までのところ、カウンタウェイトがないエレベータを作ることは、技術的または経済的に合理的ではなかった。このような形式の１つの方式は、国際出願公開第WO9806655号の明細書に開示されている。最近の国際特許出願第PCT/FI03/00818号には、従来方式と異なるカウンタウェイトのないエレベータの実行可能な方式が開示されている。カウンタウェイトがないエレベータの従来方式では、巻上ロープの張力は、錘またはバネによって実現されるが、これは巻上ロープの張力を実現する上で好ましいアプローチではない。例えば巻上高さが大きい、または用いる懸垂比が大きいために長いロープを使用した場合の、カウンタウェイトがないエレベータの別の問題は、ロープ伸長の補正に加えて、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作動にとって不十分となることである。油圧式エレベータ、とくにリフト力が下方から加わる油圧式エレベータの場合、シャフト効率、すなわちエレベータシャフトの全断面積に対するエレベータカーによって占められるエレベータシャフトの断面積の比は、相当に高い。これは、以前から、建造物用のエレベータの方式として特に油圧式エレベータが選択される大きな理由であった。他方では、油圧式エレベータには、そのリフト原理ならびに油の使用に関連した多くの問題があった。油圧式エレベータは、エネルギー消費が高く、エレベータ機器から油が漏れる可能性があるため環境危険を引き起こし、油の定期的な交換が必要なためにコストが高くつき、エレベータをどんなに良好な状態に設置しても、少量の油がエレベータシャフト中や機械室、さらにそこから建造物のほかの部分または環境中などに漏れると、嗅覚上の欠点となる。油圧式エレベータのシャフト効率を考えると、油圧式エレベータの欠点を防止する別の形式のエレベータに交換することによるエレベータの近代化は、より小型のエレベータカーの使用を余儀なくさせるため、エレベータの所有者にとって魅力的ではない。また、エレベータシャフトから離して配置することのできる油圧式エレベータの小さなマシンスペースは、エレベータの形式の変更を困難にする。

非常に多くのトラクションシーブエレベータが設置され、使用されている。これらのエレベータは、当時考えられたユーザの要望案と、建造物の予定された用途に応じて製造された。その後、ユーザのニーズと建造物の実際の条件が多くの場合において変化し、従来のトラクションシーブエレベータは、エレベータカーの大きさやその他の点で不十分となることがある。例えば、比較的小型のより古いエレベータは、乳母車や車椅子の搬送に、必ずしも適合していない。他方では、居住用からオフィスまたはその他の用途に転用されたより古い建造物において、当初設置された、より小型のエレベータは収容能力が不十分である。公知のように、このようなトラクションシーブエレベータを大型化することは、実際上不可能である。それは、エレベータカーとカウンタウェイトとがすでにエレベータシャフトの断面積を占有し、カーを合理的に大きくできないためである。

本発明の全体的な目的は、次の目的のうち少なくとも１つを達成することにある。本発明の目的は、従来よりも建造物およびエレベータシャフト中のスペースをより効率的に利用し得るように、機械室のないエレベータを開発することである。これは、必要ならば相当に狭いエレベータシャフト中にエレベータを設置できなければならないことを意味している。１つの目的は、エレベータ用巻上ロープがトラクションシーブに対して良好な保持力／把持力を持つようにしたエレベータを作ることにある。本発明のさらなる目的は、エレベータの特性を低下させずにカウンタウェイトがないエレベータ方式を開発することである。また、ロープの伸びによる有害な効果を除去することを目的とする。さらには、カウンタウェイトがないエレベータに関し、エレベータカー上下部のエレベータシャフトスペースを、従来よりももっと効率的に活用することを目的とする。明確な目標は、カウンタウェイトがないトラクションシーブエレベータを、エレベータシャフト内に設置するための効果的な方法を開発することである。

本発明の目的は、エレベータの基本的なレイアウトの変更の可能性を損なうことなく実現せねばならない。

本発明の方法は、請求項１の特徴部に開示されている事項により特徴付けられる。本発明のエレベータは、請求項１０の特徴部に開示されている事項により特徴付けられる。本発明の他の実施例は、他の請求項に開示されている事項により特徴付けられる。本発明の実施例は、本願の明細書部分にも示されている。本願に開示されている発明の内容は、特許請求の範囲に規定されているものとは別の形で規定することも可能である。また、本発明は、とくに外在あるいは内在するサブタスクの点から見た場合、または達成される利点あるいは一連の利点から見た場合、いくつかの別々の発明から成っていてもよい。様々な実施例における特徴および本発明の応用は、ここで説明した方法に加えて、他の方法で組み合わせてもよい。特許請求の範囲に含まれる属性のいくつかは、別々の発明の概念からみて不必要であるかもしれない。

