专利名称：盘旋滚动电梯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带一个位于中央的、垂直并固定的中心支柱的盘旋滚动电梯。
由EP-B415953已知一种滚动电梯，它按一种螺旋线运动，带有许多可动的电梯台阶，台阶的平面投影呈扇形，并在至少一个固定的螺旋形轨道上运动；电梯带一个设置在中央的、垂直的中心支柱；一个设置在中心支柱周围的用来保持和引导电梯台阶狭窄的内侧末端的连接装置；以及一个驱动电梯台阶的驱动装置，用它至少可以在绕支柱的垂直轴线的旋转方向驱动中心支柱的连接装置。电梯台阶由一个封闭的链条相互连接，这里只有台阶宽阔的外侧端面和相邻台阶的各个邻接端面通过连接元件相互连接，它使台阶之间能绕几乎垂直的轴线旋转，并使台阶相互间能作差不多是垂直方向的移动。电梯台阶是可以从连接装置上拆下来的，台阶的内侧端面是由连接装置联系在一起的。盘旋滚动电梯可以做成简单的上升或下降电梯，这里返回行程在中心支柱的内部空间进行。作为一种选择，也可以设置一个上升行程段和下降段，以上升行程段和下降段各自设置一个中心支柱。通过外部驱动并以复杂的结构使单个或两个支柱旋转。不论是台阶通过一个中心支柱的内部返回，还是用两个中心支柱，都是非常占用场地的，其中特别是位于支柱内部的返回区的可维修性是一个门题。再者，在一个中心支柱时，由于返回区在支柱内部，支柱本身的直径不能不加大，这是一个缺点。
DE-C4009973涉及一种旋转的圆周运动电梯，与上述文献相似，它有一个可旋转的中心支柱。圆周运动电梯具有一个环状的曲面体，它带动和引导台阶沿着电梯运动。当中心轴旋转360°时，每个台阶实现一个完整的上升和下降运动。这样平均来说，对于上升和下降运动各自只有180°好用，因此当楼层比较高时直径需要做成好几米大。例如，要满足4.8米高的楼层，直径要在10米左右。为了满足多层楼房的要求，特别是带中间出口的电梯，实际上几乎没有实现的可能性。
上述两种盘旋滚动电梯不提供所谓的过渡区，过渡区是一种几乎水平的电梯平台(着陆区)，它和传送区(上升区)平滑连接。这两种电梯都有一个从水平到上升的突然的方向变化。为此不得不承受巨大的水平加速度。
本发明的目的在于，对过去的盘旋滚动电梯作出改进，使之可以安装在狭小的房间内，满足任意高度的需要，在着陆区和上升区之间有平滑的过渡和简单的机械结构。
这个目的可以由带一个位于中央的、垂直并固定不动的中心支柱的盘旋滚动电梯来实现，它至少具有一个沿着支柱垂直方向螺旋延展的第一轨道；至少一个与第一轨道呈给定径向间距的并与其一起作用第二轨道；很多台阶，它至少装有一个旋转轴，在其外端装有支承在轨道上的台阶滚子；至少一个将台阶相互连接并在相应传动方向运动的传动装置；一个上部的和一个下部的换向区，以及一个在传送区以外的台阶返回区，螺旋线以一个给定的、不变的螺旋升角展布在上部、下部以及在必要时设置在上下之间的电梯平台区之间，台阶返回区设置在传送区的下面，台阶滚子在与传送区轨道一致的另一个螺旋形轨道上滚动；传送装置装在台阶径向外延部位；在台阶径向内侧和径向外延部位装有台阶保持和导向装置。本发明的有益的改进之处可从从属权利要求中看出。
每个台阶滚子可以在所属的螺旋线上运动，而台阶本身通过位于径向内侧和/或径向外侧的保持和导向元件防止侧向移位。特别是由平接板链组成的传动装置通常装在台阶的径向外侧区域，而台阶径向内侧部位一般没有独立的传动装置，而仅仅是借助于带动轮在所属换向区内从传送区转换到在它下面的返回区。也可以考虑另外一种方案，即在台阶径向内侧，也就是中心支柱一侧，也设置传动装置。当保持和导向装置做成弓形(钩形)时，特别是在下换向区，它与中心支柱上接近水平走向的一个狭槽相嵌接，这个狭槽保证钩形保持和导向装置在中心支柱区可以毫无问题地换向，退出或进入这个区域。
