专利名称：能通过曲线的自动梯的制作方法
技术领域：
本发明涉及能通过曲线的自动梯。
众所周知，自动梯是一种将行人和他们的行李从一个水平面传送至另一个水平面上的机器。然而，传统的设计只适用于从平面图中看为直线的运行，这严重地限制了它们的可应用范围。
并且，在任何时刻，传统自动梯中50％的梯级未被使用，因为它们正在使用中的梯级的下面返回。这也意味着设备的大部分在导轨的下面，结果维修起来又困难又昂贵。
WO 91/06501公开了一种环形自动梯，该环形自动梯沿具有曲线和直线部分的封闭环线而行。自动梯梯级的踏板向着曲线的内径逐渐变细，以便使梯级通过曲线。复杂的齿轮机构使梯级的内末端部分朝外张开，以便通过直线部分。然而，这样使梯级之间产生了间隙，从而使自动梯在直线部分不适于运载乘客。此外，对于曲线部分，曲线部分的半径必须一致，其中半径大小由梯级踏板的锥形程度确定。因此，公开的自动梯不能用来通过具有不同半径的多个弯曲部分的轨道。
其他曲线自动梯公开在各种专利或专利申请中，但这些曲线自动梯或者倾向于具有如上所述的渐窄梯级(例如见US 5158167)，因此在直线部分产生危险的间隙，或者倾向于使用围绕恒定半径的曲线移动的梯级，但是这样的曲线自动梯不适用于具有不同半径的曲线上。例如，US5544729使用复杂的公式计算每个梯级的形状，但所得的梯级只能使用在一个特殊的曲线上。稍微简单一些的系统公布在US 5165513中，但如果系统中所使用的梯级用在除圆形轨道以外的任何轨道中，那么所述梯级的形状将使踏板之间产生间隙。
具有这些缺点的其他自动梯公开在US 3878931、US 4809840、US4746000、US 4662502、US 4895239及US 4411352中。
根据本发明第一方面内容，提供一种通过曲线的自动梯，该自动梯包括沿弯曲轨道顺序设置的多个梯级，每个梯级具有踏板，其中所述踏板沿自动梯的移动方向具有前沿和后沿；及沿导轨驱动梯级的装置，其中踏板这样形成一个梯级的踏板的后沿弯曲，以与随后的梯级的踏板前沿的相应曲线相匹配，从而在所述梯级围绕自动梯轨道移动时，所述梯级配合在一起。
无论梯级沿什么样的曲线(在设计界限内)运行，在本发明中相邻梯级之间的配合均产生一种在相邻梯级之间具有可忽略的间隙的自动梯，而无需在弯曲程度改变时伸展或缩短梯级尺寸以填充间隙的复杂系统。
每个梯级优选适于围绕通过梯级的垂直轴旋转，以帮助通过弯曲轨道。
虽然弯曲轨道可以具有水平部分，但本发明尤其涉及具有至少一个上升或下降部分的轨道。在优选实施例中，弯曲轨道是封闭回路，这样可以围绕回路不断地驱动梯级。如果轨道是回路，那么显然一个完整的环形之后每个梯级将返回至同样的水平位置上。可以设置换向能力。
每个梯级优选包括大致垂直的轴和接收相邻梯级上的轴的轴颈的轴衬，轴和轴衬的设置允许梯级沿斜面上升或下降时，在相邻梯级之间产生相对的垂直位移，并且允许在所述斜面改变时，梯级间在垂直平面中有相对运动。在这种方式中，当驱动梯级沿斜面向上或向下时，每个踏板可以保持大致水平。所述结构也允许梯级围绕相邻梯级上的轴的旋转运动，从而允许梯级沿自动梯轨道的曲线运动。
利用安装在垂直柱上的直线轴承可以连接相邻梯级，并且所述轴承的质量中心轴线与形成所述相邻梯级的踏板的凸弧的曲线中心共线，其中所述垂直柱由梯级中的一个梯级承载。
轴和轴衬的设置可以提供仅在相邻梯级之间的连接，或可以提供附加的连接。虽然轴衬可以具有圆形轴承的道(run)以与轴颈啮合，但优选具有多个直线轴承的道(run)，因为梯级的大多相对运动是在垂直平面中。
在优选实施例中，踏板的前沿为圆弧，圆弧中心与轴的纵轴线共线，并且所述轴线经过所述弧的曲率中心。