本発明の適用により、とくに以下の利点の１つ以上が達成され得る。
− 本発明は、エレベータの簡単な設置方法と、設置時間の削減を可能にする。設置時間は短縮され、総設置費用が削減される。
− 設置時間のかなりの部分または設置作業の全体においてさえも、いわゆる「一人で行う設置」が可能となり、数人で作業を行う場合に起きる、待ち時間による設置作業の進行の遅れが起こらず、設置時間を最大３分の１節約出来る。
− カーは、ロープの装備およびカーフレームがあればその組み立て後にのみ設置され、装備に関わる作業の大半とカーフレームの組み立てはシャフト底部から行われるため、落下の危険がなく、また、設置の後半の作業にカーを利用することで、より速い設置が可能となり、かつ作業の安全性が向上する。
− 本発明のエレベータでは、エレベータカー上方のシャフトスペースを減ずる個別の鉄骨構造物をエレベータシャフト上端に設ける必要がない。
− エレベータカー下方のエレベータシャフト下端には、懸垂用のロープ車輪または他の装置を設けるためのスペースが必要ないため、エレベータシャフト下端には浅いくぼみがあれば十分である。
− 本発明のエレベータにおいて、巻上ロープの横行経路はエレベータカー上に設けられるため、エレベータカーの真上および真下部分には上下するロープ部分および転向プーリが不要となる。そのため、エレベータ上下部に必要なスペースを浅くできる。
− 本発明のエレベータにおいて、巻上ロープの横ロープ部分はエレベータカーと連結し、エレベータカーに含まれる横梁の中を通っているのが好ましく、それによってエレベータシャフトの上下部分の巻上ロープの横行経路を回避するため、エレベータカーの真上および真下部分のスペースを浅くできる。
− 本発明のエレベータにおいて、巻上ロープの横ロープ部分はエレベータカーと連結し、エレベータカーに含まれる横梁の中を通っているのが好ましく、それによってエレベータシャフトの上下部分の巻上ロープの横行経路を回避する。そのため横行ロープ張力がカーに連動し、転向プーリおよび巻上機用の別の支持装置をエレベータシャフトの上部および／または下部に設ける必要がなくなる。
− 本発明を適用することで、シャフトの断面積の効率的な活用が実現できる。
− 本発明は、主として機械室のないエレベータでの使用を目的とするが、機械室を有するエレベータにも適用できる。その場合、巻上ロープは機械室の巻上機を介して別々に通すか、または巻上機のトラクションシーブをエレベータシャフト内に取り付けるようにする。
− エレベータカー上下部の懸垂比は２：１、６：１、10：１などにするのが望ましい。他の懸垂比を用いてもよく、例えば、８：１またはその他の偶数比を用いる。ロープ懸垂において、巻上ロープの端がエレベータカーに固定されている場合には、懸垂比を７：１または９：１などの奇数比にしてもよい。
− エレベータカーに対してエレベータカーの釣り合いがとれた懸垂は、少なくとも本発明の実施例において容易に実現できる。
− エレベータの転向プーリの設置および整備は、これらが固定要素で所定の位置に固定されているために容易に行える。
− 巻上機の設置は、本発明を適用することで容易に実行できる。

本発明の主要な適用分野は、人および／または貨物の搬送用のエレベータである。本発明の典型的な適用範囲は、速度範囲が約1.0m/sまたはそれ以下のエレベータに対してであるが、それより速くてもよい。例えば、速度0.6m/sで運行するエレベータも本発明によって容易に実現できる。

本発明のエレベータでは、汎用されるスチールワイヤロープなどの一般のエレベータロープを適用できる。合成材料製ロープおよび荷重支持部分が合成繊維からなるロープ構造、例えば最近エレベータに使用することが提案されている「アラミド」というロープを、本エレベータに使用してもよい。適用可能な方式には、スチール補強フラットベルトも含まれるが、これは、このベルトが小さな曲がり半径を可能とするからである。例えば、丸型の強靭なワイヤを撚って製造したエレベータ用巻上ロープは、本発明のエレベータでの使用に特に効果的である。このようにしてより細いロープが実現可能であり、また、より細いロープ太さによって、より小型の転向プーリおよび運転シーブが実現可能である。丸型のワイヤから、同一もしくは異なる太さのワイヤを用いて様々に撚り合わせてロープを製造することができる。本発明に十分に適したロープにおいて、ワイヤの太さは平均で0.4mm以下である。強靭なワイヤから作られた、非常に適したロープは、平均太さが0.3mm未満のロープまたさらには0.2mm未満のロープである。例えば、細いワイヤからなる強靭な４mmのロープは、ワイヤから比較的有利に撚って製造され、完成したロープにおけるこのワイヤの平均太さは0.15〜0.25mmほどであり、最も細いワイヤの太さはわずか約0.1mmとすることができる。細いロープワイヤは、容易に強靭にできる。本発明では、強度が約2000N/mm²より高いロープワイヤを使用する。ロープワイヤの適切な強度は2300〜2700N/mm²である。原則として、約3000N/mm²もしくはそれ以上の強度のロープワイヤを使用できる。

転向プーリとして機能するローププーリを用いて接触角を増大させることで、トラクションシーブと巻上ロープの間の把持力を向上させることができる。１個または複数の転向プーリを使用することで、トラクションシーブと巻上ロープの間で180°を超える接触角を得られる。このような方法により、重量を削減したより軽いカーが使用でき、エレベータの小型化の可能性が高まる。

