移动步道或自动扶梯的铰接链条技术领域
本发明涉及一种具有梯级带的自动扶梯或具有托板带的移动步道。梯级带或托板
带包括至少一个铰接链条,梯级或托板布置在铰接链条上。
背景技术
自动扶梯和移动步道由于使用者人数的剧烈波动性而承受很高的而且变换的载
荷,并且每天的工作时间长达10小时至18小时。在公共交通的建筑物中,例如在飞机场、火
车站或地铁站上,自动扶梯和移动步道可能是全天候持续运转的。与之相应地,传送装置的
运动的部件受到高度磨损,并且因此必须密集而且彻底地加以维护。托板带或梯级带的铰
接链条以及布置在转向区域中的链轮都属于磨损巨大的、需要周期性更换的部件(损耗
件)。链轮用于根据梯级带或托板带的运行方向从前行部向回行部或者从回行部向前行部
转向。此外,铰接链条可以借助于链轮来驱动。在铰接链轮上通常固定有运行滚轮,以便至
少在前行部中对托板带或梯级带借助于布置在转向区域之间的运行轨加以引导并且克服
重力加以支撑。
常见的具有运行滚轮的铰接链条例如在US4883160A、US4930622A和GB491301A中
公开。
近年来,越来越多地研发出扁平构造的自动扶梯和移动步道。这种自动扶梯和移
动步道由于这种原因而具有很多结构技术方面的优势。例如在在结构高度很小的移动步道
中,可以取消地面中的井坑,或者仅需要深度很小的井坑。结构高度很低的自动扶梯可以更
为简单地装入现有的建筑物中,因为被拆除的旧的自动扶梯所提供的安装空间大多是足够
大的。必要时,需要替换的自动扶梯的承载结构可以保留,并且将新的自动扶梯装入旧的承
载结构或框架结构中。
为了构造出扁平构造的移动扶梯或扁平构造的移动步道,特别是必须将传送链轮
和转向链轮的直径减小。这使得铰接链条的链节或链条连接片在转向链轮或传送链轮的区
域中发生很大的转向。另外,在齿距相同的情况下,随着链轮节圆直径的减小进而还有所谓
的多边形效应的齿数减少,梯级带或托板带不均匀的运动增多。用于消除多边形效应的不
同措施例如在EP1876135B1中公开。
这些措施实现了长的链条连接片或链节与小的链条连接片或链节相结合的应用,
而不出现多边形效应,或者这种多边形效应至少对于使用者而言感受不到。铰接链条的很
长的铰接部位间距附加地增大了铰接部位上的转向角度,在链轮圆周上的节圆直径预先给
定的情况下,有更少的齿与铰接链条接合,由此,运行滚轮上的压强进而还有其磨损明显高
于针对齿距相同而是节圆直径更大的链轮的情况。虽然在EP1876135B1中也提到了钢制的
运行滚轮(这种运行滚轮比合成材料运行滚轮更耐磨损),但是钢制滚轮在运行轨道上产生
显著的运行噪声。
发明内容
因此,本发明的目的在于,提出一种至少在转向区域中扁平构造的移动步道或扁
平构造的自动扶梯,这种移动步道或自动扶梯的铰接链条连同运行滚轮表现出长寿命和安
静低噪的运行。
所述目的通过如下的具有梯级带的自动扶梯或具有托板带的移动步道来实现,其
中,梯级带或托板带具有至少一个铰接链条或传送链条,所述铰接或传送链条绕转布置在
自动扶梯或移动步道的第一转向区域与第二转向区域之间。在铰接链条上布置有运行滚轮
以及梯级或托板。此外,铰接链条具有系统滚轮,其中,运行滚轮和系统滚轮在至少三条关
于铰接链条的绕转方向彼此并排布置的轨迹上布置。这些轨迹中的一条由运行滚轮占据,
轨迹中的至少两条由系统滚轮占据。
轨迹这一特征在本发明的意义上表示平行于托板带或梯级带的纵向伸展或绕转
方向延伸的运动空间,在所述运动空间中,仅有对应于所述轨迹的运行滚轮或系统滚轮运
动。因此,对应于其他轨迹的运行滚轮或系统滚轮绝对不会在该运动空间中运动,而是在与
其对应的运动空间中运动。针对轨迹的其他称谓也可以是运行区段或运动区段。通过对布
