WO2017174464A1

WO2017174464A1 - Antriebseinheit für eine aufzugsanlage

Info

Publication number: WO2017174464A1
Application number: PCT/EP2017/057737
Authority: WO
Inventors: Thomas Kuczera; Walter Hoffmann; Mike Obert
Original assignee: Thyssenkrupp Elevator Ag; Thyssenkrupp Ag
Priority date: 2016-04-07
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2017-10-12
Also published as: JP2019512438A; CN108883903B; CN108883903A; EP3440003A1; DE102016205794A1; US20190071285A1

Abstract

Antriebseinheit (20) für eine Aufzugsanlage, mit eine erste Schnittstelle (47, 17, 31) zum zumindest mittelbaren Befestigen eines drehbaren Schienensegments (5) an der Antriebseinheit (20) und eine zweite Schnittstelle (24, 18) zum zumindest mittelbaren Befestigen der Antriebseinheit (20) im Aufzugsschacht (2).

Description

Antriebseinheit für eine Aufzugsanlage

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für eine Aufzugsanlage sowie eine Aufzugsanlage mit einer solchen Antriebseinheit.

Technischer Hintergrund

Sogenannte Multi-Aufzugsanlagen weisen mindestens zwei Aufzugsschächte auf, wobei in jedem der Aufzugsschächte zumindest eine erste, vertikale Führungsschiene zur vertikalen Führung eines Fahrkorbs vorhanden ist. Es ist eine Mehrzahl von Fahrkörben vorgesehen, welche unabhängig voneinander entlang der ersten Führungsschiene im Aufzugsschacht verfahren. Die erste Führungsschiene weist zumindest ein drehbares Schienensegment auf, welches anhand einer Antriebseinheit aus einer vertikalen Ausrichtung in eine von der vertikalen Ausrichtung abweichende, insbesondere horizontale, Ausrichtung überführbar ist, so dass ein Fahrkorb von einem ersten Aufzugsschacht in einen zweiten Aufzugsschacht über eine zweite, insbesondere horizontale, Führungsschiene überführt werden kann. Der Fahrkorb wird über Führungsrollen an der ersten und der zweiten Führungsschiene geführt wird.

Das drehbare Schienensegment stellt hierbei eine Schlüsselkomponente dar, welches die Umsetzung des Fahrkorbs aus einer vertikalen Fahrtrichtung in eine, nicht vertikale, nämlich schräge oderhorizontale Fahrtrichtung vornimmt. Erst hierdurch wird das paternoster-artige Konzept von Multi-Aufzugsanlagen realisierbar. Dem Grunde nach ist eine solche Multi- Aufzugsanlage in der WO 2015/144781 AI offenbart.

Die drehbaren Schienensegmente werden mittels der hier behandelten Antriebseinheit verdreht. Diese Antriebseinheit soll möglichst den vorhandenen Bauraum ausnutzen. Ferner ist die Antriebseinheit zuverlässig auszugestalten. Ein Ausfall der Antriebseinheit würde einen ganzen Aufzugsschacht lahmlegen. Da die Multi-Aufzugsanlagen so ausgelegt werden, dass mit möglichst wenigen Schächten die Transportkapazität eines großen Hochhauses sichergestellt werden soll, wirkt sich der Ausfall eines Aufzugsschachtes dann massiv auf die Verkehrssituation des Hochhauses aus. Solche drehbaren Schienensegmente sind aber auch bei einschachtigen Aufzugsanlagen denkbar. Über das drehbare Schienensegment können einzelne Fahrkörbe in oder aus dem Aufzugschacht eingeschleust bzw. ausgeschleust werden.

Nicht zu verwechseln ist die hier behandelte Antriebseinheit mit einer solchen, die für den Antrieb eines Antriebsseiles eines Aufzugs verwendet wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine geeignete Antriebseinheit zum Antreiben des drehbaren Schienensegments bereitzustellen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch eine Antriebseinheit nach Anspruch 1 sowie eine Aufzugsanlage nach Anspruch 15; bevorzugte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung.

Die erfindungsgemäße Antriebseinheit ist geeignet für eine Aufzugsanlage, die folgendes umfasst: mindestens einen Aufzugsschacht, insbesondere zumindest zwei Aufzugsschächte; in jedem Aufzugsschacht zumindest eine erste, vertikale Führungsschiene; zumindest eine zweite nicht vertikale, insbesondere horizontale, Führungsschiene, insbesondere über welche die vertikalen Führungsschienen in den zumindest zwei Aufzugsschächten miteinander verbindbar sind; eine Mehrzahl von Fahrkörben, welche unabhängig voneinander entlang der ersten Führungsschiene verfahrbar sind; zumindest ein drehbares Schienensegment, welches anhand der Antriebseinheit aus einer vertikalen Ausrichtung in eine von der vertikalen Ausrichtung abweichende, insbesondere horizontale, Ausrichtung überführbar ist, so dass der Fahrkorb von der ersten Führungsschiene auf die zweite Führungsschiene überführt werden kann. Der Fahrkorb kann über Führungsmittel, insbesondere Führungsrollen, Gleitführungen oder magnetische Führungen an der ersten und zweiten Führungsschiene geführt werden.

Die Antriebseinheit weist insbesondere eine erste Schnittstelle auf, die eingerichtet ist zum zumindest mittelbaren Befestigen des drehbaren Schienensegments an der Antriebseinheit und eine zweite Schnittstelle auf, die eingerichtet ist zum zumindest mittelbaren Befestigen der Antriebseinheit in einem Aufzugsschacht umfasst. Die Antriebseinheit ist folglich eingerichtet, das drehbare Schienensegment mitsamt des daran geführten Fahrkorbs zu tragen. Entsprechend robust ist die Antriebseinheit ausgelegt. Der Kern der Erfindung liegt folglich darin, die Antriebseinheit neben der Antriebsfunktion zugleich als Trageinheit für das drehbare Schienensegment auszubilden. Eine solche Antriebseinheit kann mit geringem Platzbedarf auskommen, da lediglich eine Lagereinheit sowohl für die Haltestruktur und die Antriebsstruktur des drehbaren Schienensegmentes vorzuhalten ist.

Die die Antriebseinheit vorzugsweise zumindest zwei, vorzugsweise drei Untereinheiten auf, insbesondere eine Lagereinheit, eine Elektromotoreinheit und/oder eine Bremseinheit umfasst, wobei die Untereinheiten koaxial um eine gemeinsame Antriebsachse angeordnet sind. Die Untereinheiten sind radial benachbart zueinander angeordnet und zum anderen axial überlappend, insbesondere in gleicher Axialposition, angeordnet.

Insbesondere sind dabei Spulen der Elektromotoreinheit radial benachbart und/oder axial überlappend mit einem drehfesten Lagerring, insbesondere einem Lageraußenring, angeordnet. Die koaxiale Anordnung setzt nicht eine rotationssymmetrische Form voraus. Koaxial bedeutet in diesem nicht Zusammenhang vielmehr, dass drehbare Teile der Untereinheiten um eine gemeinsame Achse drehbar sind.

Vorzugsweise ist in einer ersten Konfiguration die Elektromotoreinheit radial außen angeordnet, die Bremseinheit radial innen angeordnet und die Lagereinheit radial zwischen der Bremseinheit und der Elektromotoreinheit angeordnet. Alternativ ist vorzugsweise in einer zweiten Konfiguration die Bremseinheit radial außen angeordnet, die Lagereinheit radial innen angeordnet und die Elektromotoreinheit radial zwischen der Bremseinheit und der Lagereinheit angeordnet ist.

Es hat sich herausgestellt, dass es vorteilhaft ist, wenn die Elektromotoreinheit radial außerhalb der Lagereinheit angeordnet ist. Damit lassen sich platzsparende Konfigurationen aus recht klein dimensionierten Spulen erzeugen, die aufgrund der Lage radial außen genügend Drehmoment für den Antrieb erzeugen. Für die Bremseinheit sind unterschiedliche Konfigurationen denkbar einmal radial innen und einmal radial außen. Die Konfiguration radial innen erlaubt eine insgesamt Antriebseinheit mit sehr kleinen radialer Ausdehnung; allerdings sind die Bremselemente radial innen entsprechend stark zu dimensionieren, da aufgrund des geringen Hebelarms radial innen große Kräfte bereitgestellt werden müssen. Die zweite Konfiguration mit der Bremseinheit radial außen ermöglicht die Verwendung von kostengünstigen Bauteilen (beispielsweise einem handelsüblichen Scheibenbremsen-Bremssattel aus dem Automobilbau; verlangt allerdings einen großen radialen Bauraum der Antriebseinheit.

Vorzugsweise ist die Antriebsachse koaxial ausgerichtet zu einer Drehachse des drehbaren Schienensegments und/oder dass die Antriebseinheit getriebelos ausgebildet ist. Diese Konfiguration ermöglicht einen platzsparenden und kostengünstigen Aufbau der Antriebseinheit.