只要传动环链回绕支柱中心线做螺旋形运动。并且所属的轨道上升相应的间距，那末台阶转轴运动时就不会改变它的水平位置。
在换向区，台阶转轴(存在内侧保持和导向元件时也一样)通过一个带动轮并和外侧的传动环链及带动轮一起转过大约180°的角度，进入位于下方的返回区，或者正好相反，由返回区进入传送区。当有位于径向内侧的保持和导向元件时，它定位于所属的传送或者返回区的内、外轨道之间的空间内，这样便能够实现返回运动，并且不会与传送区正在上升的台阶保持和导向元件发生干涉。在下换向区的换向和上述相同。
按本发明可以制造直径约4米的盘旋滚动电梯，并可以满足任意不同高度的需要。在楼层数较多时，可以在每一个楼层设置一个进口和出口，所以按本发明制造的电梯将兼有升降电梯占用空间小，传送高度高的优点和普通滚动电梯传送能力大的优点。
中心支柱可以由薄壁管制成，通常轨道(例如弧形体)用螺钉固定在管子的外围上；中心支柱也可以用厚壁管制成，在它的外表面上，例如通过切削成形(铣削等等)加工，用这种方法可形成用于传送和/或返回区的台阶内滚子的必需轨道，以及必要时下换向区的狭槽。
借助于如图的一个实施例对本发明的说明如下
图1一个两层楼用的盘旋滚动电梯的原理简图；图2图1盘旋滚动电梯原理图的剖视图；图3根据图2的带台阶转轴和滚子的中心支柱；图4从中心支柱到上部反向位置的过渡；图5下换向区原理简图；图6带转轴的台阶，保持和导向装置以及用简图表示的中心支柱；图7下换向区具有用于保持和导向装置的水平狭槽的中心支柱；图8带设置在同一半径上的传送和返回区轨道的盘旋滚动电梯的原理简图；图9带设置在不同半径上的传送和返回区轨道的盘旋滚动电梯的原理简图。
作为原理简图，图1画出了一个二层楼盘旋滚动电梯1，它主要包括下列组件一个位于中央的、固定不动并垂直设置的中心支柱2；位于径向内侧和径向外侧的栏柱3、4连带所属的扶手5，6；许多踏梯台阶7。盘旋滚动电梯1包含一个下回旋段8(第一层)，一个中间出口9以及一个上回旋段10(第二层)。踏梯台阶7可以在下回旋段8和上回旋段10换向，换向的方法这里没有表示出来，正如在下面的图上详细说明的，可以在这里返回。同样，传动装置在这里也看不出来。
在图示传动方向向上(箭头方向)时，盘旋滚动电梯1在下回旋段8范围内有一个上升区11(着陆区)，它主要包括多块几乎是水平移动的踏梯台阶7。紧接着是过渡区12，最后平滑地过渡到传送区13，过渡区沿着固定不动的中心支柱2以给定的螺旋升角螺旋形延展。在第一层的上传送区和中间出口9的第一个出口(着陆区)15之间设有同样的过渡区14。踏梯台阶7在中间出口9的地方不能换向，相反台阶7沿水平方向继续前进，并按和第一层相同的方法转入第二层的范围。这里也有一个下上升区(着陆区)16，过渡区17以及带给定导程的传送区18。上回旋段10同样包含一个过渡区19以及一个出口(着陆区)20。
图2作为原理简图是图1中所示的盘旋滚动电梯1的剖视图。可以看到位于中央的，固定不动的中心支柱2；踏梯台阶7和上回旋段10。每个台阶7装有两个转轴21、22，其中一个轴21在轴向比另一个更长一些。两个转轴21、22装有台阶滚子23、24以及25、26，其中滚子23、24是所谓的主动滚子，而滚子25、26表示所谓的从动滚子。这里从动滚子25、26在没有画出来的滚道上滚动，但对于本发明的结构来说它是从属的细节问题。
