专利名称：具有自行的对重的电梯设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电梯设备，具有一个电梯轿厢、至少一个侧部的引导结构以及至 少一个可沿引导结构行驶的对重，其中，对重配有自驱动装置且通过承载机构与电梯轿厢 连接。
背景技术：
常见的牵引电梯包括电梯轿厢，其通过承载机构与对重连接。承载机构(钢丝绳、 皮带等等)通过固定的牵引驱动装置驱动。电梯轿厢和对重都通过刚性的引导装置在竖井 中引导。这种常见的牵引电梯的缺点在于 驱动装置在电梯竖井内的空间需求； 承载机构上的摩擦系数不均勻，这有时会导致或者更大或者更小的牵引力。此 外，牵引力还可能通过干扰因素、比如通过油受到影响。 对重的较大的、未被利用的“无用质量(Totmasse)，，； 用于固定的驱动装置和对重引导装置的高安装费用。驱动装置设置在对重上的其它配置结构也是公知的。EP1808399A2公开了此类结 构的一个示例，其中描述了一种具有自驱动装置的对重以及一种相应的电梯设备。在对重 上设置驱动装置和牵引辊。电梯轿厢借助于下部缠绕悬挂在相同的承载机构上，承载机构 也承载对重。此外，该公开文献也针对对重的引导公开了导轨，不过针对对重的驱动(借助于 圆柱电机或扁平电机)公开了与导轨以及与承载机构独立的驱动机构(以柔韧的、在电梯 竖井中张紧的驱动皮带的形式)。驱动的摩擦轮和与其错位设置的压紧滚轮在该驱动皮带 上运行。可选地还可以使驱动皮带与驱动轮相啮合。该具有对重上的自驱动装置的配置方式的缺点在于，不能容易地控制驱动功能。 此外，该文献中建议的单独的驱动机构以及承载机构的寿命由于必须的缠绕以及由此产生 的弯曲作用而受到限制。另一个缺点是将驱动装置与对重的引导装置相互分开的方案的成 本较高。与此相反，DE-A1-10140390公开了一种取代单独的、柔韧的驱动皮带的刚硬的以 异形轨形式的运行轨道，其同时接管针对对重的运动的引导功能。通过摩擦轮和错位设置 的压紧滚轮以及四个设置在底架上且驱动支承在底架中的驱动轴的驱动电机来实现驱动 是比较耗费的。底架与对重固定连接。W0-A1-01/70614也公开了一种类似的耗费的框架结构，具有驱动轴和至少一个驱 动电机。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种电梯设备，其比常见的牵引电梯需要更小的空间且尽可能简单地以及以最少的装置实现。此外，这种电梯设备应该尽可能成本低廉且依然能够提供较高的行驶舒适性和较 高的安全性。本发明通过具有至少一个自行的对重电梯设备实现。为此，在对重上固定扁平驱 动装置，其中，扁平驱动装置与固定地安装在电梯设备中的引导结构处于相互作用中。引导 结构一方面被用作对重的引导机构，另一方面引导结构接收扁平驱动装置的驱动力。电梯 轿厢通过将对重上的扁平驱动装置的旋转运动转化成对重沿引导结构的竖直运动而运动。 由于电梯轿厢通过承载机构与对重连接，电梯轿厢随着对重运动，其中，电梯轿厢和对重的 运动方向相反。在本发明的一个优选的实施方式中，在引导结构上设置互补的齿部，或者可以采 用比如以齿带(Verzahnungsband)或齿条带(Verzahnungsstreifen)的形式固定在电梯设 备中的齿部。电梯轿厢通过将对重上的扁平驱动装置的齿轮圈的旋转运动转化成对重沿互 补的齿部的竖直运动而运动。由于电梯轿厢通过承载机构与对重连接，电梯轿厢随着对重 运动，其中，电梯轿厢和对重的运动方向相反。在另一个优选的实施方式中，设置非对称地固定在电梯轿厢的一侧的对重。