本発明のエレベータは、カウンタウェイトがなく、エレベータカーがガイドレールで案内され、一組の巻上ロープに接する転向プーリによって懸垂されるエレベータである。この一組のエレベータ用巻上ロープは、エレベータカーから上下動するロープ部分を有している。本エレベータは、エレベータシャフトの上下部に複数の転向プーリを備えている。本エレベータは、トラクションシーブを有する、エレベータシャフトに設けられた運転機械装置を備えている。また、本エレベータは、巻上ロープに作用してロープ力および／またはロープの伸びを均等化および／または補正する補償装置を含む。エレベータカーは、２つの側壁付近に設けられた転向プーリを有している。本発明のエレベータにおいて、エレベータシャフト下部の転向プーリおよびエレベータシャフト上部の転向プーリから、エレベータカー上に設けられた転向プーリへと走行するロープ部分は、実質的に垂直に伸びている。本エレベータにおいて、エレベータカーの片側から反対側へと伸びるロープ部分をつなぐロープ部分は、エレベータカーの他の側壁付近に設けられた転向プーリ間のロープ部分である。

本発明によるエレベータの設置または本発明によるエレベータの設置は以下の通りの手順である。

１．巻き上げ用のロープをエレベータシャフトに取り付けるために、例えば、シャフトの天井に滑車台を固定してそこにロープを通し、ロープ繰り出しには設置作業に適した巻上装置を導入する。

２．過回転防止装置−安全ギア装置をシャフト内に設置する。それによって設置するエレベータカーまたは設置作業に使用するエレベータカーの一部の、設置作業中の無制御動作を十分に防止できる。

３．シャフトの真直度を測り、かつカーガイドレールの設置および配列に用いる複数（好ましくは２個）の鉛直線、レーザー光源、または同様の装置をシャフト内に設ける。

４．カーガイドレールの最下部を適所に設置し、整列する。シャフト下部の例えばガイドレールの下端に設けられる転向プーリと、エレベータカーの下に設けられる転向プーリがあればそれとを、第１のガイドレール部分の設置と同時に設置するのが好ましい。

５．緩衝装置に載せたカー、カーを支持しかつ安全ギアフレームの役割を果たすフレーム、または、独立支持カーであればカーに設けられた転向プーリが取り付けられる少なくとも１本以上の梁を、最初に設置したガイドレール部分に設置する。カーフレームまたは他のカー支持構造体が完成エレベータよりも明らかに低い位置にある方式を用いることが望ましく、例えばカーフレームが伸縮自在な構造でよい。設置時におけるカーとガイドレールの相互位置は、カー／カーフレームに設けられた従来の滑りガイドまたはローラガイドで制御する。

６．カーに必要とされる転向プーリは、カーフレームまたはガイドレールに設けられた他のカー部分に設置する。また、仮の支持台または他の手段を用いて、エレベータシャフト上端に設置される転向プーリと、好ましくはエレベータ巻上機もカーフレームまたは他の部分に固定する。この時エレベータのすべての転向プーリをエレベータシャフトの下部近くに寄せ、シャフト底や他の作業台から組立調整をし易くし、または設置作業員が高さの違う作業台の間を数段以上昇降せずにすむようにする。

７．ロープの装備は、１つの転向プーリから別の転向プーリへとロープを引っ張りながら行う。ロープリールはリールを担持するフレームに嵌めてエレベータシャフト底に配置するのが望ましく、そこからローピング図面に従ってロープを転向プーリへと通す。

８．設置する部品または好ましくは設置する全部品をエレベータシャフトに持ち込み、カーフレームが上昇し始めた際や、エレベータシャフト内の高い位置に上昇した際に、それらの部品を適切な作業台を設けたエレベータカーまたはカーフレームに持っていけるように準備する。

９．巻上機を使用して、カーフレーム上部またはカー上部の梁構造を持ち上げて巻上作業を行い、伸縮自在に構成されたカーフレームを伸ばして、カーの最上部の梁が十分な高さに至るのが好ましい。その高さは、カーを組み立てられるように、カーの構造に対して、カー／カーフレームの下部の構造からカーの最終的な高さに相当するのが望ましい。カーフレーム／カー上部の梁は、エレベータの設置において最終的または一時的に、カーフレーム／カー下部に固定装置を用いて堅固に固定する。カーフレームに関しては、この段階で伸縮式カーフレームをその最終的な高さに固定するのが好ましく、独立支持カーについては、カー最上部の梁とカー下部の作業面、例えばカー床を、カー壁または仮の梁や引張棒などのその他の手段を利用して固定することができる。カー床は、カーフレームのあるカーの場合でも独立支持カー構造の場合でもこの段階で設置するのが望ましい。こうして出来た構造体には、カーガイドレールを運搬するための箱や容器が固定される。カーフレームを用いた設置の場合、従来のゴム絶縁体または他の適した防振要素をカー床とカーフレームとの間に置く。

１０．カー壁は、背壁から設置するのが好ましい。壁および床はそれら自体がねじれに対して比較的剛直な構造であることが望ましいが、必要に応じて別個の補強要素を用いて構造を強固にすることもできる。

１１．カーの天井を、好ましくは最終配置として正しい位置に据え付けることで、カー自体が非常に堅固になり、設置中およびその後の作業中に受けるあらゆる負荷に十分耐えることができる。

１２．過回転防止装置−安全ギア装置のカー動作の制御機能を稼動させる。

１３．安全ギアに作用する設置時安全装置またはその他のエレベータカーをガイドレールにロックする手段を、エレベータに加える。設置時安全装置は自動でよく、エレベータカーを持ち上げる巻上機のロープが緩んだ場合や、エレベータカーを把持する力が一定限度以下になった場合に、すぐに安全装置がカーをガイドレールにしっかりとロックする。安全装置は、設置作業員が巻上機でエレベータを運転している時に、安全ギアまたは他の安全装置がエレベータの動作を可能にする状態を維持するために、設置作業員が使用するペダルまたは他の連結手段でよく、その他の時には、この安全装置は自動的にエレベータカーの動きを抑制する。