Vorzugsweise ist eine Elektromotoreinheit als Außenläufermotor ausgebildet, wobei insbesondere radial außenliegende Permanentmagnete radial benachbart zu radial innenliegenden Statorspulen angeordnet sind und/oder axial überlappend zueinander angeordnet sind. Insbesondere bei einer getriebelosen Antriebseinheit muss das gesamte Drehmoment bei sehr geringer Drehzahl (maximaler Drehwinklel Verdrehwinkel beträgt in der Regel 90°) vom Motor selbst bereitgestellt werden. Die Außenläufermotoren bieten dabei ein vergleichsweise großes Drehmoment bei vergleichsweise geringem axialem Bauraum. Die Drehzahl der Antriebseinheit beträgt insbesondere weniger als 1 U/sec, insbesondere weniger als 0,5 U/sec oder weniger als 0, 1 U/sec. In einer Ausgestaltung erfolgt die Verdrehung des Schienensegments um 90° in etwa 3 Sekunden.

Vorzugsweise umfasst die Antriebseinheit eine Lagereinheit, insbesondere eine Axiallagerlageeinheit, welche eingerichtet ist, das Gewicht des Fahrkorbs, insbesondere einschl. dem Gewicht der Passagiere und das auch Kippmoment, welches durch eine Rucksacklagerung erzeugt wird, vollständig zu tragen.

Vorzugsweise umfasst die Antriebseinheit eine Lagereinheit mit zwei Lagerringen, nämlich einem Lagerinnenring und einen Lageraußenring, ein erster der Lagerringe, insbesondere der Lagerinnenring, ist Teil einer Schnittstelle zur Befestigung eines Drehrahmens an der Antriebseinheit, und ist insbesondere geeignet für eine Schraubverbindung des Drehrahmens mit dem Lagerring. Alternativ oder Kombination damit kann der ein zweiter der beiden Lagerringe, insbesondere der Lageraußenring, unmittelbar mit einer Grundplatte der Antriebseinheit befestigt, insbesondere verschraubt, und/oder dieser Lagerring ist Teil einer Schnittstelle zur Befestigung der Antriebseinheit mit einer Schachtwand des Aufzugsschachtes ist. Am Drehrahmen hingegen sind die drehbaren Schienensegmente befestigt; der Drehrahmen kann einstückig mit den drehbaren Schienensegmenten ausgebildet sein. Vorzugsweise umfasst die Elektromotoreinheit eine Mehrzahl von Positionssensoren, welche jeweils eine Drehstellung der Elektromotoreinheit, insbesondere die Rotorstellung der Elektromotoreinheit ermitteln kann. Jedem Wechselrichtersystem ist ein Positionssensor ausschließlich zugeordnet.

Vorzugsweise umfasst eine Elektromotoreinheit eine Vielzahl von umfangsverteilten Statorspulen, wobei jede der Statorspulen jeweils an einem von zumindest drei autarken Wechselrichtersystemen angeschlossen ist. Insbesondere baut jedes Wechselrichtersystem dessen eigenes dreiphasiges Drehstromsystem auf. Insofern sind hier 9 Polungen vorhanden. Selbst bei einem Ausfall von zwei Wechselrichtersystemen oder den zugehörigen Spulen kann die Antriebseinheit immer noch als dreiphasiges Drehstromsystem betrieben werden, wenn auch mit vermindertem Drehmoment. Die Statorspulen können an einer feststehenden Statorplatte (auch Grundplatte) der Antriebseinheit angeordnet sein.

Vorzugsweise weist eine Elektromotoreinheit eine Vielzahl von umfangsverteilten Statorspulen auf, welche in Umfangsrichtung mit einem ersten Abstand zueinander angeordnet sind, wobei an einer Umfangsposition zwei benachbarte Statorspulen mit einem einen zweiten, größeren Abstand zueinander angeordnet sind, so dass eine Umfangslücke gebildet ist, wobei durch diese Umfangslücke Versorgungsleitungen (zumindest eine genügt), insbesondere elektrische Leitungen und/oder Kühlmittelleitungen und/oder Bremsfluidleitungen, für die Antriebseinheit in radialer Richtung hindurchführbar, insbesondere hindurchgeführt, sind. Der erste Abstand kann einen Betrag von 0 aufweisen, die Spulen liegen folglich aneinander an. Der zweite Abstand ist in dieser Ausgestaltung aber zwangläufig größer und bildet eine Umfangslücke aus, die zum Durchführen von Leitungen eingerichtet ist. Die radiale Hindurchführung ermöglicht eine einfache Montage sowie eine platzsparende Konfiguration.

Vorzugsweise ist eine Grundplatte der Antriebseinheit, an welcher insbesondere die Spulen der Elektromotoreinheit angebracht sind, mit zwei gegenläufigen, nebeneinander angeordneten Kühlmittelleitungen versehen, insbesondere axial benachbart zu Statorspulen angeordnet. Die Die Kühlung mit anhand eines zirkulierenden Kühlmittelsystems ermöglicht mehr Motorleistung bei zugleich hoher Ausfallsicherheit; mehr Motorleistung ist dabei gleichzusetzen mit schnellere und häufigere Umsetzvorgänge, was wiederum eine höhere Transportkapazität der Aufzugsanlage bedeuten kann. Die gegenläufigen Kühlmittelleitungen ermöglichen dabei eine in Umfangsrichtung konstante mittlere Kühlmitteltemperatur. Vorzugswiese umfasst eine Elektromotoreinheit eine Vielzahl von Permanentmagneten, welche an einer, insbesondere gemeinsamen einstückigen, Rotorplatte angebracht sind. Die Rotorplatte ist insbesondere über die erste Verschraubung, die auch zur Verbindung des Drehrahmens der Lagereinheit dient, mit einem der Lagerringe verspannt. Die Antriebskraft kann somit unmittelbar auf den Drehrahmen übertragen werden; zugleich bleibt der Rotor entkoppelt von etwaigen Tragekräften insbesondere Kippmomenten, die vom Drehrahmen auf die Antriebseinheit übertragen werden.

Vorzugsweise umfasst eine Bremseinheit zumindest ein Federpaket, insbesondere mehrere umfangsverteilte Federpakete, welches die Bremseinheit in eine entlüftete Stellung beaufschlagt, und welches insbesondere über einen Bolzen an einer Grundplatte der Antriebseinheit befestigt ist. Insbesondere ist die Vorspannung des Federpakets, insbesondere jedes der Federpakete, einzeln über ein Einstellmittel einstellbar.

Die Einstellmittel können eine im Querschnitt u-förmige Einstellkartusche umfassen, welche jeweils ein Federpaket von einer Seite axial und umlaufend umschließt und an einem Gewindebolzen drehbar gehalten ist. Es ergibt sich eine koaxiale Anordnung von Einstellkartusche, Federpaket und Gewindebolzen. Durch Verdrehen der Einstellkartusche am Gewindebolzen verändert sich die axiale Position gegenüber dem Gewindebolzen, wodurch die Feder gespannt oder entspannt wird. Der Gewindebolzen ist mit einer Grundplatte verschraubt; insbesondere erfolgt die Verschraubung über den oben genannten Bolzen zur Verbindung des Federpakets mit der Grundplatte.

Die Einstellmittel sind vorzugsweise fahrkorbseitig offen zugänglich angeordnet. Insbesondere weist die Rotorplatte radial innen eine kreisförmige Öffnung auf, die die Einstellmittel und/oder die Federpakete freigibt, sofern die Bremseinheit radial innen angeordnet ist. Hiermit wird eine komfortable Wartung, insbesondere Wechsel der Bremsbeläge unterstützt.

Vorzugsweise umfasst eine Bremseinheit eine abnehmbare Trägerscheibe, welche beidseitig mit Bremsbelägen versehen ist. Die Trägerscheibe ist insbesondere mit einem Rotor, insbesondere der Rotorplatte, der Elektromotoreinheit drehfest, insbesondere aber axial verschiebbar, verbunden. Durch die axiale Verschiebbarkeit können Betätigungsbewegungen und Abnutzung der Bremselemente ausgeglichen werden. Vorzugsweise ist die Trägerscheibe radial überlappend mit einer Betätigungsscheibe angeordnet und eingerichtet, die Trägerscheibe mit einer Axialkraft Bremskraft zu beaufschlagen. Die Betätigungsscheibe wird insbesondere durch ein Fluid betätigt und kann federbeaufschlagt sein. Die Trägerscheibe trägt insbesondere die Bremsbeläge und kann als Einheit entnommen werden, um die Bremsbeläge zu auszutauschen. Eine leichte Wartbarkeit wird hierdurch unterstützt.

