在电梯井中独立移动的电梯及配重块的制作方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及一种电梯系统，其具有多个电梯厢以及在相同电梯井的不同部分中彼此独立地移动的配重块。
【【背景技术】】
[0002]目前高层建筑具有许多的电梯井，但每个电梯井只有一个电梯厢，在有一个配重块缆线附接于电梯厢的顶部中心的电梯井中运行。因此，在整个电梯井中只有一个电梯厢为各层服务，且一般大众通常必须进入在整个建筑物中每一层和每个电梯厢。这种情况导致低效率，使得建筑物业主、开发商、营运商将倾向建构许多较小的电梯井，并在每个电梯井的不同垂直部分中运作更多的电梯厢。随着土地价值在需求高的城市地区增加，建造越来越高的建筑物的资金压力也随着增加。全世界已有超过15幢大楼建成，其中每个都超过100层，且这些建筑物的至少其中之一超过150层。超过十栋超过100楼的建筑物已经在建设中，且12栋以上正在规划中。如果在这些及其他非常高的建筑物中的电梯井的数量及其所连通的大厅的数量可以最小化，则在这样的电梯井中运作的电梯厢的数量可以被最大化，则这些非常昂贵的高大建筑物的价值、效率、可取性(de s i rab i I i t i e s )及耐久性(viability)也可以最大化。
[0003]目前的情况也导致了对于在高建筑物中租赁或拥有许多相连楼层的公司或个体户的低效及不满。其中许多都希望自己的员工、住户及客户能够进入他们所有的相邻楼层，而不必搭乘这种楼层之间的公共电梯。在高建筑物中租赁或自有多个相邻楼层的大多数现代公司想拥有供其所有员工及客户使用的一个或多个专用电梯，为了隐私、安全、效率及通用性的原因。同样的，对于其中个人或家庭租赁或拥有几个相邻楼层的住宅高楼也是如此。许多员工目前耗费了大量时间、精力及其公司的金钱在离开公司的场所，进入大厅，等待拥挤的公共电梯厢移动电梯井的整个长度，然后必须重新进入公司在另一楼层的场所，更不用说返回原楼层的员工的办公处。公司的机密在这个过程期间也可能泄露或丢失。但是至今对于每个这样的公司、个人或住户的私人电梯不是不可能建造，就是太不切实际、太不具弹性或太过昂贵。
【
【发明内容】
】
[0004]本发明涉及一种电梯系统，其允许建筑物业主、经营者或开发者能建立许多较小的电梯井并在各电梯井中操作更多电梯厢。这也允许在高楼中租赁或拥有二个或更多相邻楼层的个人或公司能在这样的个人的或公司的所有相邻楼层之间以电梯井的相同垂直部分操作一个或多个私人电梯厢。有了本发明，在高楼中的相同电梯井的不同垂直部分可操作多个电梯厢。在电梯井中的顶电梯厢可以与目前设计有一个配重块缆线连接于电梯厢顶部中心的电梯厢以相同的方式设计，因为以本发明是没有将可能与其中心连接的配重块缆线冲突的其他电梯厢在顶电梯厢之上移动的。然而，所有在顶电梯厢之下的电梯厢的配重块、配重块缆线及其他相关设备是位于公共电梯井通道的外部，从而不会干扰任何其他电梯厢或通过电梯井移动的缆线的动作。因此，各配重块、配重块缆线及其他缆线在从所有其他的缆线水平地和/或垂直地错开的点处连接于所相连的电梯厢。有了本发明，高达二十座以上的电梯厢可在相同电梯井的不同垂直部分中彼此独立地操作。
[0005]在较佳实施例中，各电梯厢借助缆线及其相关滑轮连接于四个配重块，它们水平地、垂直地和/或对称地彼此分隔。各电梯厢具有分隔的升降马达及分隔的升降缆线或附接于其的缆线，且各升降马达缆线及其相关滑轮是与所有其他缆线及其他设备水平地及/或垂直地分隔的。连接于各电梯厢及其相关滑轮的所有数据及电源缆线也是与其他缆线及其他设备水平地和/或垂直地分隔的。电梯系统的所有相连配重块及配重块通道同样也与彼此以及与其他所有设备水平地和/或垂直地分离。中央计算机控制系统决定并控制系统中的电梯厢的动作、目的地及功能。