１４．好ましい例としては、ガイドレールをすべてカーに積み、カーガイドレールの設置は、エレベータカーを作業台として利用して、設置作業の進行に合わせてエレベータカーを巻上機で上昇させて、既に設置されているガイドレールの上に新たなガイドレールを取り付けることから始める。

１５．ガイドレールは、レーザー光および／または従来からガイドレールの配列に使用されている他の手段を活用して配列する。

１６．シャフトの上端に達したら、カーに載せてきたシャフト上部用の転向プーリを、シャフト上部の、好ましくはエレベータガイドレール上部に固定された転向プーリ支柱に据え付ける。エレベータの運転機械装置もガイドレールに設けるのが望ましい。運転機械装置および少なくとも１つの転向プーリには、これらをガイドレールに担持する共用の支柱があるとよい。必要に応じて、適切な巻上機またはその他の巻上道具を利用する。機械装置が下方にあるエレベータの場合は、巻上機は所定の対応方法で設置する。エレベータカーの巻き上げ中、および転向プーリと巻上機の設置中ずっと、設置の進行に伴って伸びるロープ車輪間の距離に応じて巻上ロープがリールから繰り出される。設置作業の初めに、予めロープの一端を所定の位置に固定しておく。

１７．ロープ力を均等化してロープ伸長を補正する器具を作業に組み込み、ロープ端をローピング図面から求めた位置に固定する。これでエレベータカーは実質的にガイドレールに設置されたことになる。

設置作業は、少なくとも上述の方式にほぼ則っていれば、様々な設置段階のすべてを上述の手順で行う必要はなく、および／または設置段階のすべてを行う必要もない。例えば、設置は、まずカー支持フレームを完全にあるいは部分的に組み立て、次に作業台をフレームに固定してガイドレールを下から上へと取り付けていく。その後、ロープをエレベータのロープ車輪に装備し、カーを組み立て、最後にシャフト上部用の転向プーリと機械装置をエレベータシャフト上部へ運んで所定位置に設置する。カーの組み立てを工程の最終段階で行うことで、本例に基づく手順を変更することも可能である。同様に、古いエレベータを既存のガイドレールを使用して新しいエレベータに交換する場合、ガイドレールの設置は本方法の段階から省かれることになろう。

簡単に言うと、カウンタウェイトのないエレベータの設置では、エレベータの主要部品が最初にシャフト下部の一番目のガイドレール間に設置され、２つの一番目のガイドレール部は一般的には２〜３メートルの長さであり、一階分の高さまたは距離であるのが望ましい。たいていの場合、ガイドレールは約５メートル長の部分品として運搬し、エレベータシャフト下部から上部へと達するガイドレール列を形成するように設置中に連結する。周囲が広くない場合は、約2 1/2メートル長の短いガイドレール部分品のほうが扱いやすい。一番目のガイドレール間には、カー支持フレーム、安全ギアフレーム、エレベータカーまたはその同等物を取り付ける。カーまたは同等物は「設置器具」および／または設置台車として用いられ、そこに一時的にカーの転向プーリが巻上機およびその関連機材と共に固定される。シャフト下部用の転向プーリをシャフト下部に据え付ける。カー支持フレームおよびそこに一時的に固定されたシャフト上部用転向プーリがシャフト下部にある間に、索具類を転向プーリ、機械装置のトラクションシーブ、およびダブルラップ車輪があればそれに装備する。ロープがロープ車輪に取り付けられたら、カー支持フレーム／カーを利用したガイドレール設置作業手順に基づいてカー支持フレーム／カーを上方に動かし、シャフト上部用転向プーリおよび機械装置をそれぞれの最終位置まで引き上げて、ロープを最終的な長さまで「伸ばす」。

装備作業中、カーに支持されている転向プーリおよび機械装置はシャフト底付近にあるのが望ましく、それによって例えば、設置作業員が、シャフト底および可能であればシャフト底に設けた踏み台、またはその他のシャフト底付近に設けられた作業台から装備作業を行うことができる。カーまたはカー支持フレームは、取付点や固定点などの手段、または運搬台あるいは転向プーリをシャフト上部に運搬するための支持体を固定できる手段を備えている。カー支持フレームを伸縮自在な構造にし、例えば、その側面の各垂直梁が２つの部分からなり、その一方が他方の内側に収まるようにする。このような構造だとほぼ倍の高さまで伸ばすことが可能であり、支持フレームを折り畳んだ状態のとき、最終的な高さが２メートル以上となるカー支持フレームの上部およびその上部に固定された転向プーリに、シャフト底から設置作業員の手が届く。転向プーリが支持フレームに固定され、索具類が転向プーリに取り付けられると、支持フレームを最終的な高さまで伸ばすことができる。