Vorzugsweise weist eine Bremseinheit eine ansteuerbare Fluidkammer auf, die durch eine Grundplatte der Antriebseinheit sowie einen Membrankolben begrenzt ist. Der Membrankolben beaufschlagt ein Betätigungselement, insbesondere die Betätigungsscheibe,. Das Betätigungselement ist insbesondere das Element, welches eine Bremsnormalkraft für die tribologische Werkstoffpaarung aufbringt. Am Membrankolben kann sich das Betätigungselement abstützen.

Bevorzugt ist der Membrankolben mittels eines Bolzens in der Fluidkammer fixiert. Der Bolzen kann derjenige Bolzen sein, auch das Betätigungselement, insbesondere die Betätigungsplatte axial geführt ist.

Vorzugsweise umfasst eine Bremseinheit einen Bremssattel und einen damit zusammenwirkenden Bremsscheibenbogen, wobei der Bremsscheibenbogen insbesondere einen Mittelpunktswinkel von weniger als, insbesondere maximal etwa 180° aufweist und/oder wobei der Bremsscheibenbogen insbesondere radial außerhalb einer Elektromotoreinheit angeordnet ist und/oder wobei der Bremsscheibenbogen insbesondere drehfest an einem Rotor der Antriebseinheit befestigt ist. Da die Antriebseinheit lediglich für das Umsetzen des drehbaren Schienensegmentes von der horizontalen in die vertikale Ausrichtung vorgesehen ist, genügt eine Verdrehbarkeit von weniger als 360°. Auch die Bremse muss lediglich diese Teilverdrehbarkeit unterstützen, was mit einem Bremsscheibenbogen möglich ist, welcher nicht vollständig ringförmig geschlossen ist. Gewicht und Kosten lassen sich so einsparen. Zugleich kann der Bremsscheibenbogen auch radial außen frei an einer geeigneten Umfangsposition angeordnet werden.

Bevorzugt ist eine axiale Länge der Antriebseinheit von maximal 100 mm.

Die erfindungsgemäße Aufzugsanlage umfasst mindestens einen Aufzugsschacht, vorzugsweise mindestens zwei Aufzugsschächte. In jedem Aufzugsschacht ist zumindest eine erste, vertikale Führungsschiene und zumindest eine zweite, insbesondere horizontale, Führungsschiene angeordnet. Über die zweite Führungsschiene sind die vertikalen Führungsschienen in den zumindest zwei unterschiedlichen Aufzugsschächten miteinander verbindbar. Es ist eine Mehrzahl von Fahrkörben vorgesehen, welche unabhängig voneinander entlang der ersten Führungsschiene verfahrbar sind, Es ist ein drehbares Schienensegment vorgesehen, welches anhand einer Antriebseinheit der vorgenannten Art aus einer vertikalen Ausrichtung in eine von der vertikalen Ausrichtung abweichende, insbesondere horizontale, Ausrichtung überführbar ist. Der Fahrkorb kann von einem ersten Aufzugsschacht über die zweite Führungsschiene in den zweiten Aufzugsschacht überführt werden. Der Fahrkorb wird über Führungsmittel an der ersten und zweiten Führungsschiene geführt. Erfindungsgemäß ist die Antriebseinheit innerhalb des Aufzugsschachtes in einem Zwischenraum zwischen einer Schachtwand des Aufzugsschachtes und dem Fahrkorb angeordnet ist.

Durch die Anordnung in den Zwischenraum kann die Antriebseinheit platzsparend untergebracht werden. Ein separater Maschinenraum ist nicht erforderlich. Ferner wird es möglich, die Antriebseinheit getriebelos auszubilden, wodurch sich wiederum Bauraum und Kosten einsparen lassen. Grundsätzlich ist mit der Schachtwand insbesondere diejenige Schachtwand gemeint, die auf der Seite der Führungsschienen angeordnet ist, welche dem Fahrkorb abgewandt ist. Anders ausgedrückt: die Führungsschienen sind zwischen der Antriebseinheit und dem Fahrkorb angeordnet. Insbesondere sind an dieser Schachtwand die Führungsschienen befestigt.

Weiter vorzugsweise ist der Zwischenraum, in welchem die Antriebseinheit angeordnet ist, axial zwischen der Schachtwand und dem drehbaren Schienensegment angeordnet. Der erforderliche Bauraum lässt sich hiermit nochmals deutlich optimieren.

Vorzugsweise sind die Antriebseinheit und diejenigen Führungsrollen, welche die Führungsschiene auf der dem Fahrkorb abgewandten Seite (also insbesondere die der Antriebseinheit und/oder der Schachtwand zugewandten Seite) hintergreifen, zueinander axial überlappend angeordnet. Diese Führungsrollen werden nachfolgend auch als die hintergreifenden Führungsrollen bezeichnet. Diese hintergreifenden erfordern bereits einen gewissen Bauraum auf der Rückseite der Führungsschienen, welcher dem Zwischenraum i.S.d. Anmeldung entspricht. Dass nun dieser Zwischenraum zugleich auch für die Aufnahme der Antriebseinheit verwendet wird, kann eine weitere Bauraumvergrößerung durch die Antriebseinheit vermieden werden. In einer möglichen Ausgestaltung ist dabei, in Frontalansicht, betrachtet die Antriebseinheit innerhalb eines Vielecks angeordnet, welches durch diejenigen hintergreifenden Führungsrollen aufgespannt wird; dies bedeutet in anderen Worten, dass sich die Antriebseinheit und die Führungsrollen radial nicht überlappen.

In einer möglichen Ausgestaltung weist die Antriebseinheit einen Bereich auf, zu welchen die hintergreifenden Führungsrollen, radial überlappend angeordnet sind. Dies kann insbesondere ein Bereich von geringer axialer Länge sein, so dass sich Führungsrollen und Antriebseinheit einen gewissen radialen Bauraum sozusagen aufteilen.

In einer Ausgestaltung weist die Antriebseinheit, insbesondere L-förmige, Aufnahmeausnehmungen auf, in welche die hintergreifenden Führungsrollen axial hineinragen, Ein erster Bereich der Antriebseinheit kann dabei radial nicht überlappend ausgebildet mit den Führungsrollen ausgebildet sein; ein zweiter der Antriebseinheit kann hingegen radial überlappend mit den hintergreifenden Führungsrollen ausgebildet sein (nicht aber axial überlappend).

Vorzugsweise umfasst die Antriebseinheit eine Lagereinheit mit zwei Lagerringen, nämlich einen Lagerinnenring und einen Lageraußenring, wobei ein Drehrahmen, an dem das drehbare Schienensegment befestigt ist, unmittelbar mit einem der Lagerringe, insbesondere dem Lagerinnenring, verschraubt ist und/oder wobei ein anderer der beiden Lagerringen, insbesondere der Lageraußenring unmittelbar mit einer Grundplatte der Antriebseinheit verschraubt ist und/oder unmittelbar mit einer Schachtwand des Aufzugsschachtes verschraubt ist. Durch diese Art der Befestigung kann das Gewicht des Fahrkorbs mitsamt des durch die Rucksacklagerung erzeugten Kippmoments möglichst direkt in die Schachtwand eingeleitet werden. Nur recht wenige Komponenten der Antriebseinheit müssen dabei derart robust ausgeführt werden, um das Gewicht und die Kippmomente des Fahrkorbs tragen zu können.

Vorzugsweise ist die Antriebseinheit, und insbesondere das Drehgestell, insbesondere zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, in einer horizontalen Vertiefung in der Schachtwand angeordnet. Der Abstand der Führungsschienen selbst von der Schachtwand kann somit recht klein ausgebildet sein. Dies ist von Bedeutung, da über die Führungsschienen aufgrund der Rucksacklagerung hohe Kippmomente in die Schachtwand eingeleitet werden. Je kleiner der der Abstand der Führungsschienen von dem Schacht ist, desto kleiner sind die Kippmomente. Zudem wird fällt möglichst wenig unbenutzter Zwischenraum an. Die Antriebseinheit ist insbesondere ausgelegt, eine Drehung von weniger als 360° durchzuführen. Begrenzungsmittel sind vorgesehen. Dadurch kann die Verdrahtung der Schienen bürstenlos erfolgen. Mehr Drehung ist auch nicht erforderlich.

Der Begriff Aufzugsschacht ist hier recht weit zu verstehen und bezeichnet im Wesentlichen einen freigehaltenen, sich vertikal erstreckende Bereich eines Gebäudes, in dem ein Fahrkorb vertikal verfahren werden kann. Ein Aufzugsschacht muss nicht zwangsläufig durch vier Wände begrenzt sein. Insbesondere können zwei benachbarte Aufzugsschächte ohne Zwischenwand nebeneinander angeordnet sein.

Die Antriebseinheit stellt hierbei nicht nur eine Antriebskraft bereit; die Antriebseinheit ist hierbei auch Tragelement, welches während der Umsetzung die gesamte Gewichtskraft der Kabine in Richtung Gebäude überträgt. Da die Kabine im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere als Rucksacklagerung aufgehängt ist, ist diese auskragend an der Antriebseinheit befestigt; entsprechend hoch sind Biegebeanspruchungen an der Antriebseinheit.