在该 对重上安装至少一个扁平驱动装置。在又一个优选的实施方式中，设置两个对重且在每个对重上安装至少一个扁平驱 动装置。所述对重优选对称地设置到电梯轿厢上。在又一个优选的实施方式中，针对每个扁平驱动装置设置至少一个压紧滚轮，从 而能够可靠地引导对重。特别优选的结构是，承载机构偏心地固定在对重的上部区域中，从而更好地捕集 (abfangen)非对称产生的力。此外，对重的偏心的悬挂在设置此类齿部的实施方式中导致 了齿部的可靠的啮合。本发明的一个优点在于，在一方面的承载功能与另一方面的驱动以及引导功能之 间给出明显的区分。承载元件或其部件可以因此独立于驱动元件以及引导元件或其部件进 行优化。在轿厢与对重之间的弹性连接机构仅剩下一个承载机构或这里优选采用多个承载 机构且可以相应地进行尺寸设计。本发明导致了一个或多个承载机构的更长的使用寿命，这是因为不向一个或多个 承载机构导入(表面)牵引力。按照本发明，一个或多个扁平驱动装置的驱动力不作用在作为电梯轿厢与一个或 多个对重之间的连接装置的一个或多个承载机构上，而是作用在电梯竖井中或电梯竖井上 的引导结构上(优选作用到引导结构的齿部上)。按照本发明，在各实施方式的一部分中，互补的齿部通过与扁平驱动装置的一个 或多个齿轮圈的相互作用除了驱动功能之外还接管针对一个或多个对重的引导功能的至 少一部分。在按照本发明的驱动方案中有利的是，电梯轿厢装配有轿厢制动器。这具有下列 优点〇明显地减小了驱动装置的复杂性及其构造大小。这导致了更少的部件以及更少 的维修费用。
〇不再考虑电梯轿厢与对重之间的一个或多个承载机构的弹性拉伸，这是因为电 梯轿厢能够总是被固定在停靠位置中。一个或多个承载机构只需按照牵引载荷的标准来设 计。〇在驱动装置发生故障或供电发生故障时，不总能保证至对重上的扁平驱动装置 的简单的可接近性。但通过轿厢制动器可以实现简单的可进入性，这加速了被困在电梯轿 厢中的人员的解救。在对重上除了扁平驱动装置本身之外还可以安装配属的功率电子部件(ACVF = 具有变化的频率的变频器)。由此还可以将其质量利用为有效的对重质量。此外，EMV故障 (电磁故障)通过ACVF与一个或多个扁平驱动装置之间的较短的连接被最小化。电梯设备可以以模块的形式构建。即在对重上安装的扁平驱动单元的数量随工作 负荷变化。通过至电梯轿厢的间距以及较长的承载机构的阻尼特性，通过扁平驱动装置产生 的振动和噪音得以减小或消除。
下面借助附图详细阐述本发明。其中，图1示出了第一个按照本发明的电梯设备的简化俯视图。图2示出了另一个按照本发明的电梯设备的简化俯视图。图3A示出了另一个按照本发明的电梯设备的一部分的简化侧视图。图;3B示出了图3A的俯视图。图4示出了又一个按照本发明的电梯设备的一部分的简化侧视图。图5示出了又一个按照本发明的电梯设备的一部分的简化侧视图。图6示出了能够在又一个按照本发明的电梯设备中使用的第一扁平驱动装置的 截面图。图7示出了能够在又一个按照本发明的电梯设备中使用的另一个扁平驱动装置 的截面图。图8示出了又一个按照本发明的电梯设备的简化侧视图。图9示出了又一个按照本发明的电梯设备的简化侧视图。
