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LINEARANTRIEB FÜR HANDLAUF - Dokument DE69927986T2
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69927986T2 27.04.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001107928
Titel LINEARANTRIEB FÜR HANDLAUF
Anmelder Otis Elevator Co., Farmington, Conn., US
Erfinder SEEHAUSEN, Klaus, D-31712 Niedernwöhren, DE;
STOXEN, Oliver, D-30926 Seelze Niedersachsen, DE;
THALER, Dietmar, D-31691 Seggebruch, DE;
KRUSE, Michael, D-32425 Minden, DE
Vertreter Klunker, Schmitt-Nilson, Hirsch, 80797 München
DE-Aktenzeichen 69927986
Vertragsstaaten DE, FR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 02.08.1999
EP-Aktenzeichen 999389596
WO-Anmeldetag 02.08.1999
PCT-Aktenzeichen PCT/US99/17563
WO-Veröffentlichungsnummer 0000010902
WO-Veröffentlichungsdatum 02.03.2000
EP-Offenlegungsdatum 20.06.2001
EP date of grant 26.10.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.04.2006
IPC-Hauptklasse B66B 23/04(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B66B 23/06(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   B66B 23/24(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft einen linearen Handlaufantrieb für eine Rolltreppe oder einen Fahrsteig.

Hintergrund der Erfindung

Herkömmliche Handlaufantriebe für Fahrgastbeförderungsmittel wie Rolltreppen oder Fahrsteige sind ebenfalls durch den Motor für den Trittbereich des Beförderungsmittels angetrieben. Häufig wird eines der Umlenkräder in den Endbereichen der Balustraden als das Antriebsrad des Handlaufs verwendet. Ein anderer gebräuchlicher Antriebstyp verwendet einen zirkulierenden, endlosen Antriebsriemen, der z.B. die Innenseite des Handlaufs entlang einem vorbestimmten Weges kontaktiert und gegen ihn drückt, um ihn anzutreiben. Der Antriebsriemen selbst wird durch den Motor des Beförderungsmittels über eine Antriebsriemenscheibe angetrieben. Ebenfalls bekannt sind Antriebstypen, die ihre Leistung von dem Riemen des Trittbereichs erhalten.

Der lange Kraftübertragungsweg führt häufig zu einer unregelmäßigen oder ruckartigen Bewegung des Handlaufs. Es ist ferner schwierig, die Geschwindigkeit des Handlaufs auf die exakte Geschwindigkeit des Trittbereichs anzupassen. Hinzu kommt die gesteigerte Abnutzung des Handlaufs oder des Antriebsriemens, insbesondere aufgrund der reibungsmäßigen Wechselwirkung mit dem angetriebenen Antriebsrad. Dies erfordert ein relativ häufiges Ersetzen typischer Abnutzungsteile und führt außerdem zu unerwünschter Stillstandszeit für das Fahrgastbeförderungsmittel und zu damit verbundenen Kosten.

Offenbarung der Erfindung

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Handlaufantrieb zur Verfügung zu stellen, der dem Handlaufantrieb Gleichmäßigkeit verleiht und weniger Abnutzung bewirkt.

GB-A-2 096 966 offenbart einen Handlaufantrieb für eine Rolltreppe oder einen Fahrsteig, wobei der Handlauf als ein elektrischer Linearantrieb mit einem stationären Primärteil und einem bewegbaren Sekundärteil ausgelegt ist.

Die vorliegende Erfindung zeichnet sich gegenüber diesem Dokument dahingehend aus, dass sich das Sekundärteil an einem zirkulierenden Antriebsriemen befindet, der mit dem Handlauf zusammenwirkt, um diesen anzutreiben.

Der Handlauf eines Beförderungsmittels ist somit mit seinem eigenen Antrieb versehen, was die langen Kraftübertragungswege und ihre damit verbundenen Nachteile eliminiert. Außerdem kann die Linearbewegung des Antriebs einfach, in eine zirkulierende Bewegung des Handlaufs umgesetzt werden, ohne einen Abrieb-intensiven Kraftübertragungsweg zwischen einem Antriebsrad und dem Handlauf z.B. zu erfordern. Das "Primärteil"- und das "Sekundärteil"-Konzept der Erfindung wird in dem Sinn eines ersten und eines zweiten Teils verwendet und hat keine Signifikanz in Bezug auf den speziellen Aufbau des Linearantriebs, z.B. in dem Sinn eines Erregersystems und eines Leitungssystems.