Die erfindungsgemäße Antriebseinheit ist nicht zu verwechseln mit sog. Pancake-Antrieben (z.B. EP 2 325 983 AI, DE 199 06 727 Cl). Bei den Pancake-Antrieben handelt es sich um recht flache Antriebsmotoren für Seilantriebe, die flach neben der Aufzugskabine im Schacht angeordnet sind. Zwar stellen diese eine hohe Antriebskraft bereit; eine auskragend angeordnete Kabine können diese allerdings nicht tragen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert, hierin zeigt

Fig. 1 eine erste Anordnung zur Umsetzung eines Fahrkorbs von einem Aufzugsschacht in einen anderen Aufzugsschacht in einer erfindungsgemäßen Aufzugsanlage a) in Frontalansicht (y-Richtung),

b) in Seitenansicht (x-Richtung);

Fig. 2 eine zweite Anordnung zur Umsetzung eines Fahrkorbs von einem Aufzugsschacht in einen anderen Aufzugsschacht in einer erfindungsgemäßen Aufzugsanlage a) in Frontalansicht (y-Richtung),

b) in Seitenansicht (x-Richtung);

Fig. 3 eine Antriebseinheit für die Verwendung in einer erfindungsgemäßen Aufzugsanlage in teilweise geschnittener perspektivischer Ansicht; Fig. 4 die Antriebseinheit nach Figur 4 in geschnittener Draufsicht;

Fig. 5. die Antriebseinheit nach Figur 4 in geschnittener Seitenansicht;

Fig. 6. die Antriebseinheit nach Figur 4 in einer anderen teilweise geschnittenen perspektivischem Ansicht;

Fig. 7 eine Bremseinheit der Antriebseinheit nach Figur 3 im Querschnitt;

Fig. 8 einen weiteren Querschnitt der der Antriebseinheit nach Figur 3;

Fig. 9 eine Abwandlung der Antriebseinheit nach Figur 3

a) in Frontalansicht,

b) in Seitenansicht;

Fig. 10 eine Abwandlung der Antriebseinheit nach Figur 9

a) in Frontalansicht,

b) in Seitenansicht;

Figur 11 drei Varianten der Anbringung einer Antriebsanordnung nach einer beliebigen der vorherigen Figuren an einer Schachtwand.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Figur la zeigt eine erste Anordnung zur Umsetzung eines Fahrkorbs 3 von einem ersten Aufzugsschacht in einen zweiten Aufzugsschacht in einer erfindungsgemäßen Aufzugsanlage l. Die Aufzugsanlage 1 umfasst eine Mehrzahl von Fahrkörben 3, von denen hier lediglich einer gezeigt ist. Die Fahrkörbe 3 sind verfahrbar in mehreren Aufzugschächten 2.

Während des vertikalen Verfahrens wird der Fahrkorb 3 anhand von ersten vertikalen Führungsschienen 4 geführt. Die vertikale Führungsschiene 4 umfasst feststehende vertikale Schienensegmente 6, die starr an einer Schachtwand 14 des Aufzugsschachtes 2 befestigt sind. Ferner umfassen die vertikalen Führungsschienen 4 drehbare Schienensegmente 5, sofern sich diese in einer vertikalen Ausrichtung befinden, wie in Figur 1 anhand der durchgezogenen Linien gezeigt ist. Auf den Schienensegmenten 5, 6 rollen Führungsrollen 12 ab. Die Führungsrollen 12 sind an einem Fahrgestell 16 befestigt, welches entlang den Schienen 4, 8 verfahren kann. Über ein Drehgelenk 9 ist der Fahrkorb 3 an dem Fahrgestell 16 befestigt. Das Drehgelenk 9 sorgt für eine weitgehend feste Verbindung zwischen dem Fahrkorb 3 und dem Fahrgestell 16; lediglich eine Verdrehbarkeit ist gegeben, um während der Verdrehung des Fahrgestellt beim Umsetzprozess den Fahrkorb 3 weiterhin in seiner ursprünglichen Drehstellung zu belassen. Die drehbare Schienensegmente 5 sind drehbar zwischen der vertikalen Ausrichtung und einer horizontalen Ausrichtung, gestrichelt dargestellt in Figur l. In einer horizontalen Ausrichtung sind die drehbaren Schienensegmente 5 Bestandteil von horizontalen Führungsschienen 8, die ferner feststehende horizontale Schienensegmente 7 umfassen. Über die horizontale Führungsschiene 8 kann nun der Fahrkorb 3, geführt durch die Führungsrollen 12, vom ersten Aufzugsschacht 2' in den benachbarten Aufzugsschacht (nur durch Pfeil 2" angedeutet) gelangen.

Der Fahrkorb 3 ist mittels einer Rucksackaufhängung an den Führungsschienen 4, 8 geführt; das bedeutet, dass die Führungsschienen 4, 8 allesamt auf einer gemeinsamen Seite des Fahrkorbs angeordnet sind; dies ist erforderlich, damit vertikalen Führungsschienen 4 beim horizontalen Umsetzen des Fahrkorbs dessen horizontalen Verfahrweg nicht versperren.

Dieses vorgenannte Umsetzerkonzept ist weitgehend beschrieben in der veröffentlichten Patentanmeldung der Anmelderinnen WO 2015/114781 AI sowie der noch unveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 102015218025.5, deren Inhalt hiermit durch Verweis einbezogen werden.

Die drehbaren Schienensegmente 5 sind befestigt auf einem Drehrahmen 13, welcher drehbar an der Schachtwand 14 befestigt ist. Der Drehrahmen 13 kann integral oder mehrstückig mit den drehbaren Schienensegmenten 5 ausgebildet sein. Figur lb zeigt den Drehrahmen 13 mit durchzogenen Linien in vertikaler Ausrichtung und mit gestrichelten Linien in horizontaler Ausrichtung. Der Drehrahmen 13 wiederum wird anhand einer Antriebseinheit 20 drehbar angetrieben, um die Ausrichtung der drehbaren Schienensegmente 5 bzw. des Drehrahmens 13 zu verändern.

Von wesentlicher Bedeutung ist grundsätzlich der Platzbedarf, den das Aufzugsanlage 1 benötigt. Aus Figur la wird nun die Anordnung der Antriebseinheit 20 im Aufzugsschacht ersichtlich. Die Antriebseinheit 20 ist in einem Zwischenraum 15 zwischen dem Fahrkorb 3 und der Schachtwand 2 angeordnet. Die Drehachsen A der Antriebseinheit 20 und der damit angetriebenen drehbaren Schienensegmente 5 sind koaxial zueinander angeordnet. Insofern ist die Antriebseinheit 20 getriebelos. Es ist ersichtlich, dass dieser Zwischenraum 15 grundsätzlich klein dimensioniert sein soll, um unnötigen Flächenverbrauch zu vermeiden. Die Antriebseinheit 20 ist derart auszulegen, dass diese in dem Zwischenraum 15 untergebracht werden kann, welcher bereits aufgrund anderer Rahmenbedingungen sowieso vorhanden ist. Eine Vergrößerung der Grundfläche des Zwischenraumes 15 nur zum Zweck, dass die Antriebsanordnung hier zusätzlich Platz findet, ist zu vermeiden.

Die Antriebseinheit 20 umfasst eine Elektromotoreinheit 40, welche in den nachfolgenden Figuren noch näher erläutert wird. Diese Elektromotoreinheit 40 ist als Außenläufermotor ausgebildet, was eine vergleichsweise flache (axial kleine) Bauweise ermöglicht, bei dennoch großem Drehmoment.

Die Antriebseinheit 20 ist in einem Zwischenraum 15 angeordnet, der axial zwischen den drehbaren Schienensegmenten 5 und der Schachtwand 14 angeordnet ist. Diese Schachtwand 14 ist diejenige Schachtwand, die am nächsten zu den Schienen angeordnet ist, und an der die feststehenden vertikalen Schienensegmente 6 sowie die Antriebseinheit 20 selbst befestigt ist.