自动梯优选包括限定自动梯的轨道的导轨，每个梯级优选具有至少一个用来将梯级支撑在导轨上且在沿自动梯轨道驱动梯级时沿导轨滚动的滚轮(诸如轮)。
在一个特别优选的实施例中，每个梯级具有第一和第二轮，设置第一和第二导轨以支撑所述第一和第二轮，改变所述第一和第二导轨的相对垂直位移以便将自动梯轨道限定在期望斜度上并同时保持梯级踏板水平。最优选的是，所述第一和第二轮大致设置在梯级上的水平平面中(即，平行于踏板的平面)，这样，第一导轨高于第二导轨时对应下降自动梯轨道，第一导轨低于第二导轨时对应上升自动梯轨道，第一导轨与第二导轨平齐时对应水平自动梯轨道。
可以设置多个第一和第二导轨。例如，可以设置两个第一和第二导轨，每个梯级中心线的每个侧面上设一个。为了增加稳定性，优选第一导轨比第二导轨靠近梯级的中心。
第一和第二轮优选设置在每个梯级的下端。第三轮或多个第三轮可以设在梯级的上端(踏板附近)。
本发明很大的优点在于梯级在任何时刻都设置在支撑它们的导轨的上方，这使维修变得容易。例如，各个梯级可以从相邻梯级上分离和拆除，以便对其进行维修或更换。由此，在本发明第二方面内容中，为如上限定的自动梯提供一种梯级，所述梯级包括具有弯曲前沿和相应的弯曲后沿的踏板。优选地是，梯级具有如上限定的用来将梯级支撑在自动梯导轨上的滚轮和如上限定的轴和轴衬。
本发明的优选实施例包括包含有一连串具有适当形状且人们可以站在其上的承载单元的自动梯结构，并且在所述自动梯结构中，相邻单元之间具有这样的连接不仅允许垂直位移产生的相对运动以形成梯级，而且允许旋转产生的相对运动，这样梯级单元在保持嵌套的同时可以如通用型自动梯一样移动，其中所述通用型自动梯能够经过一系列可以包括上升、下降和水平路程的直线和弯曲轨道，并且梯级在前进和返回轨道期间均可以保持利用。尽管所述自动梯具有通过一系列可以为上升和下降的直线和弯曲轨道的能力，但已有的多种成熟装置可以用来驱动所述自动梯。可以是安装在自动梯外部且操作连接在所述自动梯上的驱动器(例如齿轮齿条型驱动器)的电动机(一个或多个)。可选地，电动机可以被承载在自动梯上。在后一情况中，驱动器可以由支撑单元承载的电动机本身提供。电动机将适当地连接在与导轨啮合的轮上。在这种情况中，通过已有技术中已知方法中的一个方法，电动机的电力可以优选地从包容通道中的电缆装置得到。理想地是，电动机不需要设在每个梯级单元上，而只需要以这样的方式设在每个第二、第三、第四等梯级上即可得到的电力与自动梯的长度、梯度和总体结构的要求相匹配。
可选地，液压电动机或直线电动机可以用来驱动支撑单元。
无论使用哪一类型的驱动器，都要提供在发生电源故障时或响应警报信号安全地停止自动梯的装置。诸如电磁型装置等已知系统可以用于此目的。
在优选实施例中，每个梯级，具体为每个踏板的一个末端形成凸状弧，而在踏板的另一个末端形成(由具有任何期望长度的直线部分将所述另一个末端与第一末端分离开)具有相同半径的凹状弧，这样，当装配时，无论相邻两个踏板的中心线之间的相对角(取决于设计的最大值)为多大，一个踏板的凸状部分安装在下一个踏板的凹状部分中。
每个梯级可以设有无论在自动梯的直线、弯曲上升、下降轨道的运动过程中均能保持梯级的顶部表面水平的转子。
自动梯可以包含在支撑结构中，所述支撑结构优选是具有适当形状的通道，并且优选所述通道由金属或水泥制成。
可以设置合适的保护件以防止使用者发生事故。例如，自动梯可以具有或固定在支撑结构或固定在每个梯级上的扶手。
在优选实施例中，自动梯的每个梯级附加地包括在踏板任一侧上的直立保护物，每个梯级的保护物充分地靠近相邻梯级上对应的保护物，并且具有足够的厚度(优选从10到45mm)，使所述弯曲轨道上任一点处所述保护物之间的间隙最小。