具体实施例方式图1示出了第一个按照本发明的电梯设备100。其涉及一种非对称的配置，因为 在电梯轿厢5的一侧设置具有对重18的引导结构10，对重具有自驱动装置。在电梯轿厢5 的相对立的另一侧设置简单的导轨(比如T形)，其被用作引导结构10。电梯设备100可 以比如安装在大楼的电梯竖井2中。在对重18上安装扁平驱动装置6，其被用作自驱动装 置。扁平驱动装置6包括至少一个齿轮圈7，其啮合到互补的齿部25中，齿部比如设置在引 导结构10上。对重18通过承载机构19与电梯轿厢5连接。承载机构19优选经过相应的 换向轮(比如在竖井上端部)换向。经过这种设置方式将齿轮圈7的旋转运动转化成对重18的竖直运动以及由此转 化成电梯轿厢5的反方向的竖直运动。在齿轮圈7与互补的齿部25之间存在基本上型面配合的连接。根据扁平驱动装置6的旋转方向的不同，扁平驱动装置与对重18 —起沿互补的齿 部25向上或向下运行。在电梯轿厢5的顶面上，在中线L-L的两侧(与中线L-L对称)存在用于承载器 械19(承载机构)的悬挂点8。承载器械19分别引导到电梯设备100的上端部，用以在那 里经过所述换向轮(未示出)引导到悬挂点或固定点8。所述固定点8位于一个竖直面BV 中，其大致与安装引导结构10的导轨10. 1的平面落到一起。在电梯轿厢5上可以设置具有轿厢门21和竖井门22的门设备50。如图1所示， 在非对称的配置中优选采用非对称的门设备50。电梯轿厢5可以如此配有非对称的门设备 50，即门设备50的门元件21、22在打开时向电梯轿厢5的还存在具有互补的齿部25的引 导结构10的一侧推动。门元件21、22的推动在图1中用虚线表示。在图1所示的实施方式中，两个扁平驱动装置6并排(相互平行)设置在同轴的 串联配置结构(Tandem-Konfiguration)中(参见图7)。每个扁平驱动装置6具有一个齿 轮圈7，其啮合到与其互补的齿部25中。但还可以针对每个对重18仅设置唯一一个扁平驱 动装置6 (参见图9)。根据本发明可以采用不同的扁平驱动装置6。特别优选的是下列类型的扁平驱动 装置6 -无传动齿轮箱(getriebelos)的扁平驱动装置；-无电刷(bilrstenlos)的电机，特别是无电刷的直流供给的电机，优选永磁同步 电机；-优选外转子电机；-内转子电机。扁平驱动装置6还被称作转矩电机。对重18作为负载直接固定在扁平驱动装置6 上。定子34直接固定在对重18上或对重结构35上。不需要传输机构，比如传动齿轮箱、 皮带、链条等等。因此，扁平驱动装置6还被称作直接驱动装置。这种扁平驱动装置6的一个优点在于，其具有紧凑的、节省空间的设计且由此可 以容易地设置在对重18中或对重18上。此外，此类扁平驱动装置6几乎不具有机械摩擦 损耗且效率较高。特别优选的是，扁平驱动装置6具有无壳体或无框架的设计。此类扁平 驱动装置6还可以根据需要被覆盖以及包覆。因此，其特别适用于当前的应用。图2示出了本发明的另一个实施方式。在该图中可见电梯设备100的示意俯视图。 此处为对称的配置。电梯设备100包括一个电梯轿厢5、两个竖直的、在侧部的引导结构10 和两个可沿引导结构10行驶的对重18。此外，每个对重18配有一个自驱动装置。电梯轿 厢5通过承载机构19与对重18连接。在该情况下也涉及一种自行的对重18，在其上端面 上分别固定一个扁平驱动装置6。每个扁平驱动装置6具有至少一个齿轮圈7，其啮合到互 补的(比如以齿条形式的)齿部25中，齿部设置在引导结构10上。通过这种配置，齿轮圈 7的旋转运动被转化成对重18的竖直运动。在电梯轿厢5上可以设置具有轿厢门21和竖井门22的门设备50。如图2所示， 在对称的配置中优选采用对称的门设备50。电梯轿厢5可以如此配有对称的门设备50，即 门设备50的门元件21、22在打开时向电梯轿厢5的两侧推动。门元件21、22的推动在图2中用虚线表示。承载机构19的端部固定在电梯轿厢5上的所谓固定点8上。这些固定点8位于 竖直平面BV中，其与安置导轨10. 