这里在这个例子里，各个转轴21的内侧滚子23在用螺钉与中心支柱连接的螺旋形的内轨道27上滚动，与此同时，位于径向外侧的滚子24和一个与内轨道保持一定径向距离的外轨道协同动作。踏梯台阶7与一个独立的传动装置协同动作，传动装置是由平环链构成的，在单个链板29＇、29″之间容纳一个台阶7的外滚子24。平环链29装在踏梯台阶7的外面，它带动以此相互连接的台阶7向传送方向(箭头方向)运动，也就是向上回旋段10的方向运动，上回旋段同时构成了上换向区。这里平接板链29以众所周知的方式由一个链轮30带动换向，而位于径向内侧的区域，即中心支柱2的部位只设置一个带动轮31，它装在转轴21的延长部分32上，以使每个踏梯台阶7可以在返回区33换向而不改变其角度。这里和传送区13类似，也有用于台阶滚子23、24的内轨道34(仅仅标注了一下)以及外轨道35，其中轨道34在轨道27下方沿着中心支柱的轴线方向以同样的倾角延展。此外还装有在中心支柱2的圆周上滚动的支承滚子36，为了简单起见，它装在转轴21的内滚子23的外面。另外还装有基本上呈弓形结构的钩状保持和导向装置37，这里仅仅标注了一下。
图3是由图2表示的中心支柱的放大图，还有用箭头标注的传送区13以及同样用箭头表示的返回区33。图上可以看到为传送区13设置的内轨道27以及为返回区设置的内轨道34。其次标明了转轴21、支承滚子36，台阶外滚子24、传送区13的外轨道28以及平接板链29、位于台阶内侧的滚子23以及在这个例子中呈弓形的钩子37，它铰接固定在每个转轴21的轴端部位，装在它下面相距一个确定的垂直距离处。
图4同样以放大图表示中心支柱2在上回旋段，即上换向区10的过渡区。除中心支柱2以外还可以看到下列组件转轴21、内轨道27以及用箭头标明的传送区台阶内滚子23、位于内侧的带动轮31以及弓形的保持和导向装置37。台阶内滚子23保持在上回旋段10轨道板40、41之间的范围内，并和这里没有进一步画出来的踏梯台阶一起换向。在这个例子里，弓形的保持和导向装置37具有一个比较大的弧长，这样能使前后水平支承滚子36起更好的支承作用，为了看得更清楚起见，这里没有把垂直支承滚子画出来，为了在上换向区10换向，弓形的保持和导向装置37脱离轨道27，并和转轴21一起换向。符号37＇表示一个正好处在换向状态的保持和导向装置。
图5同样作为原理简图表示盘旋滚动电梯的下换向区8。特别是可以看到下列组件位于中央的，垂直并固定不动的中心支柱2；内轨道27，34，其中一个是传送区13的，另一个是返回区33的；装在转轴21上的台阶内滚子23；径向外轨道28、35连带所属的装在转轴21上的台阶外滚子24；传动装置29；弓形保持和导向装置37以及用于转轴21内侧区域32换向的下带动轮31。这样，与转轴铰接的保持和导向装置37便能够进入中心支柱2的传送区13，它本身具有一个其高度差不多等于下带动轮31的基本上成水平走向的狭槽38。中心支柱2上设有同样的狭槽(没有画出来)，在这里保持和导向装置37从返回区33出来转入下带动轮31的范围。这个或这些狭槽38通常具有这里没有画出来的进入或退出斜坡，必要时它可以装上吸收噪声的材料。
图6表示一个踏梯台阶7的局部视图，它带一个所属的转轴21、一个台阶内滚子23、一个台阶外滚子24(主动滚子)、从动滚子25、26以及中心支柱2，和一个弓形的保持和导向装置37。在这个例子里所画的保持和导向装置37具有一个比较长的弧长，使得前后水平支承滚子36能起更好的支承作用，支承滚子36在中心支柱2的外圆上滚动。必要时也可以在保持和导向装置区域37设置垂直滚子(没有画出来)。台阶内滚子23在它所属的内轨道27上滚动，内轨道27它是由向上运动的传送区13(箭头方向)构成的。
图7表示中心支柱2，具有做出标号的内轨道37、34以及在下换向区8楔入中心支柱2的、基本上成水平走向的狭槽38，这个槽是用来引导这里没有画出来的弓形保持和导向装置37的。