在一个实施例中，所述保护物在第一直立位置和第二下降位置之间移动，以使梯级在水平平台之下运行时踏板的上表面和平台之间的间隙最小。例如，保护物可以安装在在导轨上滚动的底架上。当梯级运行在所述水平平台之下时，轨道高度下降以将所述保护物从第一位置移动至第二位置上。优选地是，在第二位置中，保护物的顶部与踏板的上表面大致平齐或在踏板的上表面之下。
可选地，梯级可以下降，以使梯级和直立保护物运行在水平平台之下。
可以在踏板的任一侧设置附加的保护物(插在直立保护物和自动梯使用者之间)，附加的保护物独立于直立保护物而安装，并且在梯级沿自动梯轨道移动时，所述附加保护物保持静止。
为了在自动梯全部或部分长度上克服侧向运动以稳定梯级，梯级可以附加或可选地安装围绕垂直或倾斜轴旋转且靠着支撑通道的壁运行的轮子。
自动梯优选包括具有被固定地板覆盖的水平部分，以使人们安全地上下。
自动梯可以放置和固定在现有普通楼梯之上。
参考附图，以下将利用实例描述本发明的具体实施例，其中
图1示出弯曲和直线轨道中的一些连接单元的平面图；图2示出图1的截面正投影；图3示出图2中单元的截面视图；图4示出对应所述单元下降、水平和上升轨道的轨道结构；图5示出上升和下降的单元的透视图；图6示意性示出安装在现有楼梯上的本发明；图7示意性示出能通过曲线的独立式或支撑式自动梯，所述独立式或支撑式自动梯从一个楼层掠过至另一个楼层，并且可以沿相似或相异的上升轨道和下降轨道而行；图8示意性示出作为机械化人行横道的本发明，用来使行人通过道路、铁路或其他障碍物的上方或下方；图9示意性示出在展览、主题公园等多水平位置游览中用来传送行人的本发明；图10是固定在每个梯级上以帮助预防乘客夹住的防护物的结构；
图11是图10的正视图；图12是图10的前视图；图13是草图，示出图10的防护物在自动梯顶部上的运动；及图14示出防护每个梯级的可选方法。
对应弯曲的设置参考附图，图1示出新型自动梯实例的直线和弯曲部分的平面图。踏板1的一个末端形成有圆的凸弧，踏板1的另一个末端形成有半径相同的圆的凹弧。
装配的时候，一个踏板的凸状弓形部分装配在下一个踏板的凹状部分中，而无论两个踏板中心线之间的相对角度(取决于设计的最大值)是多少。从一对踏板到下一对踏板的该角度是可以变化的。
用来通过曲线的自动梯可以包括具有换向能力的开口回路或具有可依据选择换向的能力的无端回路。
单元之间的连接描绘出对应图1平面的正面图的图2中示出单元之间的一种连接，这样的连接提供相对的上或下运动的能力并且提供旋转的能力。一部分自动梯中在右边的处于水平，而在左边的处于下降(或者，如果从左边来则处于上升)。每个单元设有垂直杆，即中柱4，这样中柱的质量中心轴线与对应踏板凸状弧的圆的中心共线。中柱装配在由托架6连接的直线轴承5中，其中所述托架6由邻近的单元承载。可以是多种类型其中之一的直线轴承既允许相邻单元之间所需的相对的上下运动，又允许相邻单元之间所需的旋转运动。其他的连接和轴承结构也可以获得相邻单元之间的这些相对运动。
为了使相邻梯级能随着自动梯的连续上升和下降轨道移动到彼此的上方和下方，单元之间需要有3个梯级高度的相对运动。直线轴承的安装允许所述量的垂直运动，如图2所示。
在曲线上时对应垂直运动的设置在保持踏板水平的本实施例中，每个单元的下面有两对轮，外轮7和内轮8也描绘在图3的剖视图中。在该实例中，轮分别安装在侧板9的外部和内部。
这样，轮的外轮组和内轮组运行在独立的轨道或导轨上，如图4所示。当内轮运行在单独的导轨11上时，外轮运行在导轨10上。通过将这些导轨沿自动梯设置在适当的不同水平位置上，从而将踏板1总是保持在水平位置上。
通过对应弯曲的设置和对轨道水平位置的设置，如所述，单元可以形成一种在设计参数下以任何预定的顺序上升、下降且沿为直线或曲线的水平轨道而行的自动梯。在这种情况下，每个踏板可以承载一对稳定轮2，所述稳定轮2在适当对齐的轨道或导轨3的上轨道或导轨组上运行，如图1。
