DE202004009022U1

DE202004009022U1 - Aufzugsschacht für selbstfahrende Kabinen

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Publication number: DE202004009022U1
Application number: DE202004009022U
Authority: DE
Original assignee: Mueller Wolfgang T
Current assignee: TK Elevator GmbH
Priority date: 2004-06-07
Filing date: 2004-06-07
Publication date: 2004-09-09
Anticipated expiration: 2014-06-08
Also published as: US20070181374A1; EP1758809A1; CN100569622C; RU2388681C2; CN101010252A; ES2396716T3; RU2006145436A; EP1758809B1; WO2005121010A1; JP2008501596A

Abstract

Aufzugsschacht mit bis zu vier parallelen, gleichartigen Fahrbahnen, eingerichtet für den Betrieb von mehreren selbstfahrenden Kabinen pro Fahrbahn, und ausgestattet mit mindestens einer Umsetzeinrichtungen für den Farbahnwechsel, das Zwischenparken, das Wenden und Überholen von Kabinen gekennzeichnet dadurch daß:
der Aufzugsschacht mit viereckiger Querschnitt bis zu vier Segmente, mit jeweils eigenständiger Fahrbahn enthält, die jeweils so angeordnet sind, dass eine horizontal durch die aussen liegende Ecke der Kabinen gelegte Achse, das Zentrum eines ebenfalls durch die äußeren Ecken der Kabinen laufenden, gedachten Kreises trifft , wobei dieses Zentrum gleichzeitig den Mittelpunkt des Aufzugschachtes und der eingefügten Umsetzeinrichtungen bildet.

Description

Der vertikale Transport in Gebäuden wird heute im wesentlichen mit Seil- oder Hydraulik Aufzügen bewerkstelligt. Bedingt durch die Bauart benötigt jede Kabine eines Aufzuges exklusiv einen eigenen Schacht. Das heißt es können nicht wie bei der Bahn mehre Kabinen gleichzeitig eine Fahrbahn des Schachtes nutzen.
Bei hohen Gebäuden werden dadurch bis zu 30% des umbauten Raumes allein für die Aufzugsschächte benötigt.
Wirtschaftlicher sind Systeme, bei denen je nach Verkehrsaufkommen mehrere Kabinen dieselbe Fahrbahn im Aufzugsschacht benutzen. Damit kann die Transportleistung, im Vergleich zu herkömmlichen Aufzügen, bei weniger umbautem Raum erheblich gesteigert werden.
Inzwischen ist das erste System auf dem Markt, bei dem sich zwei konventionelle Aufzüge mit Gegengewicht einen Aufzugsschacht teilen. Dadurch wird die Schachtausnutzung um fast das Doppelte gesteigert.
Die Lösung hat den Nachteil daß nicht jede der zwei Kabinen die Endhaltestelle erreichen kann.
Zudem sind die Möglichkeiten mehr als zwei Kabinen pro Schacht einzusetzen durch die Seile und Gegengewichte begrenzt.
Eine weitaus bessere und flexiblere Schachtausnutzung wird mit selbstfahrenden Kabinen, die z.B. mit Linearmotor oder Reibrad angetriebenen sind, erreicht.
Die im weiteren beschriebene Lösung geht von solchen selbstfahrenden Kabinen im Aufzugsschacht aus.
In Veröffentlichungen und Patentschriften werden eine Vielzahl von Lösungen für die Mehrfachnutzung von Aufzugschächten beschrieben. Meist sehen diese Lösungen einen Kreisverkehr der Kabinen in mindestens zwei Aufzugschächten vor. Es können dann je nach Verkehrsaufkommen beliebig viele Kabinen in den Verkehr gebracht werden. Der Verkehrsfluss im Schacht bewegt sich zudem in einer Richtung was die technische Auslegung des Gesamtsystems vereinfacht und die Kollisonsgefahr reduziert.
