電梯與小車平臺的軌道之間艙室的水平方向上的傳送的製作方法
2023-05-21 12:53:16 1
專利名稱：電梯與小車平臺的軌道之間艙室的水平方向上的傳送的製作方法
技術領域：
本發明涉及在一個升降通道中的電梯吊艙框架與一個可以在水平方向上移動的帶輪的小車之間移動一個艙室，更具體地說，涉及它的軌道，支承輪子和引導滾輪。
與建築物有關的乘客運輸系統典型地由電梯構成，在這些電梯中藉助於在電梯吊艙與一個平衡配重之間有繩索的牽引機器使單一的電梯吊艙在一個升降道中上下運動，該電梯吊艙可能有多個艙板，一個在另一個的上面。靠把電梯艙室由一個帶繩索的升降道中的吊艙框架移動到在另一帶繩索的升降道中的吊艙框架使在非常高的建築物中採用帶繩索的系統成為可能。
在共同擁有的1995年11月25日提交的美國專利申請序列號No.08/564704中描述了藉助於齒輪齒條副使一個電梯艙室在一個電梯吊艙框架與一個下降的或另一個電梯吊艙框架之間水平地移動。在此所描述的機構也被用於在電梯升降通道與一個小機車之間水平地傳送電梯艙室，從而該艙室可以在不連接的升降道之間移動，如在共同擁有的1996年6月19日提交的美國專利申請序列號No.08/666162中所描述的那樣。
除了所提出的非常高的比如半英裡量級的建築物以外，規模巨大的建築物綜合體也使得要重新研究在豎直方向上的運輸與水平方向上的運輸之間的關係。
本發明的目的包括提供一電梯艙室在一個電梯吊艙框架與一個帶輪的可以水平運動的小車之間的平滑的，安靜的運動。
按照本發明，一電梯吊艙框架具有軌道，它們被分離開，與在一個可以水平運動的小車上的被分離開的軌道對準，把軌道的端部進行斜切，從而當使小車進入鄰接於吊艙框架的位置時提供一個臨時的半重疊的連接部分。進一步按照本發明，艙室的每個角部都設有一對輪子，它們足夠地分離開，從而當艙室橫過吊艙框架的軌道與小車的軌道之間的連接部分滾動時，在該艙室在吊艙框架與小車之間運動的所有時間內，輪子中的一個或另一個處在整段的軌道(而不是在連接部分)上。進一步按照本發明，在艙室的每個角部成對地設置引導滾輪，它們被設置在豎直的軸線上，在軌道的側面上滾動，把每對中的引導滾輪足夠地分離開，從而在該艙室於節艙框架與小車之間運動的所有時間內，在每對中的引導滾輪中之一或另一個與整段的軌道接觸，而不是與連接部分接觸。更進一步按照本發明，通過用氨基甲酸乙酯塗覆輪子和滾輪上可以減小輪子的噪音，和/或通過把軌道的端部變成斜面來避免由於稍微的對不準而產生的任何突然的軌道接觸。
通過下面對其示例性的如在附圖中所示出的實施例的詳細描述將使本發明的其它目的，特點和優點變得更清楚。其中
圖1為按照本發明的一種電梯吊艙框架的簡化的程式化的部分剖面的部分側視圖，該框架由一對小車中之一個接納一個艙室；圖2為圖1的電梯吊艙框架的部分透視圖；圖3為圖1所示其中一個小車的簡化透視圖；圖4為圖1所示的艙室的部分的簡化了的側視圖；圖5為用於圖4所示的電梯艙室滑動架的多個線性馬達次級繞組的斷開透視圖；圖6為帶有設置在其上的圖1所示的艙室的一個小車的簡化的部分剖面的端視圖；圖7-10為當艙室由小車運動到圖1所示的電梯吊艙框架的平臺上時，線性馬達和位置傳感器運行的簡化了的程式化視圖；圖11為用於在小車和電梯吊艙框架平臺上的線性馬達的示例性馬達驅動系統的簡化示意性方框圖；和圖12為當它們重疊時吊艙框架和小車的軌道之一的局部頂視平面圖。