以下、本発明をいくつかの実施例を挙げて添付図面を参照しながら詳細に説明する。

図１、図２および図３は、本発明によるエレベータの構造を示している。本エレベータは、機械室がなく、運転機械装置４がエレベータシャフト内に設置されたエレベータであることが好ましい。これらの図面に示されたエレベータは、カウンタウェイトがなく、機械装置を上方に有するトラクションシーブエレベータであり、エレベータカー１はガイドレール２に沿って動く。図１、図２および図３において、巻上ロープは次の通りに走行する。巻上ロープの一端は、補償装置８の機能を果たす補償歯車に含まれる小径の車輪に固定され、この車輪は補償歯車８に含まれる大径の第２車輪に固定して取り付けられている。補償装置の機能を果たす補償歯車８は、一方のエレベータガイドレール２にしっかりと固定された支持要素７を介してエレベータシャフトに固設されている。巻上ロープ３は補償歯車８の小径車輪から、エレベータカーの、好ましくはカー上部に設置された梁20に据え付けられた転向プーリ12へ向かって下方に進み、転向プーリ12の周囲をその綱溝に沿って通過する。転向プーリとして用いた綱車の綱溝は、例えば、摩擦を高めるポリウレタンやその他の適切な材料などでコーティングしてあってもよく、あるいはコーティングされてなくてもよい。ロープは転向プーリ12からエレベータシャフトに設けられた転向プーリ19へと上方に向かう。転向プーリ19は支持要素７の所定の位置に取り付けられ、支持要素７を介してエレベータガイドレールの一方に適切に設置されている。ロープは転向プーリ19を通過して、エレベータカーの、好ましくはエレベータカー上部に設置された梁20の所定位置に設けられた転向プーリ14に向かって下方に進む。転向プーリ14を周った後、ロープはエレベータシャフトおよびエレベータカーに対して横方向に走行し、同梁20のエレベータカーの反対側上に設けられた転向プーリ15に達する。巻上ロープはこの転向プーリを通過して、エレベータシャフト上部の適所に据え付けられた転向プーリ21へ向かって上方に進む。転向プーリ21は、支持要素５の所定の位置に取り付けられている。転向プーリは支持要素５を介してエレベータガイドレール２に支えられている。転向プーリ21を周った巻上ロープは、エレベータカー１の梁20に設置された転向プーリ17へと下方に向かう。巻上ロープは転向プーリ17を周って、巻上機４の好ましくはその近傍に取り付けられた転向プーリ９へ向かって上方に進む。図では、転向プーリ９とトラクションシーブ10の間はダブルラップ（DW）ローピングとなっている。巻上ロープは、まず「接線方向」から転向プーリ９を通過してトラクションシーブ10へと進む。つまり、ロープ３は転向プーリ９の綱溝を経由してトラクションシーブ10からエレベータカー１へと走行するが、転向プーリ９によって生じるロープ３の歪みは非常に小さい。これは、トラクションシーブ10から到来するロープ３が、転向プーリ９に「接線方向」からのみ接するということが言える。このような「接線方向」からの接触は、ロープ振動を減衰する方式として機能し、また他のローピング方式にも適用可能である。ロープは巻上機４のトラクションシーブ10をその綱溝に沿って通過する。トラクションシーブ10から、ロープ３は転向プーリ９へと下降してその綱溝に沿って転向プーリ９を周った後、トラクションシーブ10へと戻ってトラクションシーブの綱溝に沿って走行する。ロープ３はトラクションシーブ10から転向プーリ９に「接線方向」で接触し、ガイドレール２に沿って動くエレベータカー１を通過して、エレベータシャフト下部に設けられた転向プーリ18へとさらに下方に進む。巻上機および転向プーリ９は支持要素５に据え付けられており、この支持要素はエレベータガイドレール２の所定位置に固定されている。巻上機のトラクションシーブ10に加えて、転向プーリ12、19、14、15、21、17、９および補償歯車８に含まれる小径の車輪は、エレベータカー上方の懸垂をエレベータカー下方と同等の懸垂比で行い、その懸垂比は図１、図２および図３では６：１である。巻上ロープは転向プーリ18をそこに設けられた綱溝に沿って周る。この転向プーリは、エレベータシャフト下部の、エレベータガイドレール２の所定の位置に固定された支持要素６に取り付けられているのが好ましい。転向プーリ18を通過した後、ロープ３はエレベータカーの梁20に取り付けられた転向プーリ17へ向かって上方に進み、転向プーリ17を周って、エレベータシャフト下部の支持要素６に設けられている転向プーリ16へと下方に進む。ロープは転向プーリ16を通過し、エレベータカーの梁20に据え付けられた転向プーリ15へと戻る。転向プーリ15から、巻上ロープ３はエレベータカーを横行してエレベータカーの梁20の反対側に設けられた転向プーリ14に達する。ロープはこの転向プーリを通過すると、エレベータシャフト下部に設置された転向プーリ13へと下方にさらに進む。この転向プーリは支持要素22の所定位置に取り付けられており、支持要素22はエレベータガイドレール２の所定位置に固定されている。転向プーリ13を通過した後、ロープはエレベータカーの梁20に取り付けられた転向プーリ12へ向かって上方に進む。ロープ３は転向プーリ12を周り、エレベータシャフト下部の支持要素22に設けられた転向プーリ11へと下方に向かう。巻上ロープ３は転向プーリ11を通過して、シャフト上部に据え付けられた補償歯車８へと上方に進む。巻上ロープのもう一方の端が補償歯車８の直径の大きい方の車輪に固定される。補償装置８の役割を果たす補償歯車は、支持要素７の所定の位置に設置される。転向プーリ18、17、16、15、14、13、19、11および補償装置として機能する補償歯車の大径の車輪は、エレベータカー下方の懸垂をエレベータカー上方と同等の懸垂比で行い、その懸垂比は図１、図２および図３では６：１である。