Bisher sind solche Systeme nicht zur Anwendung gelangt, da für das Schachtsysstem und insbesondere für die Umsetzung der selbstfahrenden Kabinen von einem Schacht in den anderen, keine wirtschaftliche Lösung gefunden wurde.
Das Gebrauchsmuster 202 06 290.2 beschreibt ein einfaches System. Die beschriebene Lösung setzt allerdings ein zylinderförmiges Schachtsystem voraus. Auch die Kabinen müssen die Form eines Teilzylinders aufweisen.
In Folge sind sowohl die Schachttüren als auch die Kabinentüren rund auszuführen was die Herstellkosten erheblich verteuert.
Kabinen und Schacht sind zudem als Teilzylinder zu realisieren was zumindest in der Anwendung gewöhnungsbedürftig ist.
Der in den Schutzansprüchen angegebenen Erfindung liegt das Problem zu Grunde daß mehrere Aufzugskabinen gemeinsam eine Fahrbahn in einem viereckigen Schacht nutzen können.
Dieses Problem wird durch die in den Schutzansprüchen aufgeführten Merkmale gelöst. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß sich das Prinzip der gleichzeitigen Nutzung einer Fahrbahn durch mehrere Kabinen in der heute üblichen Bauweise mit eckigen Schächten und Kabinen wirtschaftlich realisieren läßt. Die Erfindung ermöglicht die Nutzung eines Aufzugsschachtes mit nur einer Fahrbahn durch bis zu 4 selbstfahrenden Kabinen.
In einen voll ausgebauten Aufzugsschacht können bis zu vier, voneinander unabhängige Fahrbahnen parallel eingesetzt werden.
Bei entsprechender Ausstattung der Fahrbahnen können die selbstfahrenden Kabinen mit Linearmotor oder Reibradantrieb oder gemischt eingesetzt werden.
Die Verknüpfung der Fahrbahnen wird mit einer Umsetzeinrichtung, die an beliebiger Stelle in den Schacht positionierbar ist, bewerkstelligt.
Die multifunktionale Umsetzeinrichtung ermöglicht das Zwischenparken und den Wechsel der Kabinen von einer Fahrbahn zur anderen. Damit können die unterschiedlichsten Anforderungen abgedeckt werden wie zum Beispiel Kreisverkehr, Überholen oder anpassen der Kabinendichte an das Verkehrsaufkommen.
Dadurch daß die Kabinen wie bei einem Bahnhof von beiden Seiten in die Umsetzeinrichtung einfahren können, kann ein besonders guter Katastrophenschutz erzielt werden. Besonders wenn ein Gebäude in der Mitte durch eine Explosion ganz oder teilweise zerstört ist .
Um diesen Katastrophenschutz zu erreichen werden in regelmäßigen Abständen Umsetzeinrichtungen in einen Schacht mit mindestens zwei Fahrbahnen positioniert. Wird ein Gebäude einschliesslich des Schachtes in der Mitte zerstört setzt die Steuerung den betroffenen Abschnitt außer Betrieb. Für den darunter und den darüber liegenden Gebäudebereich kann im Schacht ein eigenständigen Kreisverkehr den Betrieb weiter aufrecht erhalten.
Ausführungsbeispiele
Ziel der Erfindung ist es ein wirtschaftliches Verkehrssystem für den Personentransport in Gebäuden zu schaffen das die unterschiedlichsten Anforderungen erfüllt und sich trotzdem in einem hohen Masse standardisieren läßt.
Zwei Ausführungsbeispiele werden im folgenden beschrieben. Beide erfüllen im wesentlichen dieselben Funktionen.
Das Verkehrssystem besteht aus einem Mehrfachschacht und einer Umsetzeinrichtung. Der vollausgebaute viereckige Mehrfachschacht unterteilt sich in vier gleichartige Segmente. Jedes Segment enthält eine Fahrbahn für den gleichzeitigen Betrieb von mehreren, selbstfahrenden Kabinen. Fahrbahnen und Kabinen können für verschiedene Antriebsarten ausgestattet werden. Z. B. für Reibrad- oder Linearmotorantrieb. Auch ein gemischter Betrieb ist möglich.