Eine verteilte Anordnung solcher Handlaufantriebe in verschiedenen Bereichen des Bewegungspfads des Handlaufs kann eine gleichmäßige Bewegung des Handlaufs sicherstellen, insbesondere bei langen Handlauflängen.

Das Sekundärteil des Linearantriebs befindet sich in einem zirkulierenden Antriebsriemen, der mit dem Handlauf zusammenwirkt, um letzteren anzutreiben. Obwohl dieser Typ von Handlaufantrieb eine reibungsmäßige Kraftübertragung von dem Antriebsriemen auf den Handlauf erfordern kann und somit zu einem gewissen Grad von Abnutzung in dem Bereich, in dem dieser reibungsmäßige Kontakt mit dem Handlauf oder dem Antriebsriemen stattfindet, führt, vermidet dieser Aufbau die Hauptquelle von Abnutzung bei der Übertragung zwischen dem Antriebsrad und dem Antriebsriemen oder dem Handlauf.

Bei der bevorzugten Ausführungsform wirkt der Antriebsriemen mit dem Handlauf in einem Teilbereich zusammen, wo er über separate Umlenkriemenscheiben geführt wird, um den Bewegungsweg des Antriebsriemens zu schließen; es ist jedoch auch möglich, den Antriebsriemen parallel zu dem Handlauf entlang seiner gesamten Länge laufen zu lassen und ihn auch um die Umlenkräder des Handlaufs herumzuführen. Es ist im Allgemeinen vorteilhaft, für den Antriebsriemen in dem Bereich, wo er mit dem Handlauf zusammenwirkt, ein Material mit einem hohen Reibungskoeffizienten zu wählen. In Fällen, bei denen der Antriebsriemen entlang seiner gesamten Länge parallel zu dem Handlauf läuft, kann ein Material mit besonders guten Adhäsionseigenschaften ein Vorteil sein. In extremen Fällen wird ein Klebemittel verwendet, um den Antriebsriemen an den Handlauf zu befestigen.

Der Linearantrieb weist vorzugsweise ein Erregersystem auf, das aus Permanentmagneten zusammengesetzt ist. In diesem Fall ist ein Mehrpol-Permanentmagnet-Linearantrieb besonders bevorzugt. Dies könnte auch ein Erregersystem mit mit Gleichstrom versorgten Spulen oder ein Erregersystem mit mit Wechselstrom oder Drei-Phasen-Strom versorgten Spulen sein, bei dem das Erregersystem z.B. ein zeitlich variierendes Magnetfeld erzeugt.

Vorzugsweise sind das Erregersystem und die Permanentmagneten insbesondere in dem Sekundärteil vorgesehen. Die Verwendung von Permanentmagneten als ein Erregersystem in dem Sekundärteil hat den entscheidenden Vorteil, dass eine besonders einfache und Platz sparende Lösung geboten wird. Das bewegbare Sekundärteil erfordert insbesondere keine Stromversorgung für irgendeine Art von Spulen.

Der Linearantrieb hat vorzugsweise ein Leitersystem, wobei die Geschwindigkeit des Linearantriebs durch eine Steuerung vorgegeben wird, die ein zeitlich variables Magnetfeld des Leitersystems steuert. Das Leitersystem befindet sich vorzugsweise in dem stationären Primärteil. Das Leitersystem kann Spulen mit mit gewickelten Spulenkernen haben. Diese können aus einem laminierten Material bestehen und sind vorzugsweise an dem Ende ihrer Basis miteinander verbunden. Der durch das Leitersystem fließende Strom und das Magnetfeld des Erregersystems erzeugen eine gerichtete Kraft, die eine Relativbewegung zwischen dem Primär- und dem Sekundärteil erzeugt.