也有具有单元间连接特性、可以使单元顶部保持水平及在任何设计条件下彼此紧密连接的轮和轨道的其他结构，以上描述了其中的一个结构。理想地，每个轮在其自己的单个的轴上旋转，以适应轨道或导轨的不同曲率。
图5给出上升和下降的单元的透视图。为了装配它们，中柱(4)安装在下一个单元上的滚柱(5)中，以便可以产生垂直的滑动和水平的旋转运动。
包容参考图3和4，整个装置包含在支撑结构中，在这种情况中，所述支撑结构是可由金属或混凝土形成的通道13。通道装备有适当的保护件14，以防止使用者发生事故。整个工作部分(未示出)可以位于两个为了方便安装和维修而设制的下轨道的上方。扶手15安装在通道13上，但可以根据应用分别安装在每个踏板上。
为了在自动梯的整个或部分长度上对抗侧向运动以使自动梯稳定，单元也可以安装围绕垂直或倾斜轴旋转且靠着支撑通道13运行的轮(未示出)。
上和下自动梯行人可以以与现有自动梯相类似的方法上和下自动梯。设置移动梯级的水平行程，所述水平行程运行在静态地板部分之下，其中从地板延伸的“细齿梳”与每个楼梯中匹配的槽啮合，以便人们可以安全地离开自动梯。然后，自动梯将表现为相反的过程，以便人们可以安全上至自动梯上。图6中示出实例。
本发明的可选实施例包括图6示出安装在现有楼梯16之上的本发明的可选实施例，其中在17处具有静态地板，在18处具有细齿梳。
图7示出本发明的可选实施例——可通过曲线的独立式或支撑式自动梯，该自动梯从一个楼层掠过至另一楼层，并且可以沿相似或相异的上升和下降轨道而行。
图8示出可以用作机械化人行横道的本发明的可选实施例，用来使行人通过道路、铁路或其他障碍物的上方或下方。
图9示出在展览、主题公园等多水平位置游览中可以载负行人的本发明的可选实施例。
固定件与移动件之间的防护在所有的自动梯中，存在着乘客的衣服、脚、包等夹在移动阶梯和固定侧面之间的危险。在曲线自动梯中，由于运行时间隙的变化，使这样的问题更难于解决。这样的变化可见图1中。
一种解决方法示出在图10(平面)和11(正面)中，每个踏板带有一对优选垂直的防护物19，所述防护物19以这样的方式安装和形成当相邻踏板的中心线彼此倾斜时，如图10所示，防护物在乘客和自动梯的固定壁之间保持实质上连续的屏障。利用由虚线示出在图10和11中且示出在图12的前视图中与扶手结构15集成的固定防护物20提供附加的保护。
为了最大化保护，这些固定防护物20与自动梯的局部曲线和角度相适应，或沿着轨道在每个点上下降。
人们退出自动梯时的水平位置的情况示出在图13中。如已有实例中一样，梳子与导轨啮合，以允许行人进入至固定地板17上。移动防护物19保持在固定防护物20的后面，但随后自动梯下降到地板下大约一个梯级的深度，以便防护物19运行在允许行人离开自动梯区域的地板下面。然后，梯级和移动防护物产生相反的运动，以便人们可以上自动梯。
在进入和退出点避免复杂的可选结构示出在图14中。移动防护物21穿过相应的踏板中的槽22，且由安装在单独一组轮和轨道24上的底架23承载。在水平进入和退出点上，承载底架的导轨适当地设置低些，以便防护物21的顶部与踏板平齐。这样，它们可以在进入和退出点处在固定梳下面通过。
在图12和14的设置中，根据当前的实践，可以沿着固定防护物20的下边缘安装刷子，以为乘客提供警示和心理上的屏障。
权利要求
1.一种可通过曲线的自动梯，所述自动梯包括沿弯曲轨道顺序设置的多个梯级，每个梯级具有踏板，其中所述踏板沿所述自动梯的移动方向具有前沿和后沿；及沿所述轨道驱动所述梯级的装置，其中，所述踏板这样形成一个梯级的踏板的后沿弯曲，以与随后梯级的踏板的前沿的相应曲线匹配，以便在所述梯级围绕所述自动梯轨道的曲线移动时，所述梯级配合在一起。