图8作为原理简图表示盘旋滚动电梯结构的一种选择方案1＇。图上可以看到中心支柱2＇、踏梯台阶7＇、转轴21＇、台阶内外滚子23＇、24＇以及装在径向外侧的支承滚子42。在转轴21＇的端部装有一个位于径向内侧的、也就是在中心支柱2＇部位的、已经作过介绍的保持和导向装置37，它至少带一个水平支承滚子36，同时在径向外侧装有一个附加的保持和导向装置42，它支承在图上没有画出来的支承面上。台阶内滚子23＇在传送区13＇内在所属的、通常是设在中心支柱2＇的周圆39＇上的内滚道27＇上滚动，而对于返回区33＇在中心支柱2＇的圆周39＇上装了一个所属的内轨道34＇。无论是传送区13＇还是返回区33＇在这个方案里它们的内轨道27＇、34＇的半径都是一样的。
图9作为图8的另一种选择方案表示一个中心支柱2″，它一方面有一个用于传送区13″的在圆周面39″上铣出来的内轨道27″，另一方面有一个用于返回区33″的装在中心支柱2″上的(例如螺钉固定的)内轨道34″。这里轨道27″和34″设置了不同的半径，使得所属的内滚子23″和外滚子24″在不同的半径上滚动。同样对于径向外侧的保持和导向装置42，它也设置在不同的半径上，并与相应的没有画出来的支承面协同起作用。
权利要求
1.盘旋滚动电梯，它包括一个位于中央的、垂直并固定不动的中心支柱(2、2＇、2″)；至少一个沿着中心支柱(2、2＇、2″)垂直方向延展的螺旋形的第一轨道(27、27＇、27″)，它和别的轨道共同起作用；至少一个与第一轨道呈给定径向间距的第二轨道(28)；许多至少带一个转轴(21、21＇)的台阶(7、7＇)，在它的外端部位装有放置在轨道(27、27＇、27″、28)上的台阶滚子(23、23＇、24、24＇)；至少一个将台阶(7、7＇)连接起来并向相应传送方向运动的传送装置(29)；一个上换向区、一个下换向区(8、10)以及一个在传送区(13、13＇、13″)以外的台阶返回区(33、33＇、33″)，这里螺旋线以给定的、通常是不变的螺旋升角展布在上、下电梯平台区以及必要时设置在中间的电梯平台区(11、20、9)之间，台阶(7、7＇)的返回区(33、33＇、33″)设在传送区(13、13＇、13″)的下面，台阶滚子(23、23＇、24、24＇)在与传送区(13、13＇、13＇)的轨道(27、27＇、27″、28)一致的、螺旋形延展的另一条轨道(34、34＇、34″、35)上滚动；传动装置(29)装在台阶的内、外侧径向延伸部位；在台阶内侧和/或外侧径向延伸部位还装有台阶(7、7＇)的保持和导向装置(37)。
2.根据权利要求1所述的盘旋滚动电梯，其特征是保持和导向装置(37)装在台阶(7、7＇)的径向内侧部位，它和中心支柱2的区域(39、39＇、39″)共同起作用。
3.根据权利要求1所述的盘旋滚动电梯，其特征是保持和导向元件(42)装在台阶(7＇)的径向外侧部位，它在中心支柱(2、2＇、2″)以外径向地与相应的支承区共同起作用。
4.根据权利要求1至3所述的盘旋滚动电梯，其特征是轨道(27、27＇、34、34＇、34″)做成弓形，特别是用螺钉将它固定在中心支柱(2、2＇、2″)的外围(39、39＇、39″)上。
5.根据权利要求1至3所述的盘旋滚动电梯，其特征是轨道(34″)通过中心支柱(2″)的成形加工，特别是铣削制造出来。
6.根据权利要求1至5所述的盘旋滚动电梯，其特征是传送区(13、13＇、13″)轨道(27、27＇、27″、28)的螺旋升角基本上与返回区(33、33＇、33″)的轨道的螺旋升角(34、34＇、34″35)一致。
7.根据权利要求1至6所述的盘旋滚动电梯，其特征是装有台阶滚子(23、23＇、23″、24)的转轴轴端(21、21＇)突出于台阶(7、7＇、7″)侧棱一个给定的距离。台阶滚子(23、23＇、23″、24)设在转轴(21、21＇)的两端。
8.根据权利要求1至7所述的盘旋滚动电梯，其特征是传动装置(29)是一根单独的链条，它用铰链连接在各个台阶(7)的转轴(21)的径向外侧部位。