1的平面大致落到一起。固定点8位于中线L-L的两侧 (对称于中线L-L)。在所述示例中，在图2中的引导结构10上安装导轨10. 1，用以能够精确地引导电 梯轿厢5。此外，可以比如在引导结构10的内部设置引导面，压紧滚轮M能够沿引导面运 行。这些引导面优选平行于被用作互补的齿部25的齿条延伸。在图2所示的实施方式中，针对每个对重18将两个扁平驱动装置6并排(相互平 行)设置在同轴的串联配置结构(Tandem-Konfiguration)中(参见图7)。每个扁平驱动 装置6具有一个自身的齿轮圈7，其啮合到与其互补的齿部25中。但还可以针对每个对重 18仅设置唯一一个扁平驱动装置6 (参见图9)。图3A和;3B示出了本发明的又一个实施方式。在图3A中可见电梯设备100的一 部分的示意侧视图，而图3B示出了示意俯视图。电梯设备100包括具有两个竖直的侧部的 齿部25的对重18。对重18支承两个扁平驱动装置6。两个扁平驱动装置6的每一个都具 有齿轮圈7，其啮合到齿部25中。压紧滚轮M优选如此设置在齿轮圈7的相对一侧上，即 齿部25在齿轮圈7与压紧滚轮M之间延伸。电梯轿厢(未示出)通过承载机构19与对 重18连接。在这种情况下涉及的也是自行的对重18。通过这种配置将齿轮圈7的旋转运 动转化成对重18的竖直运动。在图3A和图;3B所示的情况下也双重地设计每个扁平驱动装置6，每个扁平驱动装 置6相应地分别具有两个齿轮圈7，如在图;3B的俯视图中所示。如图3A所示，对重18优选承载功率电子部件(ACVF)。引导结构在具有齿部啮合的实施方式中既接管引导功能也接管驱动功能。在图4中示出了又一个实施方式。该又一个实施方式仅附加地进行阐述，因为其 基本上与图3A和图:3B所描述的实施方式相符。其在所示的情况下具有4个扁平驱动装置 6。由此提高了运送能力。此类配置适用于比如较大的电梯轿厢和/或适用于移动较大的 负载。图5中大大简化地示出了又一个实施方式。从图中可见空心的引导结构10，两个 压紧滚轮M在引导结构10的内部I中运动。在外部将齿条25设置在引导结构10上。具 有扁平驱动装置6的对重18沿齿条25向上或向下滚动。承载机构19优选稍稍偏心地固 定在对重上。dS是偏心度的大小。在图6中示出了可以被用于本发明的扁平驱动装置6的一种实施方式。所示扁平 驱动装置6是一种永磁同步电机，其包括位于外部的齿轮圈7。永磁体31位于圆柱面上且 叠片组和线圈32被永磁体31径向包围。转子33承载永磁体31以及齿轮圈7。定子34承 载叠片组和线圈32且在扁平驱动装置6的内部延伸。定子34机械上与对重18或对重结 构35连接。扁平驱动装置6的厚度Dl优选小于100mm。该厚度Dl优选小于80mm。直径D2 典型地为大约600mm。在图7中示出了可以被用于本发明的扁平驱动装置6的另一种实施方式。所示 扁平驱动装置6为所谓的串联结构(Tandemanordrumg)，其中，两个扁平驱动装置同轴地构建。该构造与图6类似，其中，简单地将第二扁平驱动装置镜像对称地与同一对重结构35 连接。串联扁平驱动装置6的厚度D3优选为小于200mm。厚度D3优选小于160mm。直 径D2典型地为大约600mm。在一个优选的实施方式中，针对每个扁平驱动装置6分别设置至少一个压紧滚轮 24 (参见比如图幻，从而能够可靠地引导对重18。所述压紧滚轮M确保了齿轮圈7精确地 啮合到互补的齿部25。压紧滚轮M负责可靠地将齿轮圈7啮合到互补的齿部25中。此类压紧滚轮M的一种可能的设置方式在图5中可见。在该实施方式的一部分中，互补的齿部25以齿条的形式竖直地在电梯竖井中沿 引导装置10延伸。