[0006]在本说明书中描述的特征及优点并不是全部包含性，特别是，许多额外的特征及优点对于本领域技术人员而言鉴于附图、说明书及发明申请范围将是显而易见的。此外，应当理解的是，在本说明书中使用的用语主要是为了可读性及指导性目的而选择的，且可能不会被选择为描绘或限制本发明主题。
【【附图说明】】
[0007]图1是根据本发明的一实施例提供电梯系统的概要的电梯井的正面的示意图。
[0008]图2是根据本发明一个实施例的另一个角度在电梯井内的电梯厢的图示，其中突显了配重块缆线及升降缆线的连接点，以及该导轨元件如何连接到电梯厢。
[0009]图3A至图3D是根据本发明一个实施例的电梯厢1、2、3及4的俯视图的示意图，显示各电梯厢除其他对象外是如何连接至配重块、配重块缆线、垂直导轨、升降缆线、以及数据和电力缆线。
[0010]图4是根据本发明一个实施例的电梯厢2的前视图，其中显示除其他对象外，配重块、配重块通道、配重块缆线、导轨及垂直导轨如何连接和/或相对于电梯厢2定位。
[0011]图5是根据本发明的一个实施例的电梯井顶部的示意图，其中显示除其他对象外，安置在通道中的配重块、配重块缆线、配重块滑轮及其升降马达。
[0012]图6是根据本发明一个实施例的导轨的安置及升降马达、升降马达滑轮及升降缆线如何连接到每个电梯厢的示意图。
[0013]图7是根据本发明的一个实施例具有多个电梯厢在同一电梯井相互独立地移动一段时间的电梯井的操作的示意图。
[0014]图8是根据本发明的一个实施例的电梯井的顶部的前部及底部的前部的示意图，其中示出除其他对象外，在同一电梯井移动的多个可能电梯厢中两个独立移动的电梯厢。
[0015]图9A是根据本发明的一个实施例的沿垂直导轨引导电梯厢的引导设备的侧视图的示意图。
[0016]图9B是根据本发明的一个实施例的沿垂直导轨引导电梯厢的引导设备的俯视图的示意图。
[0017]图10是根据本发明的一个实施例的包含总共10个电梯厢及其相关元件的电梯井中的顶部电梯厢及其相关元件的俯视图的示意图，其中每个电梯厢可在相同电梯井中不同的垂直部分中独立地移动。
[0018]图11是根据本发明的一个实施例的包含总共20个电梯厢及其相关组件的电梯井中的顶部电梯厢及其相关组件的俯视图的示意图，其中每个电梯厢可在相同电梯井中不同的垂直部分中独立地移动。
[0019]图12是根据本发明的一个实施例的包含多个电梯厢的120层建筑的侧视图的示意图，其中每个电梯厢能够在四个不同的电梯井的不同垂直部分中独立地移动。
[0020]图13是根据本发明的一个实施例的同一电梯井的两个不同私人部分的示意图，其中电梯槽可由两个不同相邻私人电梯厢在一段时间内共享。
[0021]图14A是根据本发明的一个实施例的可以由多个电梯厢的配重块共享的一个配重块通道的侧视图的示意图。
[0022]图14B、图14C及图14D是根据本发明的一个实施例示出了沿着图14A的各剖面线所截取的三个配重块的俯视平面图，各配重块共享可被多个电梯厢的配重块所共享的一个配重块通道。
[0023]图14E是根据本发明的一个实施例的可以由多个电梯厢的配重块所共享的一个配重块通道从另一个角度看到的示意图。
[0024]图14F及图14G是连接到共享一配重块通道的不同电梯厢的配重块缆线的示意图，其示出了配重块缆线如何布线在滑轮上，然后连接到其相关联的电梯厢。
[0025]图15A至图15D是根据本发明的一个实施例分别显示在电梯井中的电梯厢1、2、3及4的俯视图，其中显示各个电梯厢除其他对象外是如何连接到配重块、配重块缆线、及垂直导轨。
[0026]图16A至图16D是根据本发明的一个实施例分别显示在电梯井中的电梯厢1、2、3及4的俯视图，其中显示各个电梯厢除其他对象外是如何连接到配重块、配重块缆线、升降缆线、及垂直导轨。
【【具体实施方式】】
[0027]本发明的实施例现将参考【附图说明】，其中类似的组件符号代表相同或功能类似的组件。另外，在这些附图中，各组件符号最左边的数字对应于其中第一次使用该参考符号时的附图。