Den Anfangs- oder Endbahnhof des Gesamtsystems bildet die Umsetzeinrichtung. Die Umsetzeinrichtung kann auch als Zwischenstation an beliebiger Stelle im Schacht eingefügt werden.
Die Umsetzeinrichtung wirkt wie ein multifunktionaler Verkehrsknoten. Sie ermöglicht den Kabinen den Fahrbahnwechsel, die Richtungsumkehr, das Überholen und das Zwischenparken. Die Umsetzeinrichtungen können aber auch von den Kabinen, auf derselben Fahrbahn bleibend, einfach durchfahren werden Bei Anwendung der Umsetzeinrichtungen als Zwischenstation ist der Verkehr in höheren Gebäuden in grössere Abschnitte unterteilbar. Damit kann bei Unfällen im Gebäude der betroffen Abschnitt stillgelegt werden, ohne Beeinträchtigung der darüber oder darunter liegenden Abschnitte.
Die zwei ausgewählten Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen 1–7 dargestellt und im folgenden beschrieben.
Es zeigen:
1 Den Horizontalschnitt eines 4 eckigen Mehrfachschachtes mit Eckeinstieg und vier parallelen Fahrbahnen.
3 Den Horizontalschnitt eines 4 eckigen Mehrfachschachtes mit Eckeinstieg und zwei parallelen Fahrbahnen
4 Den Horizontalschnitt eines 4 eckigen Mehrfachschachtes mit Eckeinstieg und einer Fahrbahn
5 Die Draufsicht einer als Drehkreuz ausgebildeten Umsetzeinrichtung mit vier Segmenten zur Aufnahme von 4 quadratischen Kabinen.
6 Die Draufsicht einer als Halbkreis ausgebildeten Umsetzeinrichtung mit einem nach rechts oder links schwenkbaren Segment zur Aufnahme von 1 quadratischen Kabine.
6 Den Horizontalschnitt eines 4 eckigen Mehrfachschachtes mit vier parallelen Fahrbahnen, ausgelegt für rechteckige Kabinen mit seitlicher Schiebetüre.
7 Die Draufsicht einer als Hakendrehkreuz ausgebildeten Umsetzeinrichtung mit vier Segmenten zur Aufnahme einer rechteckigen Kabine mit seitlicher Schiebetüre.
Anwendungsbeispiel 1
Die Zeichnung in 1 zeigt im Anwendungsbeispiel 1 den Schacht 5. Der Schacht 5 hat einen quadratischen Querschnitt. Er wird durch ein rechtwinkliges Kreuz 10 in vier gleiche Segmente 11,12,13,14 unterteilt. Jedes der Segment 11,12,13,14 ist mit einer Fahrbahn ausgestattet. Die Schenkel 9 des Kreuzes 10 sind dazu auf jeder Seite mit vertikalen Führungschienen 21 versehen. Die Führungsschienen für ein Segment stehen im rechten Winkel zueinader. Sie sind im Beispiel für den Betrieb selbstfahrender Kabinen 31,32,33,34, mit eigenem Reibradantrieb ausgelegt. Jede der an die Schienen 21 angepressten Rollen 20 kann hierzu mit einem geregelten Antrieb ausgerüstet werden. Die Energiezufuhr erfolgt über vertikale Stromschienen ( nicht eingezeichnet). Die vier Fahrbahnen sind so angeordnet, dass eine horizontal durch die aussen liegende Ecke 2 der Kabinen 31,32,33,34 gelegte Achse 1,15,16, 17, das Zentrum 10 eines ebenfalls durch die äußeren Ecken 2 der Kabinen 31,32,33,34 laufenden, gedachten Kreises trifft , wobei dieses Zentrum gleichzeitig den Mittelpunkt des Aufzugschachtes 10 und der eingefügten Umsetzeinrichtungen bildet.