置在铰接链条上的运行滚轮和系统滚轮进行划分,能够将所出现的负载状况和功能按轨迹
划分,并且运行滚轮和系统滚轮的特性与在其轨迹中所出现的负载状况例如借助于计算和
试验而得到最佳协调匹配。
例如,对应于一条轨迹的运行滚轮能够在转向区域之间在运行轨道或运行轨上滚
动并且由此克服重力支撑梯级带或托板带,而布置在其他轨迹中的系统滚轮在转向区域之
间至少分段地被空置或者说释放并且不承载负荷。例如由合成材料制成的运行滚轮实现了
梯级带或托板带在运行轨道上非常低噪声的运行,而例如由钢制成的系统滚轮至少在被空
置的分段中不与自动扶梯或移动步道的位置固定的部分发生接触,因此,不产生很大的运
行噪声。在转向区域中,对应于轨迹中的至少一个的系统滚轮则可以与转向区域的链轮相
嵌接,并且运行滚轮被空置,由此,运行滚轮不被过高加载负荷,因为在转向区域中,托板带
或梯级带的张紧装置的张紧力以及由驱动装置驱动的链轮的推进力仅分摊给很少的系统
滚轮。由于转向区域中的系统滚轮仅转很少的周数,所以仅产生非常低的噪声。当然,系统
滚轮也可以由下列材料中的至少一种制造,例如由不锈钢、烧结金属、白铜、黄铜、紫铜和/
或高强度硬质合成材料制造。
当仅对应于一条轨迹的系统滚轮借助于链轮引导时,对应于第二轨迹的系统滚轮
在转向区域的转向凸轮上得到支撑。在相应的转向区域中,系统滚轮能够例如安放在链轮
的基圆上。为了尽可能消除根据EP1876135B1的多边形效应,基圆半径可以小于转向凸轮的
半径。
当然,在转向区域中也可以存在如下的链轮,这种链轮与两条轨迹相对应,进而与
两条轨迹的系统滚轮相嵌接。在此,链轮的两条轨迹的基圆直径可以不同大小地设定尺寸。
优选的是,系统滚轮和运行滚轮布置在铰接链条的铰接部位上,由此,实现了对铰
接链条的各个链节的方向稳定的引导。
当然,其他布置方案也是可行的,例如系统滚轮布置在铰接链条的铰接部位上,运
行滚轮分别布置在铰接链条的链条连接片上的铰接部位之间。
优选的是,铰接链条由分别具有彼此平行布置的、彼此横向于链节的纵向伸展隔
开间距的链条连接片的链节形成。由此,例如系统滚轮能够布置在链节的链条连接片之间,
运行滚轮能够布置在铰接链条的链节或链条连接片的外侧上。
为了能够应用尽可能多的相同制造的部件并且由此使制成品的不同部件的数目
最少化,至少一个铰接链条的系统滚轮可以分级地或者说分阶梯地设计,其中,系统滚轮在
其滚轮宽度的第一半部中具有第一滚轮直径,而在其滚轮宽度的第二半部中具有小于第一
滚轮直径的第二滚轮直径。系统滚轮可以就其分级的设计方案而言以如下方式布置在铰接
链条上,使得第一轨迹被系统滚轮的具有其第一滚轮直径的第一部分占据,第二轨迹被系
统滚轮的具有其第一滚轮直径的第二部分占据。
当然,系统滚轮不一定要分级地制造。系统滚轮可以如同运行滚轮一样也呈轮盘
状地设计。至少一个铰接链条的这样制造的系统滚轮也可以分为第一系统滚轮和第二系统
滚轮,第一系统滚轮与第二系统滚轮以交替顺序错开地布置在铰接链条上,使得两条彼此
并排而置的轨迹被第一系统滚轮和第二系统滚轮占据。交替的顺序可以按照不同方式来实
现。第一种可行方案在于,第一系统滚轮布置在链节的链条连接片之间,第二系统滚轮布置
在连接链条的外侧上。第二种可行方案在于,第一和第二系统滚轮布置在链节的链条连接
片之间,并且借助于间隔套筒或中间部件而产生交替的顺序。
系统滚轮也可以不仅是在转向区域中对梯级带或托板带加以支撑和引导。系统滚
轮也可以用于分段地为运行滚轮解除负荷。为了实现这一点,可以平行于运行轨道或运行
轨的长度分段地将至少一个支撑轨道布置在两条被系统滚轮占据的轨迹中的至少一条的
区域中,以便对在支撑轨道上滚动的系统滚轮加以支撑。支撑轨道(例如布置在自动扶梯或