[0028]说明书中对“一个实施例”或“实施例”的参考意味着与实施例链接叙述的特定特征、结构或特性被包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中各处的用语“在一个实施例中”的出现不一定全部指的是同一实施例。
[0029]在本说明书中使用的语言主要是选择用于可读性及指导性的目的，并且可能没有被选择为描述或限定本发明的主题。因此，本发明的公开意在是说明性的，而不是在限制由申请专利范围中阐述的本发明的范围。
[0030]多电梯厢电梯系统的实施例的前侧的视图在图1中示出。电梯井100(下文中也称作电梯竖井(elevator shaft))示出为包含四个电梯厢110。应当认识到，配重块120、升降马达缆线136及其他元件的配置，使得在本发明的其他实施例中电梯井100中的多个电梯厢得以操作。例如，高达二十座以上的电梯厢可在单一电梯井(hoi stway)或电梯竖井(elevator shaft)中操作。这使得通过配重块的定位及形状，以及配重块、其缆线、通道、滑轮、升降马达及其他元件的水平和/或垂直偏移是可能的，如前所述。
[0031]在图1中，在电梯井100中运行的电梯厢110是垂直对齐的。从顶部至底部，电梯厢被称为电梯厢1(11(^)、电梯厢2(11(?)、电梯厢3(1100、及电梯厢4(1100)。各电梯厢110能够独立于其他电梯厢在整个电梯井100中移动，且不须通过另一座电梯厢，部分的原因在于因为各电梯厢具有独立且相连的升降马达130(未示出)、及水平地独立的配重块缆线210、配重块120、配重块滑轮140、升降缆线136及升降缆线滑轮145。
[0032 ]在较佳实施例中，电梯厢110的移动是由位于电梯井100顶部的独立且专用的升降马达130(未示出)来驱动。在其他实施例中，升降马达130可被放置在不同位置上，例如在电梯井100的底部，或各升降马达130可被放置在不同位置上。各电梯厢110是借助升降缆线136连接于专用的升降马达130(未示出)。各升降缆线136是在电梯厢的两个垂直对齐的升降马达连接点150处附接于电梯厢110，例如是在各电梯厢110的后部或侧部上(未示出)。各电梯厢110也可借助附接于在电梯厢上的一或多个连接点150的一或多个升降缆线136连接于升降马达130，而非如图所示。附接于电梯厢110的两个升降缆线136(未示出)也可附接于相同的升降马达130，如下所述。各电梯厢的升降马达连接点150是彼此水平偏离的，以避免其他电梯厢110的缆线136的干扰(相互作用)。例如，在图1中，升降马达连接点150随着电梯厢110在电梯井100中变得较低时从右向左转移。这使得在本实施例中所示的超过四个电梯厢的多个电梯厢各自借助专用的升降马达130控制，而不会由升降缆线136造成任何阻碍。各升降缆线136的一端连接于电梯厢110上的上升降马达连接点150。各升降缆线136被接着引导环绕(routed around)所相连的升降马达130(未示出)的圆轴，升降马达130位于靠近电梯井100的顶部。各升降缆线136可接着被引导穿过可被附接于电梯井100的底部的楼层升降滑轮170。最后，各升降缆线136的另一端可被附接于两个升降马达连接点150中的较低的连接点。
[0033]在实施例中，顶部电梯厢IlOA被连接于位在电梯井100后部处的两个配重块120A。在另一实施例中，一个较大的配重块120可被连接于电梯厢110A。在另一实施例中，所有的配重块120位于穿过电梯井100的长度行进的电梯厢110的侧部。各配重块120可借助通过位于电梯井100顶部的配重块滑轮140的其中之一的配重块缆线210(未标号)连接于电梯厢110。配重块滑轮140可以水平地和/或垂直地彼此分隔。不同尺寸的滑轮适用于在电梯厢110及配重块120之间的不同间隔。可替代的，多个滑轮可用于改变在电梯厢110及配重块120之间的间隔。所有的配重块120都被引导穿过单独的配重块通道410以控制配重块120的运动并避免在配重块120之间的干扰或撞击。配重块120及配重块通道410可彼此水平地偏离以为每个其他元件提供无障碍(unencumbered)的进入并避免与其他电梯设备的干扰。