現在參見圖1，一艙室13包括一個乘客艙14和一個滑動架15。滑動架15具有設置在安裝到一框架22上的託架20，21上的輪子16-19。滑動架15的相反一側有四個類似設置的輪子，在圖6中只示出了一個輪子23。
圖中所示出的輪子16，17由設置在一小車28的一平臺27上的軌道26支承著，該小車進而可以靠輪子30，31上沿著一軌道29運動，軸頸32，33把這些輪子裝設在平臺27上。小車28的相反的一側有另外的輪子，在圖3和6中只示出了輪子34，這些輪子在一類似於軌道29的軌道35運行上(示於圖3)。軌道29，35被設置在建築物的結構36上。
圖中所示出的輪子18，19由一條軌道40支承著，該軌道被支承在一電梯吊艙框架43的一個平臺42上，該吊艙框架包括傳統種類的豎框44和支柱45。吊艙框架43被設置在升降通道45中，用來作豎直方向的運動，比如藉助於經纜索連接到吊艙框架和一個平衡配重上的典型的電梯牽引機器，或以任何適當的方式進行豎向運動。本發明與它一起使用的電梯的特性對本發明是無關緊要的。另一個小車46類似地可以在被支承在建築物中的軌道上運動，對它不作進一步的描述。
現在參見圖2，可以以任何適當的方式，比如通過塊體49，把軌道40和類似的軌道41支承在平臺42上。塊體51把四個線性馬達初級繞組50支承在平臺42上。塊體53把磁致伸縮的線性位移傳感器(MLDT)的一個波導部分52支承在平臺42上。
參見圖3，有關的塊體61，62把兩組四個線性馬達初級繞組59，60的每一組設置到平臺27上。塊體64把一個類似于波導52的磁致伸縮的線性位移傳感器的波導63設置到平臺27上。
線性馬達初級繞組50，59，60與四個相應的次級繞組68(見圖5)結合起來起作用，比如通過安裝塊體69把這些次級繞組設置到艙室滑動架15的平臺22上(見圖4)。每個次級繞組68具有一對設置在一個框架71中的永磁體70(見圖5)。次級繞組68沿著艙室滑動架15的整個長度伸展。電梯滑動架15也有由適當的託架81設置到平臺22上的多個永磁體標記塊體77-80(見圖7-10)。在圖4中只示出了與波導52對準的那個標記塊體77(見圖2)。標記塊體在波導部分52，63中產生一個磁致伸縮的應變波，以提供標記塊體相對于波導的一位置的指示。這裡的位置傳感器最好為Balluff DTL-2磁致伸縮的線性位移傳感器。
參見圖4和6，如前面所述的那樣，艙室滑動架15的每一側有四個支承輪16-19，23，它們把艙室支承在小車的軌道26，28上，同時也支承在電梯吊艙框架平臺的軌道40，41上(見圖2)。為了沿著軌道引導艙室滑動架15，滑動架15的每一側有四個被託架91固定到平臺22上的引導滾輪86-89(見圖4)和90(見圖6)。在一個優選實施例中，滾輪86-91有偏心的軸線調整裝置，以使得滾輪可以相對於軌道26，28(以及軌道40，41，如圖2)精確地定位。在一個優選實施例中，所有的輪子16-19，23和滾輪86-90是鋼製的，塗有氨基甲酸乙酯，以便減少噪音。在該優選實施例中，線性馬達可以為適當的幾段Anorad LEB-8線性馬達。