図１、図２および図３では、補償歯車８は、直径の異なる、互いに不動に固定された２個の車輪状物体、好ましくは車輪を含んでおり、エレベータガイドレール２の所定位置に据え付けられた支持要素７に取り付けられている。補償歯車８に含まれる車輪状物体に関し、エレベータカー下部の巻上ロープと接触する車輪の直径は、エレベータカー上部の巻上ロープと接触する車輪よりも大きい。補償歯車の各車輪の直径の比率は、巻上ロープに作用する引張力の大きさで決まり、また巻上ロープの伸張を補正する力に加えて補正するロープの伸長度によって決まる。補償歯車８を使用することで、非常に大きなロープ伸長でも、この構造で補正できるという利点が得られる。補償歯車８の各車輪の直径サイズを変更することで、補正するロープ伸長の度合および、トラクションシーブに作用するロープ力T₁およびT₂の比に影響を与えることが可能である。この比は当該配置で統一できる。懸垂比が大きいと、または巻上高が高いと、エレベータに使用されるロープが長くなる。したがって、エレベータの操作性および安全性のため、エレベータカー下部の巻上ロープ部分を十分な張力で保持し、補正するロープ伸長度を大きくすることが不可欠である。これは多くの場合、バネや簡単なレバーではなし得ない。エレベータカー上下部の各懸垂比率が奇数の場合、図１、図２および図３に示されるエレベータの補償装置の機能を果たす補償歯車は、トランスファーギアによってエレベータカーの所定の位置に取り付けられ、懸垂比が偶数の場合、本発明によるエレベータの補償装置の機能を果たす補償歯車はエレベータシャフトの所定位置、好ましくはエレベータガイドレールに取り付けられる。本発明の補償歯車８では、車輪を２つ使用できるが、使用する車輪状物体の数は変更可能であり、例えば、直径に対して異なる位置に巻上ロープの固定点を取り付けた車輪を１つだけ使用することも可能である。また、補償歯車の車輪の直径を変更するだけで車輪間の直径比を変更することが望ましい場合などには、３つ以上の車輪を使用することも可能である。図１、図２および図３に示されるカウンタウェイトのないエレベータは、ロープ力を補正するための従来のバネを有していないが、代わりに補償歯車８を補償装置として使用している。そのため、一組の巻上ロープ３に含まれるロープを補償歯車８に直接固定できる。図示されている補償歯車のほかに、本発明による補償装置もまた適切なレバーまたはその他の数個の補償歯車を有する適切な補償装置で構成してもよい。図示されている、エレベータカーと連結固定されている梁20は、図に示されるエレベータカー上部の所定位置以外の場所に据えてもよい。また例えばエレベータカーの下またはこれらの位置間のどこかに設けてもよい。転向プーリは複数の溝を有していてもよく、また、例えば転向プーリ12、14、15、17に関し図示されているように、エレベータカー上部の懸垂に含まれる巻上ロープの経路およびエレベータカー下部の懸垂に含まれる巻上ロープの経路の両方を導くのに、同一の転向プーリを使用することも可能である。

本発明の好適な実施形態は、カウンタウェイトがなく機械室を上方に有するエレベータであり、本エレベータはコーティングされたトラクションシーブおよび横断面が実質的に円形の巻上ロープを有する運転機械装置を備えている。巻上ロープのエレベータのトラクションシーブに対する接触角は180度より大きい。本エレベータは、支持要素によって所定の位置に取り付けられている運転機械室と、トラクションシーブと、転向プーリとを含むユニットを備え、その転向プーリはトラクションシーブに対して予め適正な角度で取り付けられている。このユニットはエレベータガイドレールに固定される。エレベータはカウンタウェイトがなく、懸垂比は６：１である。ロープの力および伸長の補正は、本発明による補償装置を用いて行われる。エレベータシャフト内の各転向プーリは、支持要素によってエレベータガイドレール上の所定位置に取り付けられ、またエレベータカーの各転向プーリはエレベータカー上の梁に設けられている。この梁はまた、エレベータカーを補強する構造を形成している。

エレベータカー１は、梁20および梁20に据え付けられた転向プーリを介して巻上ロープによって懸垂される。梁20は、エレベータカーの耐荷重構造の一部であり、このエレベータカーは独立支持カー方式またはエレベータカーに接合あるいは一体化した梁などの枠組み方式でもよい。エレベータは、まずロープを取り付け、その後にエレベータカーを完成させるのが望ましい。エレベータカー１の床24は、最初は作業台として設置してもよく、または取り付け作業用に別の作業台を用いてもよい。エレベータロープをロープ車輪に取り付ける際には、エレベータカー用転向プーリおよびエレベータシャフト下部用転向プーリ、そして可能であればエレベータシャフト上部用転向プーリを互いに近接して設置することで、設置作業者が作業台またはシャフト底部からこれらのプーリに触れることができる。ロープをロープ車輪に取り付ける間、作業台はシャフト底部に近接している。巻上ロープを転向プーリに取り付けたら、エレベータシャフト上下部およびエレベータカーの転向プーリを互いから遠く離してよく、そのとき同時に伸長する索具類にさらにロープが送り込まれる。エレベータシャフト上部の転向プーリは、エレベータカーを活用して、または他の方法で所定位置に設置する。エレベータカー上の転向プーリは梁20とともにエレベータカーの床24から離れた位置に持ち上げ、壁25を床に接合して、梁20および天井23をエレベータカー上部に据えてエレベータカー１を組み立てる。