Ein kontinuierlicher Antrieb wird erzeugt, indem der durch das Leitersystem fließende Strom als eine Funktion seiner relativen Position in Bezug auf das Magnetfeld des Erregersystems gesteuert wird. Diese Steuerung ermöglicht, die Geschwindigkeit des Linearantriebs zu steuern. Die Steuerung steuert vorzugsweise die Synchronisierung des Handlaufs mit dem Trittbereich der Rolltreppe oder des Fahrsteigs in Reaktion auf Geschwindigkeitssignale von dem Trittbereich der Rolltreppe oder des Fahrsteigs. Diese Signale werden z.B. durch einen Sensor empfangen und zu der Steuerung weitergeschaltet. Eine sehr präzise synchrone Steuerung kann auf diese Weise zwischen dem Trittbereich und dem Handlauf eingerichtet werden. Da der Handlauf durch den Antriebsriemen angetrieben wird, kann ein zusätzlicher Geschwindigkeitssensor, der die Geschwindigkeit des Handlaufs detektiert, einen möglichen Schlupf des Antriebsriemens in Bezug auf den Handlauf kompensieren. Die Steuerung evaluiert die entsprechenden Sensordaten und wandelt sie in Steuerungsdaten für den Linearantrieb um.

Es ist bevorzugt, dass die Oberfläche des Primärteils, die zu dem Sekundärteil gerichtet ist, oder die Oberfläche des Sekundärteils, die zu dem Primärteil gerichtet ist, mit einer reibungsreduzierenden Beschichtung versehen ist.

Es kann bevorzugt sein, zwei Primärteile vorzusehen, wobei eines davon sich an einer Seite des Sekundärteils und das andere sich an der anderen Seite des Sekundärteils befindet. Diese Art von Sandwichanordnung, die das Sekundärteil zwischen zwei Primärteilen anordnet, ermöglicht es, eine große Antriebskraft an einer kurzen Menge des Sekundärteils zu erzeugen. Die zwei Primärteile können entweder Teile sein, die voneinander getrennt sind, oder sie können zu einer Jochbrücke verbunden sein, oder sie können in einem Stück ausgebildet sein.

Es ist bevorzugt, dass das Sekundärteil mit einer Einrichtung ausgestattet ist, die im Wesentlichen bewirkt, dass der Abstand zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil konstant bleibt. Dieser Abstand oder der Luftspalt zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil beeinflusst die Antriebskraft, die der Linearantrieb in der Lage ist, zu erzeugen. Eine solche Einrichtung ist in dem Fall bevorzugt, um im Wesentlichen irgendwelche Fluktuationen zu eliminieren, die wiederum zu einem ruckartigen Betrieb des Handlaufs führen könnten. Dies definiert die Antriebskraft des Linearantriebs zu einem höheren Grad und ermöglicht es, den Linearantrieb in kleinerer Größe auszulegen, was zu einer Kostenreduktion beiträgt.

Das spezielle Merkmal des elektrischen Linearantriebs ist sein länglicher Aufbau, der besonders geeignet ist für eine Verwendung als ein Handlaufantrieb. Typische Platzprobleme, wie sie häufig mit herkömmlichen Handlaufantriebenauftreten, treten mit einem elektrischen Linearantrieb nicht auf. Der elektrische Linearantrieb kann sogar in dem sichtbaren Bereich von Glasbalustraden installiert werden, ohne übermäßige Aufmerksamkeit auf sich zu ziehen. Der elektrische Linearantrieb kann im Allgemeinen in den unterschiedlichsten Bereichen entlang dem Handlaufweg installiert werden, z.B. in dem Bereich, wo der Handlauf von den Fahrgästen gegriffen wird oder in dem Rücklaufbereich des Handlaufs oder sogar in den Umlenkbereichen.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Rolltreppe oder einen Fahrsteig, der einen Handlaufantrieb gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird nun in genaueren Einzelheiten mittels eines durch die Zeichnungen veranschaulichten Konfigurationsbeispiels beschrieben, wobei:

1 eine schematische Veranschaulichung eines Handlaufantriebs gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und

2 eine vergrößerte Veranschaulichung eines Querschnitts eines Teils eines Antriebsriemens mit dem Aufbau gemäß 1

Bester Modus für die Durchführung der Erfindung

Es wird Bezug auf 1 genommen. Sie zeigt einen Handlauf 2 und einen Handlaufantrieb 4.