Die Kabinen 31,32,33,34 und die vier Schachtsegmente 8 haben einen Eckeinstieg 2.
Die Kabinentüren 6 und Schachttüren 7 laufen rechtwinklig aufeinander zu undtreffen sich auf den Achsen 15,16,17,1.
2 zeigt den in 1 dargestellten Schacht 5 als Teilschacht 5.2 in identischer Bauform jedoch mit nur zwei untereinander angeordneten Segmenten bzw. Fahrbahnen. Die zwei Segmente können entsprechend der Gebäudearchitektur auch nebeneinander angeordnet sein.
3 zeigt für kleine Anwendungen den in 1 dargestellten Schacht 5 als Teilschacht 5.3 in identischer Bauform mit nur einem Segmente bzw. einer Fahrbahn.
Umsetzeinrichtung
Die Umsetzeinrichtung dient vor allem dem Wechsel einer Kabine von einem Schacht in den anderen. Die Kabine fährt hierzu von oben oder unten in ein Fahrzeug hohes, drehbar gelagertes Drehkreuzes ein. Der Umsetzvorgang wird durch eine horizontale Drehbewegung mit der Kabine nach rechts oder links ausgeführt. Steht das drehbare Segment mit der Kabine exakt über dem gewünschten Segment im Schacht wird das Drehkreuz elektrisch und mechanisch verriegelt. Die Kabine kann ihre Fahrt nach oben oder unten fortsetzen. Die Energieübertragung und gegebenenfalls die Informationsübertragung vom stationären Schacht zum Drehsegment findet z.B. mittels Schleifringkontakten oder flexiblen Leitungen statt. Die Informationsübertragung kann z.B. drahtlos durch eine Sende- und Empfangseinrichtung erfolgen.
4 zeigt die Draufsicht einer als Drehkreuz 410 ausgebildeten Umsetzeinrichtung mit vier gleichen Segmenten 11,12,13,14 zur Aufnahme von 4 quadratischen Kabinen mit Eckeinstieg.
Die Umsetzeinrichtung ist rund, Stockwerks hoch und durch einen eigenen Antrieb nach rechts und links drehend ausgeführt. Sie wird von einer kreisförmigen feststehenden Schachtwand umschlossen. In die Schachtwand sind für jedes der Segmente 11,13,14,15 runde, zentral öffnende Schiebetüren 47 mit eigenem Antrieb eingelassen. Die Achse des Drehkreuzes 410 ist auf dem Mittelpunkt des Schachtkreuzes 10 gelagert. Jedes der Segment 11,12,13,14 des Drehkreuzes 410 ist mit einer Fahrbahn ausgestattet. Die Schenkel 409 des Drehkreuzes 410 sind dazu auf jeder Seite mit vertikalen Führungsschienen 21 versehen. Der Durchmesser des Drehkreuzes entspricht der Distanz der Achse 1,16 zwischen den äusseren Ecken der gegenüberliegenden Kabinen z.B. 32,34. Die quadratischen Öffnungen 11,12,13,14 im Drehkreuz zwischen den Achsen 409 werden zur Schachtseite 45 hin durch mit drehende Türschwellen 44 begrenzt. Rechts und links von diesen sind raumhohe Abdeckung 49 angebracht.
5 zeigt die Draufsicht einer reduzierten, als Halbkreis 55 ausgebildeten Umsetzeinrichtung mit einem nach rechts oder links schwenkbaren Segment 514 zur Aufnahme von 1 quadratischen Kabine 34. Das in 4 beschriebene Drehkreuz 510 ist nur zu einem viertel ausgeführt. Ansonsten ist die Bauform mit der in 4 identisch.
Kombinationsmöglichkeiten
Der vierfache Schacht in 1, der zweifache Schacht in 2 und der einfache Schacht in 3 können mit dem Drehkreuzen in 4 und 5 in den verschiedensten Varianten kombiniert werden.