図７は、本発明によって実現されたエレベータのロープを、種々の転向プーリおよび巻上機のローププーリに通す方法を示す。図４、図５および図６は、カー支持フレーム30を示し、図４ではカーがフレーム内に設置できる長さの時のフレームが示され、図５では折り畳んだ状態または低くした状態のフレームが示されている。カー支持フレームは、転向プーリが設置された完全な組立品の状態であれば運搬しやすく、図６に示されるようにエレベータシャフト31の底部に設置されると、ロープを容易に転向プーリに通すことができる。カー支持フレームには案内装置32が設けられ、カーがエレベータガイドレール33に沿って上下動する際の位置合わせおよび案内をする。カー支持フレームの上部34および下部35は、カーフレームの側面梁の梁部分36および37によって伸縮自在に連結され、これらの梁部分が互いに内側に収まる。上下部の伸縮自在な連結または他の可変長連結は、別の方法でも実行可能である。カー支持フレームには、ロープでエレベータカーを懸垂するための転向プーリが設けられている。この転向プーリには、一組の巻上ロープのロープが上方に走行するための第１の一連の転向プーリ38と、一組の巻上ロープのロープが下方に走行するための第２の一連の転向プーリ39とが含まれる。図６は、一時的にカー支持フレームに取り付けられたシャフト上部に設置される転向プーリ42と、トラクションシーブ（図示せず）を有する巻上機40と、好ましくは、補助転向プーリ41とを示している。補助転向プーリは、機械装置への所謂ダブルラップローピング法によるローピング、またはトラクションシーブとロープとの接触角の他の方法による変更を可能にする。図７には、一組の巻上ロープ44がロープの経路を示す矢印付きの単一のロープとして表されており、シャフト下部のロープ端固定点45から始まり、最後にエレベータカー上下部のロープ部分における相対的なロープ張力の差を保持するための滑車機構を備えたロープ力差動装置46に至る。このロープ力差動装置は別の方法でも実現でき、ロープ端の固定に関し異なった方法であってもよい。ロープは固定点45から出発して最初に差動装置46に含まれるロープ車輪へと進み、その後、まずシャフト下部の転向プーリ43へ向かう。そこからロープはさらにカーの下方向用転向プーリ39へと走行し、その後シャフト下部の各転向プーリおよびカーの各下方向用転向プーリを順次通ってシャフト下部の最後の転向プーリへと至り、そこからロープは機械装置40へと上昇する。機械装置40からロープはさらにカーの第１の上方向用転向プーリ38へと走行し、シャフト上部の各転向プーリ42および各上方向用転向プーリ38を周ってシャフト上部の最後の転向プーリへと至り、その後ロープは差動装置46に向いそこで終結する。

当業者にとって明らかな事項であるが、本発明の様々な実施例は上述の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲において改変可能である。例えば、エレベータシャフト上部およびエレベータカーの転向プーリ間ならびにエレベータシャフト下部およびエレベータカーの転向プーリ間を巻上ロープが通過する回数は、多数かつ偶数のロープ部分を用いることでいくつかの新たな効果を得ることができるものの、本発明の基本的な効果にとってさほど重要な問題ではない。また、次のことも当業者にとっては明らかなことだが、本発明の実施例は、エレベータカー上下部の懸垂比を奇数にすることも可能であり、その場合、補償装置はエレベータカーまたはその構造体に連結して設置する。上述の実施例によれば、当業者は本発明の実施例を改変可能であり、トラクションシーブおよびローププーリは、コーティングされた金属プーリの代わりに、コーティングされていない金属プーリまたは目的に適した他の材料で作られたコーティングされていないプーリでもよい。

また、次のことも当業者にとっては明らかである。すなわち、本発明で使用する、金属製のトラクションシーブおよび転向プーリとして用いられるロープ車輪は、少なくともそれらの溝領域が非金属材料でコーティングされたものであり、コーティング材料として、例えばゴム、ポリウレタン、またはその他の目的に適した材料を使用して実施してもよい。

エレベータカーおよび機械装置は、実施例で説明したレイアウトとは異なる方法でエレベータシャフトの断面に配置してもよいことも当業者には明らかである。「エレベータカー」とは、独立支持カー構造体、エレベータカーとカー支持フレームを含む組立体、またはカー支持フレーム内に据えられたカー構造体を指すことも、当業者には明らかなことである。

当業者には明らかなことであるが、本発明に適用するエレベータは上述の実施例とは異なる装備であってもよい。また、次のことも当業者にとって明らかであるが、本発明のエレベータは、概ねどのような種類の可撓性の巻上手段でも巻上ロープとして用いて実施してもよく、例えば、１本以上のストランドで構成された可撓性ロープ、平坦なベルト、歯付ベルト、台形のベルト、または目的に適したその他のタイプのベルトでよい。