現在參見圖7-10，線性馬達與磁致伸縮的線性位移傳感器所提供的位置信息結合在一起的運行圖只示出了三個初級繞組和次級繞組60，68(而不是前面所示出的四個)，並示出了如果把小車，滑動架和吊艙框架翻過來時，處於與前面所示出的那一側相對的初級繞組的那一側的波導63和52。然而，運行的原理是相同的。在圖7中，滑動架15在小車28上取中心。標記塊體80在波導63的左端，指示滑動架15的位置相對小車28位於中心。在圖8中，滑動架15開始移動離開小車28，併到達吊艙框架43上。標記塊體80由波導63的端部向前前進了大約四分之一的路程，從而引起反射，指示出所示的位置。在圖7和8中，初級繞組59與次級繞組68的相互作用在對波導63所表示的位置作出響應的一個運動控制裝置的控制下造成滑動架15的運動，波導63所表示的位置隨著標記塊體80的位置改變。
在圖9中，滑動架15已經運動移動到吊艙框架43上的路程的三分之二的位置。這時，次級繞組68也與初級繞組50相接合，同時也與初級繞組59相接合。類似地，標記塊體77在設置於吊艙框架43上的波導52中引起反射，對它的馬達控制系統提供位置信息。這時，在此點系統中的兩個或任何一個(80，63，59或52，77，50)可以控制滑動架15的運動，這取決於如何實現本發明。在圖10中，滑動架15完全運動到吊艙框架43上，初級繞組50位於次級繞組68的中心，在波導52中的反射指示標記塊體77位於其中間。當由吊艙框架43轉移到小車28上時，或在相反的方向轉移到小車46時，可以出現類似的運行狀態。本發明的特點在於，對位置的感應在每個平臺上(在一小車上或者在一吊艙框架43上)實現，隨設置在滑動架15上的磁性塊體而改變，以通過設置在相應的平臺上(一小車或一吊艙框架)的初級繞組控制有關的線性馬達。
參見圖11，一簡化的示例性方塊圖示出了一個已知類型的馬達控制裝置，如果需要，可以採用該裝置。把適當的驅動信號提供給馬達，在給出的實例中的馬達包括設在小車28上的初級繞組60。如用虛線101所表示的那樣，初級繞組60的作用力與設在滑動架15上的次級繞組68一致地起作用，從而使得滑動架運動。磁致伸縮的線性位移傳感器連續地感應滑動架的位置，在這種情況下該傳感器為波導63，設在滑動架15上的標記塊體80產生它的磁致伸縮應變波。這在線路102上提供出一個位置信號，此信號提供給一速度型線發生裝置103，該裝置依照滑動架15的當前位置在線路104上提供速度指令。一個微分器106把在線路102上的位置信息轉換成在線路105上的速度信號，在一個求和電路107中把此速度信號由線路104上的速度指令減去。在線路108上的速度誤差信號被提供給一個電流控制裝置109，此裝置的輸出在線路110上提供給一個適當的驅動裝置，比如一個電壓可變頻率可變(VVVF)驅動控制裝置111。速度型線發生器103也對VVVF驅動裝置111通過線路112提供一個輸入。一個放大器113對線路115上的信號作出響應，把驅動信號通過線路114提供給馬達的初級繞組60。由放大器113通過線路116到電流控制裝置109的反饋形成了一個電流的環路。
參見圖2，軌道40，41被榫接在外側面上，從而提供如所示出的與軌道26，35的臨時性的半重疊連接，軌道26，35被類似地榫接到內側面上(見圖3)。在圖12中，示出了軌道26，40的最小的重疊，這種重疊可以為一英寸(2.5釐米)的量級，這就夠用的；但是也可以採用二或三英寸(5-7釐米)的重疊。小車可以有一個緩衝裝置，以絕對阻止它的運動，而在軌道26，35與軌道40，41之間沒有任何幹擾。
輪子16和17以及18和19的間隔和在滑動架15的相反的一側的其它對輪子的間隔足夠大，以致在所有時間充分的一段軌道121，122(見圖12)支承著一個輪子16，18或者另一個輪子17，19。類似地，使滾輪86和87以及滾輪88和89的間隔足夠大，以致在所有時間每對滾輪中的一個或另一個滾輪在軌道26，40的平的內側邊緣123，124上(見圖12)。因此，按照本發明，軌道的榫接和輪子及滾輪的間隔提供了平滑的運行。