Die Antriebseinheit 20 ist dabei so anzuordnen, dass die Antriebseinheit 20 nicht die Bewegung der Führungsrollen 12 behindert. Insbesondere betrifft dies diejenigen Führungsrollen 12*, die die Führungsschienen 4, 8, vom Fahrkorb 3 aus betrachtet, hintergreifen (im folgenden „hintergreifende Führungsrollen"). Dies sind diejenigen Führungsrollen 12*, die der Schachtwand 14 am nächsten angeordnet sind und auf einer Seite der Schienen angeordnet sind, die dem Fahrkorb abgewandt sind. In der Ausgestaltung nach Figur 1 ist das der Abstand der Führungsrollen 12 von der Drehachse A größer als die radiale Ausdehnung der Antriebseinheit 20 (gemessen von der Drehachse). Zudem sind die hintergreifenden Führungsrollen 12* derart weit beabstandet zueinander angeordnet, dass diese ein Rechteck bilden, welches ist im Wesentlichen deckungsgleich mit den Positionen der drehbaren Schienensegmente 5 in deren vertikalen und horizontalen Stellung ist. Die Antriebseinheit 20 ist dabei innerhalb eines radialen Bereichs 21 angeordnet, welcher sich vollständig innerhalb dieses Rechtecks befindet, so dass eine Kollision der Antriebseinheit mit den hintergreifenden Führungsrollen 12* ausgeschlossen ist. Durch diese Anordnung ist es möglich, dass der radiale Bereich innerhalb der Führungsrollen 12 zur Aufnahme der Antriebseinheit 20 optimal genutzt werden kann. Die Antriebseinheit 20 und die hintergreifenden Führungsrollen 12* sind hierbei axial überlappend zueinander angeordnet.

Figur 2 zeigt eine Alternative Ausgestaltung, die weitegehend der Ausgestaltung nach Figur 1 entspricht und auf deren Beschreibung verwiesen wird. Im Folgenden wird nur auf die Unterschiede dazu eingegangen. Die Antriebseinheit 20 weist einen ersten Bereich 21 auf, der analog zur Ausgestaltung nach Figur 1 radial innerhalb des Rechtsecks angeordnet ist, welches durch die hintergreifenden Führungsrollen 12* aufgespannt ist, und mit diesen hintergreifenden Führungsrollen axial überlappendend angeordnet ist. Die Antriebseinheit 2 weist ferner einen zweiten Bereich 22 auf, der axial benachbart zu den hintergreifenden Führungsrollen 12* angeordnet ist und radial überlappend mit hintergreifenden Führungsrollen 12* angeordnet ist. In diesen Bereich bildet die Antriebseinheit eine L-förmige Ausnehmung 23 aus, in welche die hintergreifenden Führungsrollen 12* hineinragen. Diese Anordnung erfordert einen größeren axialen Bauraum als die Anordnung nach Figur 1, stellt aber ein Alternative dar, falls die Antriebseinheit 20 derart groß zu dimensionieren ist, dass die Anordnung nach Figur 1 nicht möglich ist. Aufgrund des Bauraumbedarfs zweiten Bereichs 22 ist der Zwischenraum 15 nun größer als in Figur l.

Weite Teile der Antriebseinheit 20 können analog zur Figur 1 im ersten Bereich 21 angeordnet werden. Nur diejenigen Teile der Antriebseinheit 20, die dort keinen Platz finden, werden in dem zweiten Bereich 2 angeordnet. Da zumindest der erste Bereich 21 axial überlappend zu den hintergreifenden Führungsrollen 12* angeordnet ist, hält sich der zusätzliche axiale Bauraumbedarf in Grenzen. Im zweiten Bereich 22 können beispielsweise magnetische Bauteile von Rotoren und Statoren des Elektromotors angeordnet werden. Dadurch dass sich diese magnetischen Bauteile im Vergleich zur Figur 1 weiter radial außen befinden, kann durch identische Bauteile ein vergleichsweise großes Drehmoment erzeugt werden oder durch vergleichsweise kleine magnetische Bauteile ein identisches Drehmoment erzeugt werden. Auch kann radial außen eine Bremseinheit angeordnet sein, die aufgrund der Lage radial außen ein vergleichsweise hohes Bremsmoment erzeugt. Weitere Details einer möglichen Umsetzung werden weiter unten anhand der Figur 10 erläutert.

Nachfolgende Ausführungen gelten grundsätzlich, soweit möglich, für beide Varianten der Figuren 1 und 2.

Der Drehrahmen 13 ist fest mit der Antriebseinheit 20 über erste Verschraubungen 17 fest verbunden. Die Antriebseinheit 20 ist wiederum über zweite Verschraubungen 18 mit der Schachtwand 14 fest verbunden. Über den Drehrahmen 13, die ersten Verschraubungen 17, die Antriebseinheit 20 und schließlich die zweiten Verschraubungen 18 wird das gesamte Gewicht des Fahrkorbs 3, einschl. der durch die Rucksacklagerung auftretenden Kippmomente, in die Schachtwand 14 eingeleitet. Entsprechend robust ist die gesamte Anordnung um die Antriebseinheit 20 auszulegen. Ein herkömmlicher flacher Antriebsmotor (sog. pancake- Ausführung) zum Antreiben von seilbetriebenen Aufzugskabinen, ist insbesondere für diese Kippmomentenbelastung nicht ausgelegt. Alternativ kann die zweite Verschraubung der Lageraußenring 32 unmittelbar mit der Schachtwand verschraubt werden.

In den Figuren 3 bis 8 ist ein Ausführungsbeilspiel eines Antriebseinheit 20 näher gezeigt, welche die Variante der Figur 1 entspricht; durch minimale Änderungen ist diese auch auf Variante der Figur 2 zu anwendbar. Die Figuren 3 bis 8 werden nachfolgend gemeinsam beschrieben; es wird stets auf die relevanteste Figur in Klammern hingewiesen.

Die Antriebseinheit 20 umfasst eine Elektromotoreinheit 40, eine Lagereinheit 30 sowie eine Bremseinheit 50 (Figuren 5 und 8). Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Elektromotoreinheit radial außen angeordnet und die Bremseinheit 50 ist radial innen angeordnet. Die Lagereinheit 30 ist radial zwischen der Elektromotoreinheit 40 und der Bremseinheit 50 angeordnet.

Die Lagereinheit 30 umfasst einen Lagerinnenring 31, einem Lageraußenring 32 und zwischen dem Innen- und Außenring abwälzenden Walzkörper 33 (Figur 5). Im vorliegenden Fall sind die Wälzkörper 33 als Zylinderrollen ausgebildet, die in Kreuzrollenführung zwischen den Lagerringen 31, 32 angeordnet sind. Die Kreuzrollenführung ermöglicht es, die Lagereinheit 30 durch eine ausgewählte Anordnung der Wälzkörper 33 in der Belastungsrichtung nach vertikal unten stärker auszubilden als in horizontaler Belastungsrichtung. Der Drehrahmen 13 ist über die ersten Verschraubungen 17 mit dem Lagerinnenring verschraubt; der Lageraußenring 32 ist an einer Grundplatte 24 befestigt, die über zweite Verschraubungen 18 an der Schachtwand 14 befestigt ist.

Die Elektromotoreinheit 40 umfasst eine Vielzahl von umfangsverteilten Statorspulen 41, die an der Grundplatte 24 befestigt sind. (Figuren 4 und 5). Die Statorspulen 41 wirken mit einer Vielzahl von umfangsverteilten Permanentmagneten 42 zusammen, die an einer Rotorplatte 47 befestigt sind. Die Rotorplatte 47 ist drehbar gegenüber der Grundplatte 24 gehalten. Im vorliegenden Fall ist die Rotorplatte mit dem Lagerinnenring 31 verschraubt, hier über die erste Verschraubungen 17. Die Statorspulen 41 und die Permanentmagnete 42 sind radial zueinander benachbart angeordnet; folglich sind die Rotormagnete radial außerhalb der Statormagnete angeordnet, was eine kurze axiale Bauweise begünstigt. Zudem vergrößert sich dadurch das von der Elektromotoreinheit erzeugte Drehmoment. Positionssensoren 43 sind umfangsverteilt fest auf der Grundplatte 24 angeordnet. Durch Ausnehmungen 48 in der Rotorplatte 47 ist ein Zugang zu den Positionssensoren 43 aus Richtung des Innenraumes des Aufzugsschachtes 2 gegeben. Die Sensoren 43 können somit ausgetauscht oder eingestellt werden, ohne dass die Rotorplatte 47 entfernt werden muss. Nicht dargestellte Sensorbänder, die an der Rotorplatte 47 befestigt sind, dienen als Signalwertgeber für die Positionssensoren 43 (Figuren 3 bis 5). Zugleich ermöglichen die Öffnungen ein Zugang zu den Schrauben der zweiten Verschraubung 18, um die Antriebseinheit 20 in Einheit an der Schachtwand 14 zu montieren bzw. zu demontieren (Figuren 3 bis 6).