2.根据权利要求1所述的自动梯，其特征在于，每个梯级适于围绕通过所述梯级的垂直轴旋转，以帮助通过弯曲轨道。
3.根据权利要求1和2中所述的自动梯，其特征在于，所述弯曲轨道是封闭回路，这样所述梯级可以围绕所述回路不断地被驱动。
4.根据任一前述权利要求所述的自动梯，其特征在于，每个梯级包括大致垂直的轴和用来接收相邻梯级上的轴的轴颈的轴衬，轴和轴衬的设置允许在所述梯级沿斜面上升或下降时，相邻梯级之间产生相对的垂直位移。
5.根据权利要求4所述的自动梯，其特征在于，每个轴衬具有多个直线轴承的道以与所述轴颈啮合。
6.根据权利要求4或5所述的自动梯，其特征在于，每个踏板的所述前沿为圆弧，圆弧中心与所述轴的纵轴线共线，且所述轴线经过所述弧的曲率中心。
7.根据任一前述权利要求所述的自动梯，其特征在于，每个梯级具有第一和第二轮，设置第一和第二导轨用于支撑所述第一和第二轮，其中所述第一和第二导轨的相对垂直位移在保持所述梯级的所述踏板水平的同时限定所述自动梯轨道的期望斜度。
8.根据权利要求7所述的自动梯，其特征在于，所述第一和第二轮大致设置在水平平面中，其中，所述第一导轨高于所述第二导轨时对应下降自动梯轨道，所述第一导轨低于所述第二导轨时对应上升自动梯轨道，所述第一导轨与所述第二导轨平齐时对应水平自动梯轨道。
9.根据任一前述权利要求所述的自动梯，其特征在于，每个梯级附加地具有在所述踏板任一侧上的直立保护物，每个梯级的保护物充分地靠近相邻梯级上对应的保护物，并且具有足够的厚度，使所述弯曲轨道上任一点处所述保护物之间的间隙最小。
10.根据权利要求9所述的自动梯，其特征在于，所述保护物的所述厚度是从10到45毫米。
11.根据权利要求9或10所述的自动梯，其特征在于，所述保护物在第一直立位置和第二下降位置之间移动，以使所述梯级经过水平平台之下时所述踏板的上表面和所述平台之间的间隙最小。
12.根据权利要求11所述的自动梯，其特征在于，在所述第二位置中，所述保护物的顶部大致与所述踏板的上表面平齐或在所述踏板的上表面之下。
13.根据权利要求11或12所述的自动梯，其特征在于，所述保护物安装在在导轨上滚动的底架上，当所述梯级经过所述水平平台之下时，所述导轨的高度降低以将所述保护物从第一位置移至第二位置。
14.根据权利要求9或10所述的自动梯，其特征在于，所述梯级被降低，以使所述梯级和所述直立保护物经过水平平台之下。
15.根据权利要求9至14中任一权利要求所述的自动梯，包括附加保护物，所述附加保护物在所述踏板的任一侧上，并且独立于所述直立保护物而安装，所述附加保护物在所述梯级沿所述自动梯轨道移动时保持静止。
16.根据权利要求15所述的自动梯，其特征在于，所述附加保护物插入在所述直立保护物和自动梯使用者之间。
17.一种用在任一前述权利要求所述的自动梯中的梯级，包括具有弯曲前沿和对应的弯曲后沿的踏板。
全文摘要
一种自动梯，其具有形成有(1)的梯级，以通过曲线。梯级由(4)(5)(6)适当地连接，由(3)(10)(11)引导，且被包容和供以动力，以便自动梯可以在设计的参数下以预定的顺序上升、下降和沿笔直或弯曲的水平轨道而运行。梯级在前行或返回轨道中均可使用。安装防护物以防止鞋子或其他衣服夹在移动件和固定件之间。为了安全地上自动梯或下自动梯，可以用适当的装置引入直的水平长度，以使乘客从固定地板上来或下至固定地板上。
文档编号B66B23/12GK1551852SQ01822317
公开日2004年12月1日 申请日期2001年12月5日 优先权日2000年12月5日
发明者约翰·考特·利维, 约翰 考特 利维 申请人:莱威特有限公司