設置在軌道的端部的多種斜面也使得更平滑和更安靜。例如，參見圖2中軌道40，41的左手端，在側面上和在頂部每個頂端都有斜面127。另外，在通向榫接口的頂部表面上每個都有一個較長的斜面128。參見圖3中軌道26，35的右端，這些軌道中的每一個在外側邊緣上有一個長的斜面131，而在內側邊緣和頂端上有一個短的斜面132。這些軌道中的每一個也可以有一個中等長度的複合斜面133，通進榫接口。所有這些斜面可以有多種尺寸，但典型地可以為5到7度的量級。這些斜面的目的簡單地是避免在軌道與輪子或滾輪之間的突然接觸，如由於有小的對不準而可能發生的情況那樣，從而提供了由軌道到軌道的平滑的過渡，使乘客感覺不到任何顛簸。在另一方面，如果需要，沒有這些斜面中的某些或沒有任何斜面，用不同長度的斜面和用有不同角度的斜面也可以實現本發明。所有這些對本發明是無關緊要的。
為了簡單起見，所示出的本發明是用實心的平臺22，27，42。在實現本發明的最佳方式中，可以用框架構成小車，滑動架和吊艙框架，而不是有實心的平臺。雖然為了簡單在這裡沒有示出，但是在滑動架於小車與吊艙框架之間運動之前，可以把吊艙框架43鎖定在一固定在建築物結構36上的一個適當的結構上。這樣的吊艙/地板鎖可以為在共同擁有的1995年11月29日提交的正在共同未決的美國專利申請序列號No.08/565648中示出的那種形式，或某種其它形式。在這裡為了使本發明清楚，從圖中略去了其它裝置。例如，可以藉助於適當的艙室/吊艙鎖把滑動架鎖定到一個小車上，或鎖定到吊艙框架上，這種鎖可以為在共同擁有的1995年11月29日提交的美國專利申請序列號No.08/565658中所描述的那些鎖的形式，或任何其它適用的形式。另外，在其最佳方式中，除了線性馬達設置的動態剎車裝置以外，可以對小車和吊艙框架都設置某種形式的滑動架剎車裝置，從而可以使其上面的滑動架的運動減慢或阻止其運動。
由上述很明顯，必須使小車在它的輪子上運動，靠近電梯吊艙框架，為的是如所描述的那樣使軌道重疊起來。可以靠通常用於水平運輸系統的那種類型的繩索驅動裝置，或靠任何適當種類的線性或旋轉馬達使小車運動。這對本發明是無關緊要的。這裡示出的位置傳感器包括類似的但是為分開的部件，一個部件由用於小車的波導63和標記板80形成，而另一個部件由用於吊艙框架的波導52和標記板77形成。如果需要，可以採用其它形式的位置傳感器，甚至用到被設置在升降通道或接近升降通道的傳感器的程度，而不是被設置在部件本身上。這可以提供一組單一的位置信號，表示出滑動架在小車或吊艙框架上的什麼部位。類似地，可以採用其它形式的線性馬達。事實上，如果需要，本發明可以用設置在滑動架上的通電部分實現；然而，由於艙室可以在小車上顯著地移動，這使得通電極端困難。
所示出的本發明在小車28上有兩組初級繞組59，60，為的是容許小車28在任何一個方向上工作。然而，如果需要，只需在其上設置一組初級繞組59，60，只要當傳送一艙室時小車的頭朝向右方即可。本發明被示出在每種情況下採用四個馬達段(成組的初級繞組和次級繞組)，但是可以在需要較少的馬達段(初級繞組和次級繞組)或更多的馬達段的系統中採用本發明。小車28被示出在一正方截面的軌道29，35上運動；當然，軌道可以為T形截面，或任何其它所要求的截面，這對於本發明沒有任何影響。在這裡所示出的軌道26，28，40為長方形的，水平寬度大於豎直高度。然而，對於軌道可以選擇其它形狀，只要適應本發明的基本特點即可。