Über ein Kühlsystem wird die Elektromotoreinheit 40 gekühlt. Das Kühlsystem umfasst Kühlmittelleitungen 45, die ringförmig an der Grundplatte 24 angeordnet sind, radial überlappend mit Eisenkernen 49, die den Statorspulen 41 zugeordnet sind (Figuren 5,6 und 8). Es sind hierbei zwei nebeneinander angeordnete, separate Kühlmittelleitungen 45 vorgesehen, die in unterschiedlichen Richtungen mit Kühlmittelfluid durchflössen werden. Eine erste radial außen liegende Kühlmittelleitung 45 wird im Uhrzeigersinn durchflössen; eine zweite radial innenliegende Kühlmittelleitung, wird entgegen dem Uhrzeigersinn von Kühlmittel durchflössen. Das Kühlmittel nimmt auf dessen ringförmigen Weg durch die Elektromotoreinheiten Wärme auf und erwärmt sich dabei stetig. Durch die entgegengesetzte Strömungsrichtungen wird erreicht, dass die Durchschnittstemperatur des Kühlmittelfluids in den beiden Leitungen an jeder Umfangsposition in etwa gleich hoch ist. Eine gleichmäßige Kühlung sämtlicher Statorspulen ist somit gewährleistet (Figur 4).

Die Elektromotoreinheit 40 umfasst drei separat ausgebildeten Drehstrommotoren. Zwar sind sämtliche der Statorspulen 41 in Umfangsrichtung benachbart zueinander angeordnet. Die benachbart zueinander angeordneten Statorspulen 41 sind allerdings mit separaten Wechselrichtern 44_\, 44₂ und 44₃ verschaltet. Beim Ausfall eines Wechselrichters 44 können somit die einem anderen Wechselrichter zugeordneten Statorspulen 41 den Betrieb weiter aufrechterhalten. Figur 4 zeigt hierbei die Anordnung und Verschaltung der Statorspulen. Die Statorspulen mit der Polung u l, vi, wl des ersten Elektromotors sind in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet. Es schließen sich die drei Starterspulen mit der Polung u2, v2, w2 des zweiten Elektromotors und anschließend die weiteren Statorspulen mit der Polung u3, v3, w3 des dritten Elektromotors an. Hieran schließen sich wiederum weitere Statorspulen mit der Polung u l, vi, wl (nicht eingezeichnet) des ersten Elektromotors an usw. Selbst bei einem Ausfall von zwei Elektromotoren verbleibt ein vollständiger Elektromotor übrig, um zumindest einen Notbetrieb aufrecht zu erhalten. Da in einem solchen Fall lediglich 1/3 aller Statorspulen 41 Drehmoment erzeugen können, wird der Betrieb der Umsetzeinheit zwar entsprechend verlangsamt, er kann aber dennoch aufrecht erhalten werden.

In Figur 4 ist ferner zu erkennen, dass an drei Umfangspositionen Umfangslücken 46 zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Statorspulen 41 vorgesehen ist. Die Umfangslücke 46 weist einen Abstand U in Umfangsrichtung von etwa 10-20 mm auf. Durch diese Umfangslücke 46 werden Versorgungsleitungen, insbesondere die elektrischen Leitungen 25 und/oder die Kühlmittelleitungen 45 radial durch den Ring aus Statorspulen 41 hindurch geführt. Dies ermöglicht, dass die Versorgungsleitungen radial in die Antriebseinheit 20 hinein bzw. aus dieser herausgeführt werden können. Dies begünstigt eine platzsparende Verlegung der Leitungen 25, 45 und ermöglicht zudem eine einfache Montage. Hingegen eine Führung der Versorgungsleitung in die Schachtwand hinein würde aufwendige Montage der Antriebseinheit an der Schachtwand bedeuten, da zeitgleich mit dem heranführen und Befestigen der Antriebsarbeit an der Schachtwand die Leitungen unmittelbar in ihrer Endposition zu verlegen sind. Ein axiales Herausführen der Versorgungsleitungen in Richtung Aufzugschacht und damit in Richtung des Fahrkorbs ist aufgrund des sich drehenden Rotors nahezu ausgeschlossen.

Die Bremseinheit 50 umfasst eine Trägerscheibe 55, welche über eine Verzahnung drehfest mit der Rotorplatte 47 verbunden ist. Die Verzahnung ermöglicht dabei eine axiale Beweglichkeit der Trägerscheibe 55 gegenüber der Rotorplatte 47. Die Trägerscheibe 55 trägt an beiden axialen Seiten jeweils einen Bremsbelag 61. Dieser Bremsbelag 61 wird beim Bremsen zwischen zwei gegenüberliegenden Bremsscheiben 62 eingespannt, von denen eine erste Bremsscheibe einstückig mit der Grundplatte 24 ausgebildet ist und eine zweite Bremsscheibe durch eine axial betätigbare und axial bewegliche Betätigungsscheibe 57 gebildet ist (Figuren 5, 7 und 8). Der genaue Aufbau dieser Bremseinheit ist insbesondere aus Figur 7 zu erkennen. Die Betätigungsscheibe 47 wird hydraulisch oder pneumatisch betätigt. Hierbei ist eine Fluidkammer 58 zwischen der Betätigungsscheibe 57 und der Grundplatte 24 gebildet, die durch einen Membrankolben 59 abgedichtet ist. Der Membrankolben 59 liegt an der Betätigungsscheibe 57 an. Wird in der Fluidkammer 58 ein Fluiddruck von bestimmter Höhe erzeugt, so beaufschlagt der Membrankolben 59 die Betätigungsscheibe 57 axial.

Vorgespannt wird die Betätigungsscheibe 57 durch ein Federpaket 51, welche die Betätigungsscheibe 57 in Richtung auf die Grundplatte 24 beaufschlagt und damit grundsätzlich in die geschlossene Stellung der Bremse beaufschlagt. Der Fluiddruck in der Fluidkammer 58 dient somit zum Öffnen der Bremse bzw. wirkt einer Schließung der Bremse entgegen. Die Vorspannung des Federpakets 51 wird durch eine Mehrzahl an umfangsverteilten Einstellenkartuschen 53 eingestellt. Die Einzelkartusche 53 ist drehbar auf einem Verbindungsbolzen 52 mit Gewinde verschraubt. Je nach Drehposition und Fahrtrichtung auf dem Gewinde des Verbindungsbolzens 52 wird die relative axiale Position der Einstellkartusche 53 gegenüber der Betätigungsscheibe 57 eingestellt. Hierdurch wird die innerhalb der Einstellkartusche 53 aufgenommene Federpaket 51 komprimiert und damit vor gespannt.

Durch den Verbindungsbolzen 52 wird auch der Membrankolben 59 an der Grundplatte befestigt. Dafür ist ein Membranfixierungsflansch 60 vorgesehen, welcher ringförmig umlaufend ausgebildet. Der Membranfixierungsflansch 60 verspannt den Membrankolben 59 axial mit einem radial außen liegenden Befestigungsbereich der Grundplatte 24. Der Verbindungsbolzen 52 dient somit zum Befestigten des Federpakets 51, dem Einstellen der Vorspannung des Federpakets 51 sowie der Befestigung des Membranfixierungsflanschs 60 an der Grundplatte 24.

Zum Wechseln der Bremsbeläge 61 sind zunächst die Einzelkartuschen 53 abzuschrauben. Dann lassen sich die Federpakete 51 entnehmen und die Betätigungsscheibe 57 ist freigelegt. Diese Betätigungsscheibe 57 kann nun geführt an den Verbindungsbolzen 52 axial entnommen werden. Nun ist die Trägerscheibe 55 freigelegt. Durch die Verzahnung lässt sich die Trägerscheibe 55 von der Rotorplatte 47 entnehmen, ohne dass die Rotorplatte 47 gelöst werden muss. Anschließend kann die Trägerscheibe mit neuen Bremsbelägen 61 versehen wird werden oder es wird eine neue Trägerscheibe mit vormontierten neuen Bremsbelägen 61 bereitgestellt. Anschließend wird die Trägerscheibe 55 in Verzahnung mit der Rotorplatte 47 gebracht. Anschließend wird die Betätigungsscheibe 57 auf die Verbindungsbolzen 52 geführt und anschließend werden die Federpakete 51 sowie die Einstellkartuschen 53 montiert. Anschließend wird die Vorspannung der Federpakete durch Einstellung der jeweiligen Drehstellungen der Einzelkartuschen 53 vorgenommen.

Über eine Bremsfluidleitung 54 wird das Bremsmittelfluid in die Fluidkammer 58 geleitet. Die Bremsfluidleitung 54 wird ebenfalls radial durch die Umfangslücke 46 in die Antriebseinheit 20 eingeleitet. Teilweise ist die Bremsfluidleitung 54 durch Bohrungen 56 in der Grundplatte 24 gebildet.

Der Durchmesser D der Antriebseinheit 20 beträgt 800mm (Figuren 1, 2 und 5). Die axiale Länge L der Antriebseinheit 20 beträgt 150mm (Figuren (1, 2 und 5). Die Richtungsbeziehungen axial und radial beziehen sich grundsätzlich auf die Drehachse A der Antriebseinheit 20, sofern nicht anders angegeben.

In der Figur 9 wird eine Abwandlung der Antriebseinheit 20 nach den Figuren 3 bis 8 gezeigt, welche weitgehend der Ausgestaltung nach den Figuren 3 bis 8 entspricht; insofern wird auf die entsprechende Beschreibung Bezug genommen. Nachfolgend wird nur auf die Unterschied eingegangen.