Der Handlaufantrieb 4 ist ein Linearantrieb mit einem stationären Primärteil 12 und einem bewegbaren Sekundärteil 14. Ein zirkulierender Antriebsriemen 30 wirkt auf die Innenseite 20 des Handlaufs 2 und bildet den Sekundärteil 14 des linearen Handlaufantriebs 4. 2 zeigt, dass Permanentmagneten 16, 18 in diesen Riemen eingebettet sind. Die Permanentmagneten 16, 18 sind aus einem hochgradigen magnetischen Material gebildet, deren Nordpole N und Südpole S jeweils nach oben in der Längsrichtung des Antriebsriemens angeordnet sind. Es wird eine Anzahl von Permanentmagneten 16, 18 vorgesehen, die so groß wie möglich ist, und sie folgen einander in der Längsrichtung des Antriebsriemens 30 eng. Je mehr und kleiner die Permanentmagnete 16, 18 sind und je enger sie einander folgen, um so reibungsärmer und gleichmäßiger ist die Antriebseigenschaft des Linearantriebs 4.

Bei einer Rolltreppe oder einem Fahrsteig ist der Primärteil 12 stationär und ist z.B. an deren/dessen Rahmen angebracht. Der Primärteil 12 ist ein langes, kammartiges Element, in dem einzelne Zähne 22, 24 vorgesehen sind, die Elektromagneten mit gewickelten Spulen bilden. Der Körper des Primärteils, der die Spulenwindungen hält, besteht vorzugsweise aus einem leicht remagnetisierten weichen Metall und weist insbesondere einen laminierten Aufbau aus einzelnen Metallblechen auf. Die Basis 6 des Körpers des Primärteils ist durchgehend massiv.

Der stationäre Primärteil 12 kann entweder, wie gezeigt, gerade sein und kann an der Rolltreppe oder dem Fahrsteig in den geraden Bereichen des Handlaufs 2 angebracht sein. Er kann jedoch auch in gebogener Form für Bereiche vorgesehen sein, wo der Handlauf 2 nicht gerade ist, sondern entlang einem Bogen läuft, wie dies z.B. in den Umlenkbereichen der Fall ist.

Der Primärteil 12 ist mit einer reibungsreduzierenden Beschichtung an der Oberfläche, die zu der Innenseite des Antriebsriemens 30 gerichtet ist, vorgesehen.

Der Antriebsriemen 30 läuft um zwei Mitläuferumlenkrollen 32, 34, und seine untere Innenseitenfläche, gezeigt in 3, wirkt mit dem stationären Primärteil 12 zusammen. Die Innenseite 20 des Antriebsriemens 30 ist vorzugsweise mit einer reibungsreduzierenden Beschichtung versehen, die zusammen mit der reibungsreduzierenden Beschichtung an der gegenüber liegenden Oberfläche des Primärteils 12 geringe Reibungsverluste gewährleistet. Der Antriebsriemen 30 wird vorzugsweise durch eine nicht veranschaulichte laterale Führungseinrichtung geführt, so dass er nicht zur Seite hin ausbrechen kann, insbesondere in Relation zu dem stationären Primärteil 12. Es kann auch eine Einrichtung vorgesehen sein, um den Antriebsriemen 30 gegen das stationäre Primärteil 12 zu halten oder um einen konstanten Luftspalt zwischen ihnen aufrechtzuerhalten.

Die Außenseite des Antriebsriemens 30, d.h. die Seite des Antriebsriemens 30, die auf die Innenseite 20 des Handlaufs 2 wirkt, um ihn anzutreiben, hat vorzugsweise einen relativ hohen Reibungskoeffizienten, um jedweden Schlupf des Antriebsriemens an der Innenseite 20 des Handlaufs 2 zu vermeiden, was eine Steigerung seiner Abnutzung bewirkt. Außerdem hat die gezeigte Konfiguration Andruckrollen 36, 38, 40 in der Innenseite des Antriebsriemens 30, die den Antriebsriemen 30 gegen die Innenseite 20 des Handlaufs 2 drücken. Dies verstärkt auch die Reibungswirkung zwischen dem Antriebsriemen 30 und dem Handlauf 2.