移动步道的折转区域中)在此可以对一部分出现在所述分段中而且作用于运行滚轮的很高
的力加以吸收或者说支撑。为了在例如由合成材料制造的运行滚轮与例如由钢制造的系统
滚轮之间实现平衡的分布,支撑轨道或至少是其运行面可以由合成材料制造。另外,由合成
材料制造的支撑轨道在所述分段中也对自动扶梯或移动步道的运行噪声进行消音。当然,
支撑轨道也可以由不锈钢、白铜、黄铜、紫铜和/或高强度硬质合成材料制造。
当然,前面介绍的铰接链条可以不仅用在新装的移动步道或自动扶梯中。例如能
够以如下方式对现有的移动步道或现有的自动扶梯进行现代化改装,对现有的托板带或梯
级带替换成具有前面介绍的、多轨迹的铰接链条的托板带或梯级带。必要时,转向区域、运
行轨道和链轮必须与新装铰接链条相匹配。
当然,即便是在改装的自动扶梯和移动步道中,仍可以平行于至少一个布置在转
向区域之间的运行轨道的至少一个长度分段地将至少一个支撑轨道布置在被系统滚轮占
据的轨迹中的至少一条的区域中,以便对在支撑轨道上滚动的系统滚轮加以支撑。
附图说明
具有至少一个铰接链条及其划分为至少三条轨迹的运行滚轮或系统滚轮的自动
扶梯或移动步道在下面借助于实施例以及参照附图得到详细说明。其中:
图1以侧视图在示意图中示出自动扶梯,其具有绕转的梯级带,梯级带布置在第一
转向区域与第二转向区域之间;
图2以侧视图在示意图中示出图1中所示的第二转向区域的链轮和梯级带的铰接
链条的一部分;
图3以立体图示出移动步道的转向区域,具有传送链轮、转向凸轮以及铰接链条,
铰接链条具有分级的系统滚轮;
图4以立体图示出图3中所示的、根据图3中给出的竖向剖切平面C-C的转向区域。
具体实施方式
图1以侧视图示意示出具有护栏2、围绕护栏2绕转的扶手3的自动扶梯1。自动扶梯
1将下部楼层E1与上部楼层E2相连接,其中,设计为框架结构的承载结构4用作护栏2的承载
件并且用作自动扶梯1的其他部件的安装框架。承载结构4还具有第一转向区域5和第二转
向区域6。在第一转向区域5与第二转向区域6之间,将梯级带7能够绕转地布置在承载结构4
中。梯级带7的绕转方向U能够以可任选的方式向上传送或向下传送。梯级带7具有至少一个
在图1中仅部分示出的铰接链条8,梯级9布置在所述铰接链条上。梯级带7具有前行部10,借
助于前行部来运送人员和物品,并且具有回行部11,回行部用于将梯级9引导返回。梯级9和
铰接链条8在前行部10中借助于运行轨道13引导,而在回行部11中借助于运行轨道12引导。
在自动扶梯1中通常还存在引导轨道17,这些引导轨道17在转向区域5、6之间对布置在梯级
9上的空转辊18加以引导。
为了使梯级带7转向,在第一转向区域5中布置有至少一个链轮或转向引导件,所
述链轮或转向引导件在这里出于概览原因仅示意示出。在第二转向区域6中,布置有链轮
14,所述链轮借助于传动系15与驱动马达16相连接。链轮14嵌入铰接链条8中并且由此型面
锁合地将驱动马达16的转动运动传递给铰接链条8,进而传递给梯级带7。
在第二转向区域6中,还示出支撑轨道19,支撑轨道的功能与图4相结合地详细介
绍。
在图2中放大示出图1的细节视图A,并且示意示出铰接链条8,铰接链条围绕转向
区域6的链轮14引导。铰接链条8为了更好概览而示意示出并且包括链条连接片25、铰接部
位26以及布置在铰接部位26的区域中的系统滚轮27A、27B和运行滚轮28。
关于图2的图页平面,将系统滚轮27A、27B和运行滚轮28布置在观察者看来不同的
平面上,进而布置在不同的轨迹上。与这些轨迹对应的是转向区域6的不同部分。在紧邻观
察者眼睛而置的平面或轨迹上布置有凸轮盘21和第一系统滚轮27A。由此,第一系统滚轮
27A在转向区域6中在转向凸轮21上运转。
在位于其下方的平面或轨迹上,布置有链轮14以及第二系统滚轮27B。第二系统滚