Die Bremseinheit 50 ist radial außerhalb der Rotorpatte 47 der Elektromotoreinheit 40 angeordnet. Über eine Befestigung 66 ist ein Bremssattel 64 zumindest drehfest mit der Rotorplatte 47 verbunden. Die Befestigung kann dadurch erfolgen, dass der Bremssattel 64 mit dem Drehgestell 13 verschraubt ist (Figur 9c). Das Drehgestell 13 ist wiederum fest mit der Rotorplatte 47 verbunden. Der Bremssattel 64 wirkt mit einem Bremsscheibenbogen 63 zusammen. Da das drehbare Schienensegment 5 (Figuren 1, 2) lediglich von der vertikalen Ausrichtung in die horizontale Ausrichtung zu überführen ist, genügt eine Verdrehbarkeit des Drehgestells 13 bzw. der Rotorplatte 47 von lediglich 90°. Gleichermaßen genügt für den Bremsscheibenbogen 63 eine ein geometrischer Mittelpunktswinkel α von etwas mehr als 90°, im vorliegenden Fall etwa 100°.

Figur 9a zeigt dabei das den mit der Rotorplatte 47 verbundene Bremssattel 64 in den zwei Drehendstellungen (einmal solide und einmal gestrichelt gezeichnet).

In der Figur 10 wird eine Abwandlung der Antriebseinheit 20 nach Figur 9 gezeigt, welche weitgehend der Ausgestaltung nach den Figur 9 entspricht; insofern wird auf die entsprechende Beschreibung Bezug genommen. Nachfolgend wird nur auf die Unterschied eingegangen.

Der Bremssattel 64 ist über Verschraubung 64 fest mit der Schachtwand 14 verbunden und damit ortsfest gehalten. Der Bremsscheibenbogen 63 ist, beispielsweise über eine Schweißnaht 65, fest mit der Rotorplatte 47 verbunden. Diese Ausgestaltung eignet sich für eine Umsetzung des Konzeptes nach Figur 2; der radial außenliegende, zweite Bereich 22 umfasst die Bremseinheit 50. Der erste Bereich 21 umfasst die Lagereinheit 30 und die Elektromotoreinheit 40.

Figur 10a zeigt dabei die Bremsscheibenbogen 63 in den zwei Drehendstellungen (einmal solide und einmal gestrichelt gezeichnet). Figur 11 zeigt drei Möglichkeiten zur Anordnung der Antriebseinheit im Zwischenraum 12. In Figur I Ia weist die Schachtwand 14 einen in Seitenansicht geradlinigen Verlauf auf. Die Antriebseinheit ist an der Schachtwand 14 angeordnet; daran schließt sich das Drehgestell 13 in axialer Richtung an. An das Drehgestell 13 schließen sich die Führungsschien 4, 5 in axialer Richtung an. Befestigungsmittel 10 zum Befestigen der Führungsschien 4, 5 überspannen im Wesentlichen die axiale Länge der Antriebseinheit 20 und des Drehgestells 13. Die axiale Länge der Befestigungsmittel ist hier mit Xa bemaßt. Die Vertiefung 19 weist eine radiale Ausdehnung auf, die größer ist als die radiale Ausdehnung der Antriebseinheit aber kleiner ist als die radiale Ausdehnung des Drehgestells 13.

In der Variante nach Figur I Ib weist die Schachtwand 14 eine Vertiefung 19 auf, in welcher die Antriebseinheit 20 aufgenommen ist. Das Drehgestell 13 ist außerhalb der Vertiefung angeordnet. Die Befestigungsmittel 10 überspannen im Wesentlichen die axiale Länge der des Drehgestells 13. Die reduzierte axiale Länge der Befestigungsmittel ist hier mit Xb bemaßt. Die Vertiefung 19 weist eine radiale Ausdehnung auf, die größer ist als die radiale Ausdehnung des Drehgestells 13.

In der Variante nach Figur 11c weist die Schachtwand 14 eine größere Vertiefung 19 auf, in welcher die Antriebseinheit 20 und das Drehgestell 13 aufgenommen ist. Die Befestigungsmittel 10 müssen hier keinen wesentlichen axialen Abstand überspannen Die nochmals axiale Länge der Befestigungsmittel ist hier mit Xc bemaßt.

Bezugszeichenliste

1 Aufzugsanlage

2 Aufzugsschacht

3 Fahrkorb

4 vertikale Führungsschiene

5 drehbares Schienensegment

6 feststehendes vertikales Schienensegment

7 feststehendes horizontales Schienensegment

8 horizontale Führungsschiene

9 Drehgelenk

10 Befestigungsmittel

11

12 Führungsrolle

13 Drehrahmen

14 Schachtwand

15 Zwischenraum

16 Fahrgestell

17 erste Verschraubung

18 zweite Verschraubung

19 Vertiefung

20 Antriebseinheit

21 erster Bereich

22 zweiter Bereich

23 Aufnahmeausnehmung

24 Grundplatte

25 Elektrische Leitungen

30 Lagereinheit

31 Lagerinnenring

32 Lageraußenring

33 Wälzkörper

40 Elektromotoreinheit

41 Statorspulen

42 Permanentmagnete

43 Positionssensor

44 Wechselrichtersystem 45 Kühlmittelleitung

46 Umfangslücke

47 Rotorplatte

48 Ausnehmungen

49 Eisenkern

50 Bremseinheit

51 Federpaket

52 Verbindungsbolzen

53 Einstellkartusche

54 Bremsfluidleitung

55 Trägerscheibe

56 Bohrung in der Grundplatte

57 axial betätigbare Betätigungsscheibe

58 Fluidkammer

59 Membrankolben

60 Membranfixierungsflansch

61 Bremsbelag

62 Bremsscheibe

63 Bremsscheibenbogen

64 Bremssattel

65 Bremsscheibenbogenbefestigung

66 Bremssattelbefestigung

A Drehachse

F Fahrtrichtung

F_A Axialkraft

D Durchmesser

L axiale Länge

U Abstand der Statorspulen in Umfangsrichtung im Umfangsspalt

X horizontaler Abstand der feststehenden Führungsschiene von der Schachtwand u l u-Polung des ersten Wechselrichtersystems

vi v-Polung des ersten Wechselrichtersystems

wl w-Polung des ersten Wechselrichtersystems u2 u-Polung des zweiten Wechselrichtersystems v2 v-Polung des zweiten Wechselrichtersystems w2 w-Polung des zweiten Wechselrichtersystems u3 u-Polung des dritten Wechselrichtersystems v3 v-Polung des dritten Wechselrichtersystems w3 w-Polung des dritten Wechselrichtersystems

Claims

1

Patentansprüche

1. Antriebseinheit (20),

geeignet für eine Aufzugsanlage, welche Aufzugsanlage umfasst:

mindestens einen Aufzugsschacht (2), insbesondere zumindest zwei Aufzugsschächte (2', 2"),

in dem Aufzugsschacht (2) zumindest eine erste, vertikale Führungsschiene (4), zumindest eine zweite, nicht vertikal ausgerichtete, insbesondere horizontale, Führungsschiene (8), insbesondere über welche die vertikalen Führungsschienen (4) in den zumindest zwei Aufzugsschächten (2) miteinander verbindbar sind, eine Mehrzahl von Fahrkörben (3), welche unabhängig voneinander entlang der ersten Führungsschiene (4) verfahrbar sind,

zumindest ein drehbares Schienensegment (5), welches anhand der Antriebseinheit (20) aus einer vertikalen Ausrichtung in eine von der vertikalen Ausrichtung abweichende, insbesondere horizontale, Ausrichtung überführbar ist, so dass der Fahrkorb (3) von der ersten Führungsschiene (4) auf die zweite Führungsschiene (8) überführt werden kann,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Antriebseinheit (2) eine erste Schnittstelle (47, 17, 31) zum zumindest mittelbaren Befestigen des drehbaren Schienensegments (5) an der Antriebseinheit (20) und eine zweite Schnittstelle (24, 18) zum zumindest mittelbaren Befestigen der Antriebseinheit (20) im Aufzugsschacht (2) umfasst.