[0034]底部电梯厢，电梯厢4110D，在电梯厢IlOD的底部可具有弹簧180或另外碰撞阻尼(collis1n dampening)装置作为安全预防措施。万一电梯井100的底部与电梯厢411D之间碰撞，弹簧可以减轻撞击的损害。所有的电梯厢110可具有在电梯厢的顶部上的缓冲器160或另外的撞击阻尼安全装置。缓冲器160同样用作安全预防措施以减轻两个电梯厢110之间未预期的碰撞冲击。
[0035]图2根据本发明的一个实施例示出电梯系统的另一角度。电梯厢11OA、11OB、11OC、110D，沿着在电梯井100的各侧上在电梯井的长度上运行的两个导轨230移动。各电梯厢110与在电梯井100的中心处被垂直放置的两个相对的导轨230接合，通过应用引导件或引导设备220。引导设备220附接于各电梯厢110的相对侧部(一些未示出)。尽管示出为轮子，引导件220也可包含用作制动及稳定器的“U”形叉。也可使用不同类型的引导件或引导设备，一些提供引导而其他提供制动、平衡、引导及稳定。在较佳实施例中，每个示出的电梯厢110均具有四个引导件220，两个引导件在各电梯厢的相对外侧上并在各电梯厢110的各侧的上部中心及下部中心处彼此上下垂直对齐。各电梯厢110也可仅具有两个引导件220，一个在电梯厢的每个外侧。可使用各种数量及种类的引导件及导轨。在电梯井的各侧部的中心有两个相对的垂直导轨，而不是像在一些其他系统中是在电梯井的每个角落具有一个，能提供更平衡的重量分布，并在特定情况下降低维护成本。两个导轨的使用也可造成在引导件及导轨之间的较少摩擦，因此能达成更有效率的电梯系统的运行。
[0036]在实施例中，引导件220中的两个基本上沿着各电梯厢110的第一壁的中心轴或平面放置，且两个引导件220基本上沿着各电梯厢110的第二壁的中心轴或平面放置，其中在一个实施例中，各电梯厢110的第一壁及第二壁基本上是平行的。用于电梯厢IlOA的配重块在配重块连接点240A处连接于电梯厢，配重块连接点240A可位于电梯厢IlOA的顶部的中心。在另一实施例中，电梯厢IlOA被连接于不同数量的配重块120，例如，以类似于其他电梯厢110B、IlOC及IlOD的方式水平地分隔的四个配重块。在另一实施例中，所有的电梯厢110具有彼此水平间隔的多个配重块连接点240，例如，类似于以下描述的。
[0037]在一个实施例中，其余的电梯厢，例如电梯厢110B、电梯厢IlOC及电梯厢110D，可各自被连接于四个配重块120，有两个配重块位于各电梯厢110的任一侧上(未示出)。在三个下部电梯厢110上的配重块连接点240水平地错开以避免彼此干扰。替代在顶部电梯厢I1A的顶部中心的一个配重块连接点240A，可有四个配重块连接点240位于顶部电梯厢IlOA上，其中四个配重块连接点240可沿着电梯厢IlOA的上侧对称放置(未示出)，类似于三个下部电梯厢110。如图2中所示，位于下部三个电梯厢110的各侧上的两个配重块连接点240可被对称放置在导轨230的各侧上，且可彼此水平地错开，使得将没有连接点240或其所相连的配重块缆线210会彼此干扰。
[0038]也在图2中示出的是分别位于各个电梯厢110A、110B、IlOC及IlOD的后部的升降马达连接点150A、150B、150C及150D，且各个升降缆线连接点150是与各个电梯厢的各个其他升降缆线连接点150水平地错开。升降缆线136可被附接于各升降缆线连接点150，接着被引导向上到电梯井100的侧部并连接于升降马达130(未示出)以为各电梯厢110提供垂直运动。所有的升降缆线136可彼此水平地错开。
[0039 ]图3A、3B、3C及3D示出了在本发明的一个实施例中的各电梯厢110的俯视图。如图3A中所示，用于电梯厢IlOA的配重块12