压紧滚轮M沿平行于齿条的平面延伸，其中，所述平面位于相对立的一 侧上。取代齿条还可以采用柔韧的带状或条带状的齿部25，如结合图3A JB和图4所示。 所述柔韧的带状或条带状的齿部25优选如下设计，即在一个齿部25断裂的情况下第二个 齿部25能够承担整个差负载(Differenzlast)。带状或条带状的齿部25优选为具有冲孔 的带钢或金属条带，冲孔被设计为能够使齿轮圈7的齿嵌入。带状或条带状的齿部25或者 是比如带齿皮带。在又一个实施方式中，有利地在引导结构10上安装导轨10. 1，用以能够精确地引 导电梯轿厢5，这导致了更高的行驶舒适性和更小的磨损。按照本发明，向一个或多个对重18上的扁平驱动装置6的能量输送和信号输送通 过电梯竖井中的特殊的(悬挂)线缆实现，或者可以在引导结构10上设置滑动接点或集电 器。除了扁平驱动装置6本身之外还可以在对重18上安装附属的功率电子部件。但这会 导致增大一些的重量，这是有利的，因为这样对重18就可以被设计得更小/更轻。在图8中以简化视图示出了又一个按照本发明的电梯设备100。该实施方式的特 点在于，被用作互补的齿部25的齿条配有斜齿啮合。左齿条的齿与右齿条的齿优选如下定 向，即其形成位于180度(在这种情况下两个齿条具有直齿啮合(Gradverzahrumg))与45 度之间的角度。在图8中示出了扁平驱动装置的相应地斜齿啮合的齿轮圈7且还可见对重 18。通过采用两个斜齿啮合，由齿条和齿轮圈7组成的对除了驱动功能外还接管了用于对 重18的引导功能。在图8中示出的实施方式特别适用于同轴扁平驱动装置。在图9中以简化视图示出了又一个按照本发明的电梯设备100。该实施方式的特 点在于，被用作互补的齿部25的齿条配有(在双斜齿啮合意义上的)人字齿部。齿轮圈7 相应地设计。此类齿部导致自引导(klbstfUhrung)。对重18的重量优选如下选择，即其连同扁平驱动装置6和可选的功率电子部件与 电梯轿厢5的重量大致相等。通过此类均衡或相应的的平衡实现了驱动装置总是必须向定 义的相同方向推动，这导致了更好的行驶舒适性。优选在电梯轿厢5上设置停车制动器，从而确保电梯设备100在所有情况下的可
靠的工作。
权利要求
1.一种电梯设备(100)，具有电梯轿厢(5)、具有至少一个引导结构(10)、能够沿引导 结构(10)行驶的对重(18)以及具有对重(18)上的自驱动装置，其中，电梯轿厢( 通过 承载机构(19)与对重(18)连接，其特征在于，引导结构(10)是至少一个固定设置的导轨 (10. 1)或至少一个固定设置的齿条(25)，对重(18)能够在导轨或齿条上被引导地运动，在 对重(18)上固定至少一个扁平驱动装置(6)作为自驱动装置，其中，扁平驱动装置(6)与 引导结构(10)型面配合地相互作用，从而将扁平驱动装置(6)的旋转运动转化成对重(18) 的第一竖直运动，通过电梯轿厢(5)与对重(18)经由承载机构(19)的连接使电梯轿厢(5) 实施第二竖直运动，第二竖直运动与第一竖直运动方向相反。
2.如权利要求1所述的电梯设备(100)，其特征在于，扁平驱动装置(6)具有齿轮圈 (7)，所述齿轮圈基本上型面配合地啮合到互补的齿部0 中，所述齿部固定地设置在引 导结构(10)上，从而将齿轮圈(7)的旋转运动转化成对重(18)的第一竖直运动。
3.如权利要求1或2所述的电梯设备(100)，其特征在于，竖直地固定在电梯设备 (100)中的、柔韧的、带状或条带状的元件05)被用作引导结构(10)。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电梯设备(100)，其特征在于，扁平驱动装置(6) 是无传动齿轮箱的扁平驱动装置。