2

Antriebseinheit (20) nach dem vorherigen Anspruch,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Antriebseinheit (20) zumindest zwei, vorzugsweise drei Untereinheiten (30, 40, 50) umfasst, insbesondere eine Lagereinheit (30), eine Elektromotoreinheit (40) und/oder eine Bremseinheit (50) umfasst, wobei die Untereinheiten (30, 40, 50) koaxial um eine gemeinsame Antriebsachse (A) angeordnet sind, wobei die Untereinheiten (30, 40, 50) zum einen radial benachbart zueinander angeordnet sind und zum anderen axial überlappend, insbesondere in gleicher Axialposition, angeordnet sind,

insbesondere

wobei in einer ersten Konfiguration die Elektromotoreinheit (40) radial außen angeordnet ist, die Bremseinheit (50) radial innen angeordnet ist und die Lagereinheit (30) radial zwischen der Bremseinheit (50) und der Elektromotoreinheit (40) angeordnet ist, oder

dass in einer zweiten Konfiguration die Bremseinheit (50) radial außen angeordnet ist, die Lagereinheit (30) radial innen angeordnet ist und die Elektromotoreinheit (40) radial zwischen der Bremseinheit (50) und der Lagereinheit (30) angeordnet ist,

Antriebseinheit (20) nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Antriebsachse (A) koaxial ausgerichtet ist zu einer Drehachse (A) des drehbaren Schienensegments (5) und/oder dass die Antriebseinheit (20) getriebelos ausgebildet ist.

Antriebseinheit (20) nach einem der Ansprüche 2 bis 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Elektromotoreinheit (40) als Außenläufermotor ausgebildet ist, wobei insbesondere radial außenliegende Permanentmagnete (42) radial benachbart zu radial innenliegenden Statorspulen (41) angeordnet sind.

Antriebseinheit (20) nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Antriebseinheit (20) eine Lagereinheit (30), insbesondere eine Axiallagerlageeinheit, umfasst, welche eingerichtet ist, das Gewicht des Fahrkorbs (3) vollständig zu tragen. 3

Antriebseinheit (20) nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Antriebseinheit (20) eine Lagereinheit (40) mit zwei Lagerringen (31, 32) umfasst, nämlich einen Lagerinnenring (31) und einen Lageraußenring (32),

wobei ein erster der Lagerringe, insbesondere der Lagerinnenring (31), Teil einer

Schnittstelle zur Befestigung eines Drehrahmens (13) an der Antriebseinheit (20) ist, insbesondere geeignet für eine Schraubverbindung des Drehrahmens (13) mit dem

Lagerring (31)

und/oder

wobei ein zweiter der beiden Lagerringe, insbesondere der Lageraußenring (32), unmittelbar mit einer Grundplatte (24) der Antriebseinheit (20) befestigt, insbesondere verschraubt, ist und/oder Teil einer Schnittstelle zur Befestigung der Antriebseinheit (20) mit einer Schachtwand (14) des Aufzugsschachtes (2) ist.

Antriebseinheit (20) nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Elektromotoreinheit (40) eine Vielzahl von umfangsverteilten Statorspulen (28) umfasst, wobei jede der Statorspulen (28) jeweils an einem von zumindest drei autarken Wechselrichtersystemen (44) angeschlossen sind.

Antriebseinheit (20) nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Elektromotoreinheit (40) eine Mehrzahl von Positionssensoren (43) umfasst, welche jeweils einen Drehzustand der Elektromotoreinheit (40), insbesondere die Rotorstellung der Elektromotoreinheit ermitteln kann, wobei jedem Wechselrichtersystem (44) ein Positionssensor (43) ausschließlich zugeordnet ist.

4

9. Antriebseinheit (20) nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Elektromotoreinheit (40) eine Vielzahl von umfangsverteilten Statorspulen (28) umfasst, welche in Umfangsrichtung mit einem ersten Abstand zueinander angeordnet sind, wobei an einer Umfangsposition zwei benachbarte Statorspulen (41*) mit einem einen zweiten, größeren Abstand (U) zueinander angeordnet sind, so dass eine Umfangslücke (46) gebildet ist, wobei durch diese Umfangslücke (46) Versorgungsleitungen, insbesondere elektrische Leitungen (25) und/oder Kühlmittelleitungen (45) und/oder Bremsfluidleitungen (54), für die Antriebseinheit (20) in radialer Richtung hindurchführbar, insbesondere hindurchgeführt, sind.

10. Antriebseinheit (20) nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Bremseinheit (50) zumindest ein Federpaket (51), insbesondere mehrere umfangsverteilte Federpakete (51), umfasst, welches die Bremseinheit (50) in eine entlüftete Stellung beaufschlagt, und welches insbesondere über einen Bolzen (52) an einer Grundplatte (24) der Antriebseinheit (20) befestigt ist, insbesondere wobei die Vorspannung des Federpakets (51), insbesondere jedes der Federpakete (51), einzeln über ein Einstellmittel (53) einstellbar ist.

11. Antriebseinheit (20) nach einem der beiden vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Einstellmittel (53) fahrkorbseitig offen zugänglich angeordnet sind.

12. Antriebseinheit (20) nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Bremseinheit (50) eine abnehmbare Trägerscheibe (55) umfasst, welche beidseitig mit Bremsbelägen (61) versehen ist, insbesondere dass die Trägerscheibe (55) mit einem Rotor (47), insbesondere der Rotorplatte, der Elektromotoreinheit (30) drehfest verbunden ist, wobei insbesondere die Trägerscheibe axial verschiebbar mit dem Rotor (47) verbunden ist.

insbesondere wobei die Trägerscheibe (55) radial überlappend mit einer Betätigungsscheibe (57) angeordnet ist und eingerichtet ist, die Trägerscheibe (55) mit einer Axialkraft (F_A) Bremskraft zu beaufschlagen. 5

13. Antriebseinheit (20) nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Bremseinheit (50) eine ansteuerbare Fluidkammer (58) aufweist, die durch eine Grundplatte (24) der Antriebseinheit (20) sowie einen Membrankolben (59) begrenzt ist, wobei der Membrankolben (59) ein Betätigungselement, insbesondere eine Betätigungsscheibe (57), axial beaufschlagt

insbesondere wobei der Membrankolben (59) mittels eines Bolzens (52) in der Fluidkammer (58) fixiert ist, wobei insbesondere zugleich durch den Bolzen (52) ein Betätigungselement, insbesondere eine Betätigungsplatte (59), axial geführt ist.

14. Antriebseinheit (20) nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Bremseinheit (50) einen Bremssattel (64) und einen damit zusammenwirkenden Bremsscheibenbogen (63) umfasst, wobei der Bremsscheibenbogen (63) insbesondere einen Mittelpunktswinkel (a) von weniger als 360°, insbesondere maximal etwa 180° aufweist und/oder wobei der Bremsscheibenbogen (63) insbesondere radial außerhalb einer Elektromotoreinheit (40) angeordnet ist und/oder wobei der Bremsscheibenbogen (63) insbesondere drehfest an einem Rotor (47) der Antriebseinheit (20) befestigt ist.

6

15. Aufzugsanlage (1), umfassend

mindestens einen, vorzugsweise zumindest zwei Aufzugsschächte (2', 2"),

in dem Aufzugsschacht (2) zumindest eine erste, vertikale Führungsschiene (4), zumindest eine zweite, nicht vertikale, insbesondere horizontale, Führungsschiene (8), insbesondere über welche die vertikale Führungsschienen (4) in den zumindest zwei Aufzugsschächten (2) miteinander verbindbar sind,

eine Mehrzahl von Fahrkörben (3), welche unabhängig voneinander entlang der ersten Führungsschiene (4) verfahrbar sind,

zumindest ein drehbares Schienensegment (5), welches anhand einer Antriebseinheit (20) nach einem der vorherigen Ansprüche aus einer vertikalen Ausrichtung in eine von der vertikalen Ausrichtung abweichende, insbesondere horizontale, Ausrichtung überführbar ist, so dass der Fahrkorb (3) von der ersten Führungsschiene auf die zweite Führungsschiene (8) überführt werden kann,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Antriebseinheit (20) innerhalb des Aufzugsschachtes (2) in einem Zwischenraum (15) zwischen einer Schachtwand (14) des Aufzugsschachtes (2) und dem Fahrkorb (3) angeordnet ist,

insbesondere dass der Zwischenraum (15), in welchem die Antriebseinheit (20) angeordnet ist, axial zwischen der Schachtwand (14) und dem drehbaren Schienensegment (5) angeordnet ist.

16. Aufzugsanlage (1) nach Anspruch 15,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Antriebseinheit (20) und diejenigen Führungsrollen (12*), welche die Führungsschiene (4) auf der dem Fahrkorb (3) abgewandten Seite hintergreifen, zueinander axial überlappend angeordnet sind.

7

17. Aufzugsanlage (1) nach einem der Ansprüche 15 oder 16,

dadurch gekennzeichnet,

dass, in Frontalansicht betrachtet (x-Richtung), die Antriebseinheit (20) innerhalb eines Vielecks angeordnet ist, welches durch diejenigen Führungsrollen (12*) aufgespannt wird, welche die Führungsschiene (4) auf der dem Fahrkorb (3) abgewandten Seite hintergreifen.

18. Aufzugsanlage nach einem der Ansprüche 15 bis 17,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Antriebseinheit (20) und insbesondere das Drehgestell (13), insbesondere zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, in einer horizontalen Vertiefung (19) in der Schachtwand (14) angeordnet ist.