また、次のことも当業者にとって明らかである。すなわち、本発明によるエレベータにカウンタウェイトを設けてもよく、その場合エレベータのカウンタウェイトはカーより軽量であることが好ましく、別の一組のロープで懸垂される。なお、十分な安全性および技術部品の保護が達成できれば、エレベータにはエレベータシャフトが絶対に必要というわけではないことは、当業者の理解するところのことであろう。

本発明によるエレベータを示す図である。 図１における本発明によるエレベータを別角度から示す図である。 図１および２における本発明によるエレベータを第３の角度から示す図である。 本発明によるカーが設置できる高さまで延ばされたカー支持フレームを示している。 本発明による折り畳んだ形状のカー支持フレームを示している。 シャフト底における、本発明によるカー支持フレームを示している。 本発明に基づいて実施したロープ装備の模式表示である。

Claims (13)

1. カウンタウェイトのないエレベータの設置方法において、設置するエレベータは、エレベータシャフト上部またはそれに相当する場所に設けられた複数の転向プーリ、エレベータシャフト下部に設けられた複数の転向プーリ、およびエレベータカーに設けられた複数の転向プーリを有するエレベータであり、該方法は、前記上部用転向プーリのうち、いくつかの、またはすべての転向プーリを前記エレベータシャフト下部において組み立て、ロープ経路が直接上方に向かう転向プーリのうち、いくつかの、またはすべてを同時に組み立て、このようにして組み立てられた上部用転向プーリは組み立てられた状態のままで、エレベータシャフト上部またはそれに相当する場所まで持ち上げて所定位置に据え付けることを特徴とする設置方法。
2. 請求項１に記載の方法において、前記上部に据え付けられる転向プーリは、エレベータカーまたは設置台を設けたカーの一部によって吊り上げることを特徴とする方法。
3. 請求項１または２に記載の方法において、該方法は、前記エレベータの運転機械装置のトラクションシーブを取り付け、該運転機械装置を前記エレベータシャフトの上部またはそれに相当する場所まで転向プーリとともに吊り上げ、所定の位置に据え付けることを特徴とする方法。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の方法において、該方法は、前記エレベータシャフト上部またはそれに相当する場所の複数の転向プーリと、前記エレベータシャフト下部の複数の転向プーリと、前記エレベータカーの複数の転向プーリとを最初に組み立て、組み立て後に、組み立てられた状態のままで前記エレベータシャフト上部またはそれに相当する場所まで吊り上げて所定の位置に据え付けることを特徴とする方法。
5. 請求項４に記載の方法において、該方法は、前記エレベータシャフト上部またはそれに相当する場所のすべての転向プーリと、前記エレベータシャフト下部のすべての転向プーリと、前記エレベータカーのすべての転向プーリとを最初に組み立てることを特徴とする方法。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の方法において、設置は前記カーまたはカー支持フレームを用いて行われ、該カーまたはカー支持フレームは、最初はエレベータシャフト内における低い構造体でありその後最終的な高さまで引き上げ可能であり、前記カーの転向プーリを前記最初は低い位置にあるカーまたは支持フレームに固定し、前記シャフト上部用の転向プーリを前記カーまたは支持フレームに一時的に固定し、これらを取り付けた後に、前記カーの場合には該カーを最終の高さまで運び、または前記カーフレームの場合には該カーフレームを最終の高さまで運んで該カーを該カーフレームに据え付けることを特徴とする方法。
7. 請求項６に記載の方法において、該方法は、前記運転機械装置を前記最初は低い位置にあるカーまたは支持フレームに一時的に固定することを特徴とする方法。
8. 請求項１乃至６のいずれかに記載の方法において、前記上部用転向プーリを吊り上げ、同時に、前記エレベータカーもしくは該カーに含まれる該カーの頂部などの構造体、またはカーに含まれる構造体で担持される作業台を、ガイドレールの吊り上げおよび設置の両方に利用して、該ガイドレールを前記エレベータシャフトに設置することを特徴とする方法。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載の方法において、前記上部の転向プーリをガイドレールに取り付けるか、または該プーリの取り付け台を支持要素によって該ガイドレールに結合することを特徴とする方法。
10. 請求項９に記載の方法において、該方法は、前記上部の転向プーリとともに前記下部の転向プーリもガイドレールに取り付けることを特徴とする方法。
11. 請求項１乃至９のいずれかに記載の方法で設置されたエレベータ。
12. 請求項１１に記載のエレベータにおいて、該エレベータは伸縮式のカー支持フレームを有することを特徴とするエレベータ。
13. エレベータシャフト上部またはそれに相当する場所に設けられた複数の転向プーリ、エレベータシャフト下部またはそれに相当する場所に設けられた複数の転向プーリ、およびエレベータカーに設けられた複数の転向プーリを備えるカウンタウェイトのないエレベータにおいて、前記上部用の転向プーリのうちのいくつかの、またはすべての転向プーリを前記エレベータシャフト下部において組み立て、またロープ経路が直接上方に向かう転向プーリのうちのいくつかを、またはすべてを前記エレベータシャフト下部において組み立て、こうして取り付けられた上部用転向プーリは、組み立てられた状態のままで、前記エレベータシャフト上部またはそれに相当する場所まで持ち上げて所定位置に据え付けたことを特徴とするエレベータ。

Images