轮27B在转向区域6中、在链轮14的齿隙22中贴靠在基圆半径RG上,其中,铰接部位26的垂直
于图页平面布置的枢转轴处在节圆直径23上。
在就观察者看来相距最远的平面或轨迹上,布置有运行滚轮28以及与转向区域6
相接的运行轨道12、13。
假设传送链轮14顺时针转动的话,运行滚轮28持续离开前行部10的运行轨道13,
并且当运行滚轮达到回行部11的运行轨道12时,才再度与自动扶梯1的一部分发生接触。直
至转向区域6都未被加载负荷的第一系统滚轮27A在转向凸轮的运行面24上滚过,其中,运
行面24从前行部10的几乎直线的引入区段Ev过渡为转向半径RU,并且从转向半径RU再次过
渡为回行部11的几乎直线的引入区段ER。
另外,在链轮14的被铰接链条8环围的区域中,第二系统滚轮27B与齿隙22相接合
并且在那里贴合在基圆RG上。因为基圆RG小于转向半径RU,所以在其中布置有第一系统滚轮
27A的铰接部位26的枢转轴不在链轮14的节圆直径23上运动,而是在由运行面24的形状和
第一系统滚轮27A的直径给定的凸轮上运动。基于这种设计方案,能够将具有小基圆直径RG
的链轮14与具有彼此远远分离而置的铰接部位26的铰接链条8相组合,而不会出现明显的
多边形效应。在此,多边形效应仅借助于根据EP1876135B1的教导的、能够加载高负荷的系
统滚轮27A、27B就得到消除,而由合成材料制造的或者具有合成材料轮缘的运行滚轮28完
全未被加载负荷地通过转向区域5、6。
图3以立体图示出未详细示出的、具有托板带107的移动步道101的转向区域106。
移动步道101在原理构造中仅在自动扶梯的少数区域中有所不同。主要区别在于,移动步道
101具有托板带,而不是梯级带,并且不像自动扶梯那样需要导轨,用以引导梯级的空转辊。
图3关于移动步道101的纵向伸展仅示出托板带107和转向区域106的右半部。转向
区域106和托板带107的未示出的左半部与右半部镜像对称地构造。由此,本实施例具有两
个彼此平行而且在两个转向区域106之间绕转布置的铰接链条108,在铰接链条之间以将两
个铰接链条108相互连接的方式布置有多个托板109。出于概览原因,仅示出托板109的基
体,而没有示出固定于其上的脚踏板。由此,托板带107与梯级带基本相同地构造,其中,替
代梯级而将托板109布置在至少一个铰接链条108上。托板带107的绕转方向U同样可以在两
个可能的方向中任选。铰接链条108具有多个链条连接片131A、131B,链条连接片借助于铰
接部位126相互连接。在铰接部位126中的每一个上,要么将第一系统滚轮127A、要么将第二
系统滚轮127B布置在链条连接片131A、131B之间。第一系统滚轮127A和第二系统滚轮127B
是相同制造的构件,并且区别仅在于其在链条连接片131A、131B之间的装入位置。
为了表示其他在图3中由转向区域106和托板带107的部件遮盖的区域,图4示出在
图3中所示的转向区域106(以那里给出的竖向剖切平面C-C)的立体视图。在下面,图3和图4
在应用相同附图标记的情况下共同介绍。
至少一个铰接链条108的系统滚轮127A、127B分级地或者说分阶梯地设计并且能
够如所示那样具有完全相同的设计。系统滚轮在其系统滚轮宽度B的第一半部中具有第一
滚轮直径D1,而在其系统滚轮宽度B的第二半部中具有小于第一滚轮直径D1的第二滚轮直径
D2。系统滚轮127A、127B以其分级的设计交替布置在链条连接片131A、131B之间,使得第一
系统滚轮127A以其第一滚轮直径D1在第一轨迹S1上运动,而第二系统滚轮127B以其第一滚
轮直径D1在第二轨迹S2上运动。