Der Antriebsriemen 30 ist aus einem flexiblen Material gefertigt, z.B. einem Plastikmaterial, welches wie ein Handlauf mit verstärkenden Strängen oder einem verstärkenden Gewebe in der Längsrichtung versehen sein kann, um seine Festigkeit zu steigern.

Um die Antriebskraft des linearen Handlaufantriebs 4 zu erhöhen, kann der stationäre Primärteil 12 mit einem zweiten stationären Primärteil an dem Antriebsriemen 14 oder dem Handlauf 2 in einer im Wesentlichen spiegelsymmetrischen Art vorgesehen sein. Auf diese Weise kann die Antriebskraft für die gleiche Länge des linearen Handlaufantriebs 4 verdoppelt werden. Zusätzlich zu den Andruckrollen 36, 38, 40, die in 3 gezeigt sind, oder als Alternative dazu, können Andruckrollen vorgesehen sein, um auf den Handhaltebereich 6 des Handlaufs 2 zu wirken und ihn gegen den Antriebsriemen 30 zu drücken.

Der Längsschnitt in 2 zeigt die Permanentmagneten 16, 18 in dem Antriebsriemen 30, die den Sekundärteil 14 des linearen Handlaufantriebs 4 bilden. Die Buchstaben N und S an den Permanentmagneten 16 und 18 bezeichnen, deren Nord- oder deren Südpole. Die alternierende Anordnung der Permanentmagneten 16, 18 in der Längsrichtung des Sekundärteils 14 kann gesehen werden.


Anspruch[de]
  1. Handlaufantrieb (4) für eine Rolltreppe oder einen Fahrsteig, wobei der Handlaufantrieb (4) als ein elektrischer Linearantrieb (4) mit einem stationären Primärteil (12) und einem bewegbaren Sekundärteil (14) ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundärteil (14) sich an einem umlaufenden Antriebsriemen (30) befindet, der mit dem Handlauf (2) zusammenwirkt, um diesen anzutreiben.
  2. Handlaufantrieb (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (4) ein Erregersystem aufweist, das aus Permanentmagneten, (16; 18) ausgebildet ist.
  3. Handlaufantrieb (4) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagneten (16; 18) sich an dem Sekundärteil (14) befinden.
  4. Handlaufantrieb (4) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (4) ein Leitersystem aufweist, wobei die Geschwindigkeit des Linearantriebs durch eine Steuerung gesteuert werden kann, die einen zeitvariablen Stromfluss in dem Leitersystem vorgibt.
  5. Handlaufantrieb (4) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung die Synchronisierung zwischen dem Handlauf (2) und dem Trittbereich der Rolltreppe oder des Fahrsteigs als eine Funktion von deren Geschwindigkeitssignalen steuert.
  6. Handlaufantrieb (4) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine reibungsreduzierende Beschichtung an der Oberfläche des Primärteils (12), die dem Sekundärteil (14) gegenüber liegt, vorgesehen ist.
  7. Handlaufantrieb (4) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine reibungsreduzierende Beschichtung an der Oberfläche des Sekundärteils (14), die dem Primärteil (12) gegenüber liegt, vorgesehen ist.
  8. Handlaufantrieb (4) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Primärteile (12) vorgesehen sind, von denen sich einer an einer Seite des Sekundärteils (14) befindet und der andere sich an der anderen Seite des Sekundärteils (14) befindet.
  9. Handlaufantrieb (4) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sekundärteil (14) mit einer Vorrichtung vorgesehen ist, die im Wesentlichen bewirkt, dass der Spalt zwischen dem Primärteil (12) und dem Sekundärteil (14) konstant bleibt.
  10. Rolltreppe oder Fahrsteig, die/der mit einem Handlaufantrieb (4) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche ausgestattet ist.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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