9.根据权利要求8所述的盘旋滚动电梯，其特征是链条(29)是一种平接板链，台阶的径向外滚子(24)装在链板(29＇、29″)的中间，链板(29＇、29″)之间包含各个台阶滚子(24)的范围内至少装有一个含有球形支座的套。
10.根据权利要求8和9所述的盘旋滚动电梯，其特征是链条(29)的承纳各个台阶滚子(24)的链板(29＇、29″)也装有含有环形支座的套。
11.根据权利要求1至10所述的盘旋滚动电梯，其特征是中心支柱(2)至少在下换向区(8)设有基本上成水平走向的狭槽(38)，它一方面用来将保持和导向装置导入传送区(13)，另一方面也将其从返回区(33)导入换向区(8)。
12.根据权利要求1至11所述的盘旋滚动电梯，其特征是保持和导向装置(37)做成弓形。
13.根据权利要求1至12所述的盘旋滚动电梯，其特征是保持和导向装置(37)做成一个钩形。
14.根据权利要求1至13所述的盘旋滚动电梯，其特征是保持和导向装置(37)固定在转轴(21、21＇)的径向内端面上。
15.根据权利要求1至14所述的盘旋滚动电梯，其特征是保持和导向装置(37)铰接在转轴(21、21＇)的端部。
16.根据权利要求1至15所述的盘旋滚动电梯，其特征是保持和导向装置(37)装在转轴(21、21＇)正下方的给定距离处。
17.根据权利要求1至16所述的盘旋滚动电梯，其特征是保持和导向装置(37)不论是在传送区(13、13＇)，还是在返回区(33、33＇)都固定在各个转轴(21、21＇)上，并突出于所属转轴(21、21＇)。
18.根据权利要求1至17所述的盘旋滚动电梯，其特征是保持和导向装置(37)至少在单侧装有水平支承滚子(36)。
19.根据权利要求1至18所述的盘旋滚动电梯，其特征是保持和导向装置(37)既至少装有一个水平的(36)，又至少装有一个垂直的导向滚子。
20.根据权利要求19所述的盘旋滚动电梯，其特征是水平滚子(36)支承在中心支柱(2、2＇)的外圆周表面(39)上，特别是垂直滚子则在台阶内滚子(23)的轨道(27、27＇、27″、34、34＇、34″)上滚动。
21.根据权利要求3所述的盘旋滚动电梯，其特征是保持和导向装置做成滚柱形，支承在中心支柱(2、2＇)外的相应支承面上。
22.根据权利要求1至21所述的盘旋滚动电梯，其特征是装在换向区(8、10)径向外侧的传动装置(29)可以通过一个链轮带动，转轴(21)没有装传动装置的径向内侧部位可以由一个相应结构的带动轮(31)来支承和换向。
23.根据权利要求1至22所述的盘旋滚动电梯，其特征是台阶内滚子(23＇)无论在传送区(13＇)还是在返回区(33＇)都滚动在半径相同的轨道(27＇、34＇)上。
24.根据权利要求1至22所述的盘旋滚动电梯，其特征是台阶内滚子(23″)和外滚子(24″)在传送区(13″)和返回区(33″)滚动在带不同半径的轨道(27″、34″)上。
全文摘要
推荐一种盘旋滚动电梯，它具有一个位于中央的、垂直并固定的中心支柱；至少一个沿着支柱垂直方向延展的螺旋形的第一轨道；至少一个与第一轨道呈给定径向间距的第二轨道；这两个轨道一起作用；许多台阶，它至少装有一个转轴，在其外端装有支承在轨道上的台阶滚子；至少一个将台阶相互连接，并在相应的传动方向运动的传动装置；一个上部的和一个下部的换向区，以及一个在传送区以外的台阶返回区，这里螺旋线以一个给定的、通常是不变的螺旋升角展布在上下之间，必要时设置在中间的电梯平台区之间；台阶返回区设置在传送区的下面，这里台阶滚子在一条与传送区轨道一致的另一条螺旋形轨道上滚动；传动装置装在台阶径向外延的部位，在台阶径向内侧和/或径向外延部位装有台阶的保持和导向装置。
文档编号B66B23/14GK1140440SQ95191512
公开日1997年1月15日 申请日期1995年2月9日 优先权日1994年2月9日
发明者埃里克·布龙 申请人:O&K自动扶梯有限公司