在转向区域106中,链轮114能够绕转轴X转动地布置。传送链轮114与第一轨迹S1
对准并且几乎具有其轨迹宽度。除了传送链轮114之外,与第二轨迹S2对准的还有转向凸轮
136,该转向凸轮仅在图4中不完整地可见。转向凸轮136的凸轮中点精确地与传送链轮114
的转轴X对准。虽然链轮114的齿距等于铰接部位126的间距,但是由于其分级的滚轮直径
D1、D2和交替的布置,仅第一系统滚轮127A以其第一滚轮直径D1嵌入到传送链轮114的齿隙
122中。因为第二之间D2明显小于第一直径D1,所以第一系统滚轮127A的第二直径D2碰不到
转向凸轮136。第二系统滚轮127B以其第一滚轮直径D1在转向凸轮136上滚动,由此,第二系
统滚轮的第二滚轮直径D2在整个转向区域106中与链轮114间隔。
在第二轨迹S3上运动的仅有运行滚轮128。托板带107的运行滚轮128在移动步道
101的两个转向区域106之间、在运行轨道112、113上引导,并且克服重力支撑托板带107。正
如从图3中可见那样,前行部110的运行轨道113和回行部111的运行轨道112在转向区域106
之前终止。在转向区域106中,运行滚轮128被完全空置并且因此未加负荷。
运行滚轮128的滚轮体可以由多种材料制成,使得例如其运行面或轮缘由合成材
料制造,其滚轮体或轮毂由金属(例如钢)制造。当然,也可以应用其他材料,诸如铝、铜、玻
璃增强的、芳纶纤维增强的和碳纤维增强的合成材料来制造滚轮体,并且能够将其特性相
应地组合。相同的方案当然也适用于系统滚轮的滚轮体,其中,基于所出现的载荷,在转向
区域106中以及就制造成本方面而言,优选应用完全由钢制造的滚轮体。
在图3中能够看到两个支撑轨道191、192中的一个,两个支撑轨道平行于运行轨道
112、113地布置。两个支撑轨道191、192在图4中明显更佳地可见。两个支撑轨道191、192以
如下宽度设计,使得支撑轨道既在第一轨迹S1中也在第二轨迹S2中用作针对第一系统滚轮
127A和第二系统滚轮127B的支承件,并且由此在所述分段中(基本上等于支撑轨道191、192
的长度),对托板带107连同运行滚轮128克服重力加以支撑。支撑轨道191、192能够由金属
制造,也能够由合成材料制造。只要系统滚轮127A、127B由钢制造,则为了消除运行噪声而
实现至少部分由合成材料制造的支撑轨道191、192。布置在转向区域106中的支撑轨道191、
192例如可以在其相对于链轮114的位置方面得到调整,从而能够尽可能优化地调校从运行
轨道112、113向转向凸轮136的过渡。
图4还示出:链轮114固定在轴140上。轴140在图3中所示的轴承座141中能够转动
地支承。轴承座141与图4中所示的框架分段104或者承载结构分段104或框架结构分段104
固定连接。
正如已经结合图1提及那样,可以在自动扶梯1或移动步道101的两个转向区域5、
6、106之间,平行于运行轨12、13、112、113地分段布置其他支撑轨道19、191、192,以便在上
述分段中为运行滚轮28、128解除负荷。这种支撑轨道19、191、192也相比于梯级带7或托板
带107的数目很大的运行滚轮28、108而言明显更快捷而且更简便地替换。
虽然在说明书中主要提到的是系统滚轮和运行滚轮并且在图中示出的是系统滚
轮和系统滚轮,但是也适用于所有替代系统滚轮和运行滚轮或者与之组合地可以将滑动元
件布置在滑动链条上的实施例,滑动元件例如是滑板或滑块。所有实施例既可以用于具有
梯级带的自动扶梯,也可以用于具有托板带的移动步道。在转向区域中,与所介绍的实施例
对应地、针对两个铰接链条中的每一个合理地设置铰接链条。只要链轮不必传递转矩,链轮
就可以被转向凸轮或转向弓形件或张紧弓形件替换。