5.如权利要求1至4中任一项所述的电梯设备(100)，其特征在于，扁平驱动装置(6) 是无电刷的电机。
6.如权利要求1至5中任一项所述的电梯设备(100)，其特征在于，扁平驱动装置(6) 是内转子电机或外转子电机。
7.如前述权利要求中任一项所述的电梯设备(100)，其特征在于，电梯设备(100)具有 非对称的结构，所述非对称的结构的特点是，引导结构(10)位于电梯轿厢(5)的一侧且对 重(18)连同扁平驱动装置(6)位于电梯轿厢(5)的设置引导结构(10)的一侧。
8.如权利要求7所述的电梯设备(100)，其特征在于，电梯轿厢(5)配备有单侧的门 设备(50)，其中，门设备(50)的门元件(21、22)在打开时向电梯轿厢(5)的设置引导结构 (10)的一侧滑动。
9.如权利要求1至6中任一项所述的电梯设备(100)，其特征在于，电梯设备(100)具 有基本上对称的结构，所述基本上对称的结构的特点在于，设置两个引导结构(10)和两个 对重(18)，其中，第一引导结构(10)连同第一对重(18)设置在电梯轿厢(5)的第一侧，第 二引导结构(10)连同第二对重(18)设置在电梯轿厢(5)的相对立的第二侧。
10.如前述权利要求中任一项所述的电梯设备(100)，其特征在于，在对重(18)上设置 至少一个压紧滚轮(M)，所述压紧滚轮在引导结构(10)上滚动且负责扁平驱动装置(6)与 引导结构(10)的可靠的相互作用。
11.如前述权利要求中任一项所述的电梯设备(100)，其特征在于，优选至少两个承载 机构(19)偏心地固定在对重(18)的上部区域中。
12.如权利要求1或2所述的电梯设备(100)，其特征在于，在引导结构(10)上安装导 轨(10. 1)，用以引导电梯轿厢(5)。
13.如前述权利要求中任一项所述的电梯设备(100)，其特征在于，对重(18)的重量如 下选择，即对重的重量连同扁平驱动装置(6)的重量大约等于电梯轿厢( 的重量，通过这 种平衡使扁平驱动装置(6)始终仅向定义的同一方向进行驱动。
14.如权利要求2所述的电梯设备(100)，其特征在于，对重(18)偏心地悬挂，用以负 责将齿轮圈(7)可靠地啮合到互补的齿部05)中。
15.如前述权利要求中任一项所述的电梯设备(100)，其特征在于，在电梯轿厢(5)与 一个或多个对重(18)之间连接地设置至少两个承载机构(19)。
全文摘要
本发明涉及一种电梯设备(100)，具有电梯轿厢(5)、具有两个竖直的侧部引导结构(10)、至少一个能够沿至少一个引导结构(10)行驶的对重(18)以及具有对重(18)上的自驱动装置，其中，电梯轿厢(5)通过承载机构(19)与对重(18)连接。在对重(18)上固定扁平驱动装置(6)作为自驱动装置，其中，扁平驱动装置(6)优选具有齿轮圈(7)，齿轮圈啮合到互补的齿部(25)中，齿部固定地设置在电梯设备(100)中。由此将齿轮圈(7)的旋转运动转化成对重(18)的第一竖直运动，通过电梯轿厢(5)与对重(18)经由承载机构(19)的连接使电梯轿厢(5)实施第二竖直运动，第二竖直运动与第一竖直运动方向相反。
文档编号B66B11/00GK102105381SQ200980128729
公开日2011年6月22日 申请日期2009年7月15日 优先权日2008年7月23日
发明者史蒂芬·休格尔, 汉斯·克歇尔 申请人:因温特奥股份公司