Bei der Kombination vierfach Schacht in 1 und dem kompletten Drehkreuz in 4 können z. B. jeweils 2 der vier Schächte unabhängige Kreisbahnen bilden. In einer anderen Variante bedienen zwei Schächte die Hauptverkehrsrichtung und der dritte Schacht wird für die Rückholung der Kabinen eingesetzt. Der vierte Schacht dient der Reserve.
Eine reduzierte Lösung stellt der zweifach Schacht in 2 zusammen mit dem halben Drehkreuz in 5 dar. Damit läßt sich ein kompletter Kreisverkehr mit mehreren Kabinen aufbauen.
Die kleinste Lösung ergibt sich indem der Einzelschacht in 3 mit dem Drehkreuz in 4 kombiniert wird. Mit dieser Kombination können bis zu 4 Kabinen hintereinander nach oben in das Drehkreuz fahren. Danach wird die Richtung umgekehrt und die 4 Kabinen fahren in umgekehrter Reihenfolge wieder ins untere Drehkreuz ein.
Im Prinzip ist es auch möglich den Einzelschacht nur zusammen mit einer Kabine mit oder ohne Gegengewicht zu betreiben.
Anwendungsbeispiel 2
Der traditionelle Aufzugsbau geht im allgemeinen von quadratischen oder rechteckigen Kabinen aus, die mit seitlich oder zentral öffnenden Türen ausgestattet sind. Für diese Lösung sind kostengünstige Komponenten im Markt verfügbar. Als Antriebsvariante für selbst fahrende Kabinen wird dem Linearantrieb eine Zukunftsperspektive eingeräumt.
Deshalb wurden bei der Gestaltung des Anwendungsbeispieles 2 diese Anforderungen berücksichtigt.
Im übrigen sind jedoch alle Funktionen und Anwendungsvarianten von Beispiel 1 und 2 identisch so daß im folgenden nur auf die Unterschiede in der Ausgestaltung eingegangen wird.
Die Abweichungen zeigen in 6 einen rechteckigen statt einem quadratischen Schacht 65, der durch ein Hakenkreuz 610 in 4 rechteckige Segmente 611,612,613,614 unterteilt ist. Jedes der Segmente ist mit einer Fahrbahn ausgestattet. Die parallel laufenden Schenkel 69 des Schachtkreuzes 610 sind pro Segment auf der Innenseite mit vertikalen Führungschienen 621 versehen. Der Schenkel dazwischen trägt den aktiven oder den passiven Teil eines Linearmotors 603. Das Gegenstück dazu sitzt auf der Kabine 631,632,633,634.
Die vier Segmente 611,612,613,614 mit jeweils eigenständiger Fahrbahn sind wiederum so angeordnet, dass eine horizontal durch die aussen liegende Ecke der Kabinen gelegte Achse 601, 602, das Zentrum 610 eines ebenfalls durch die äußeren Ecken der Kabinen 631,632,633,634 laufenden, gedachten Kreises trifft , wobei dieses Zentrum gleichzeitig den Mittelpunkt des Aufzugsschacht Kreuzes 610 und der eingefügten Umsetzeinrichtungen bildet.
Kabinen 631,632,633,634 und Schacht 65 sind jeweils mit seitlich öffnenden Schiebetüren 67,66 ausgestattet.
Der vierfach Schacht 65 in 6 kann wie im Beispiel 1 ebenfalls mit zwei oder nur einem Segment realisiert werden.
Bei der Umsetzeinrichtung in 7 wird aus dem Drehkreuz 10 ebenfalls ein Hakenkreuz 710 mit rechteckigen Kabinen 631,632,633,634 und seitlich öffnenden Schiebetüren 76. Das Drehkreuz 710 ist zudem wie der Schacht 65 für den Linearantrieb ausgestattet. Die runden, einflügeligen Schachttüren 77 verfügen jeweils über einen eigenen Antrieb.