所有上面提到的專利申請在這裡被結合進來作為參考。
這樣，雖然已經關於它的示例性的實施例示出和描述了本發明，但是對熟悉本技術的人們應該理解到，可以作出上述和各種其它的改變，省略和添加，而不偏離本發明的精神和範圍。
權利要求
1.一種電梯系統，它包括一個在其下面設有輪子的艙室，在所述艙室的每個角部有一對輪子，在該艙室的每一側的每對輪子與在艙室的所述那一側的另一對輪子對準；一個電梯吊艙框架，它有一對由吊艙框架的前面伸展到吊艙框架的後面的一對軌道，所述軌道彼此平行，並被分離開與在所述電梯的一側的輪子和在所述電梯的另一側的輪子之間的間隔相同的距離；一個帶輪的小車，它可以在水平方向上在軌道上朝著和離開所述吊艙框架運動，所述小車有一對設置在其上的軌道，所述軌道平行，並被分離開與在所述吊艙框架上的軌道相同的距離，當所述小車鄰近於所述吊艙框架時，所述小車的所述軌道與所述吊艙框架的所述軌道對準；在所述吊艙框架上的每根軌道的每一端被榫接起來，且在所述小車上的每根軌道的每一端被相反地榫接到所述吊艙框架的軌道上的榫接部分上，從而當所述小車被移動到鄰近於所述吊艙框架時，所述小車的每根軌道的一端將與所述吊艙框架的被對準的軌道的一端一起形成一個臨時的半重疊的連接部分，在每一對輪子中的每一個與在該對輪子中的另一個分離開足夠大的距離，從而在所述輪子在所述吊艙框架上的軌道與所述小車上的軌道之間運動的所有時間內，每對所述輪子中的一個或另一個將在所述軌道之一的整段上，而不是在所述連接部分上；以及用來使所述艙室沿著所述軌道運動的裝置。
2.按照權利要求1所述的電梯系統，其還包括多個可以關於豎直軸線旋轉的引導滾輪，成對地設置所述引導滾輪，每對滾輪基本上鄰接於所述輪子對中的一個，把每個所述滾輪設置成在所述吊艙框架的所述軌道之一或所述小車的所述軌道中相應的一個的一個豎直側邊緣上滾動，在每一對滾輪中的一個與在所述對滾輪中的另一個分離開足夠大的距離，從而在所述滾輪在所述吊艙框架上的軌道與所述小車上的軌道之間運動的所有時間內，每對滾輪中的一個或另一個與所述軌道之一的整段接觸，而不是與所述連接部分接觸。
3.按照權利要求2所述的電梯系統，其特徵在於，所述滾輪與每根軌道的豎直側表面相接觸，該側表面分別對著所述吊艙框架上和所述小車上的所述軌道中的相應一個的豎直側表面。
4.按照權利要求1所述的電梯系統，其特徵在於，在所述小車的每根軌道上的榫接是在所述軌道的朝向所述小車的另一根軌道的那一側。
全文摘要
一個設有帶輪的滑動架的艙室在一電梯吊艙框架的軌道與一個帶輪的小車的軌道之間運動。將軌道的端部互補地榫接起來,以在小車的軌道與吊艙框架的軌道之間提供一臨時的半重疊的連接。一馬達有設置在吊艙框架和小車上的初級繞組和設置在滑動架上的次級繞組。馬達由磁致伸縮的線性位移傳感器控制。滑動架設有滾輪。當滑動架橫過吊艙框架與小車之間的軌道連接處時,至少一滾輪和一輪子與整根軌道相接觸。塗有氨基甲酸乙酯的輪子降低輪子的噪音,並軌道間的平滑過渡。
文檔編號B66B9/00GK1182711SQ9712249
公開日1998年5月27日 申請日期1997年11月13日 優先權日1996年11月14日
發明者R·R·波拉色克, R·L·史密斯, F·H·巴克爾, S·C·萬 申請人:奧蒂斯電梯公司