Die Umsetzeinrichtung in 7 kann in der Sparversion auch als Halbkreis mit einem schwenkbaren Segment für die Aufnahme einer Kabine realisiert werden.

Claims

Aufzugsschacht mit bis zu vier parallelen, gleichartigen Fahrbahnen, eingerichtet für den Betrieb von mehreren selbstfahrenden Kabinen pro Fahrbahn, und ausgestattet mit mindestens einer Umsetzeinrichtungen für den Farbahnwechsel, das Zwischenparken, das Wenden und Überholen von Kabinen gekennzeichnet dadurch daß: der Aufzugsschacht mit viereckiger Querschnitt bis zu vier Segmente, mit jeweils eigenständiger Fahrbahn enthält, die jeweils so angeordnet sind, dass eine horizontal durch die aussen liegende Ecke der Kabinen gelegte Achse, das Zentrum eines ebenfalls durch die äußeren Ecken der Kabinen laufenden, gedachten Kreises trifft , wobei dieses Zentrum gleichzeitig den Mittelpunkt des Aufzugschachtes und der eingefügten Umsetzeinrichtungen bildet.
Nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch dass Der Aufzugsschacht als Teilschacht mit einem, zwei oder drei Segmenten ausgeführt wird.
Nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch dass die Umsetzeinrichtung als rechtwinkliges Drehkreuz mit bis zu 4 Segmenten zur Aufnahme von maximal 4 Kabinen ausgebildet ist
Nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch dass Die Umsetzeinrichtung am Anfang und am Ende des Schachtes oder an einem beliebigen Halt, in den Schacht eingefügt werden kann
Nach Anspruch 1 und 3, gekennzeichnet dadurch dass Der Einstieg in Schacht und Kabine über Eck erfolgt und dementsprechend die Türflügel von Schacht- und Kabinentüren im rechten Winkel aufeinander stossen.
Nach Anspruch 3 und 4, gekennzeichnet dadurch dass Das Drehkreuz als Hakenkreuz ausgeführt ist
Nach Anspruch 1 und 6, gekennzeichnet dadurch dass Der Einstieg in die Kabine durch die außenliegende Stirnfläche und durch gerade Aufzugstüren erfolgt
Nach einem der vorgehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch dass Die Schachttüren der Umkehreinrichtung mit einen eigenständigem Antrieb ausgerüstet sind.
Nach einem der vorgehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch dass die Fahrbahnen im Schacht für den Betrieb von Kabinen mit Linearmotor ausgerüstet sind
Nach einem der vorgehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch dass die Fahrbahnen im Schacht für den Betrieb von Kabinen mit Reibradantrieb ausgerüstet sind
Nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch dass Die Segmente des Drehkreuzes oben und unten offen sind, damit die Kabinen von oben oder unten in das Segment einfahren oder auch durch dieses hindurch fahren können. 12. Nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch dass das Drehkreuz mit einer Verriegelungseinrichtung und Signalisierungseinrichtung ausgerüstet ist, die dann aktiv werden wenn nach einer Drehbewegung die Segmente wieder passgenau über den Fahrbahnen stehen.
Nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch dass Der Aufzugsschacht eine rechteckige Grundfläche und die Umsetzeinrichtung eine kreisförmige Grundfläche aufweist.
Nach einem der vorgehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch dass Mehrere Umsetzeinrichtungen übereinander positioniert werden können
Nach einem der vorgehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch dass die Fahrbahnen im Schacht einschließlich der Umsetzeinrichtung für den gemischten Betrieb von Kabinen mit Reibradantrieb und Linearmotor ausgerüstet sind
Nach Anspruch 3 und 6, gekennzeichnet dadurch dass die Umsetzeinrichtung als Halbkreis mit einem nach rechts und links schwenkenden Segment zur Aufnahme von maximal 1 Kabine ausgebildet ist