能通過曲線的自動梯的製作方法
2023-06-09 13:25:16
專利名稱：能通過曲線的自動梯的製作方法
技術領域：
本發明涉及能通過曲線的自動梯。
眾所周知，自動梯是一種將行人和他們的行李從一個水平面傳送至另一個水平面上的機器。然而，傳統的設計只適用於從平面圖中看為直線的運行，這嚴重地限制了它們的可應用範圍。
並且，在任何時刻，傳統自動梯中50％的梯級未被使用，因為它們正在使用中的梯級的下面返回。這也意味著設備的大部分在導軌的下面，結果維修起來又困難又昂貴。
WO 91/06501公開了一種環形自動梯，該環形自動梯沿具有曲線和直線部分的封閉環線而行。自動梯梯級的踏板向著曲線的內徑逐漸變細，以便使梯級通過曲線。複雜的齒輪機構使梯級的內末端部分朝外張開，以便通過直線部分。然而，這樣使梯級之間產生了間隙，從而使自動梯在直線部分不適於運載乘客。此外，對於曲線部分，曲線部分的半徑必須一致，其中半徑大小由梯級踏板的錐形程度確定。因此，公開的自動梯不能用來通過具有不同半徑的多個彎曲部分的軌道。
其他曲線自動梯公開在各種專利或專利申請中，但這些曲線自動梯或者傾向於具有如上所述的漸窄梯級(例如見US 5158167)，因此在直線部分產生危險的間隙，或者傾向於使用圍繞恆定半徑的曲線移動的梯級，但是這樣的曲線自動梯不適用於具有不同半徑的曲線上。例如，US5544729使用複雜的公式計算每個梯級的形狀，但所得的梯級只能使用在一個特殊的曲線上。稍微簡單一些的系統公布在US 5165513中，但如果系統中所使用的梯級用在除圓形軌道以外的任何軌道中，那麼所述梯級的形狀將使踏板之間產生間隙。
具有這些缺點的其他自動梯公開在US 3878931、US 4809840、US4746000、US 4662502、US 4895239及US 4411352中。
根據本發明第一方面內容，提供一種通過曲線的自動梯，該自動梯包括沿彎曲軌道順序設置的多個梯級，每個梯級具有踏板，其中所述踏板沿自動梯的移動方向具有前沿和後沿；及沿導軌驅動梯級的裝置，其中踏板這樣形成一個梯級的踏板的後沿彎曲，以與隨後的梯級的踏板前沿的相應曲線相匹配，從而在所述梯級圍繞自動梯軌道移動時，所述梯級配合在一起。
無論梯級沿什麼樣的曲線(在設計界限內)運行，在本發明中相鄰梯級之間的配合均產生一種在相鄰梯級之間具有可忽略的間隙的自動梯，而無需在彎曲程度改變時伸展或縮短梯級尺寸以填充間隙的複雜系統。
每個梯級優選適於圍繞通過梯級的垂直軸旋轉，以幫助通過彎曲軌道。
雖然彎曲軌道可以具有水平部分，但本發明尤其涉及具有至少一個上升或下降部分的軌道。在優選實施例中，彎曲軌道是封閉迴路，這樣可以圍繞迴路不斷地驅動梯級。如果軌道是迴路，那麼顯然一個完整的環形之後每個梯級將返回至同樣的水平位置上。可以設置換向能力。
每個梯級優選包括大致垂直的軸和接收相鄰梯級上的軸的軸頸的軸襯，軸和軸襯的設置允許梯級沿斜面上升或下降時，在相鄰梯級之間產生相對的垂直位移，並且允許在所述斜面改變時，梯級間在垂直平面中有相對運動。在這種方式中，當驅動梯級沿斜面向上或向下時，每個踏板可以保持大致水平。所述結構也允許梯級圍繞相鄰梯級上的軸的旋轉運動，從而允許梯級沿自動梯軌道的曲線運動。
利用安裝在垂直柱上的直線軸承可以連接相鄰梯級，並且所述軸承的質量中心軸線與形成所述相鄰梯級的踏板的凸弧的曲線中心共線，其中所述垂直柱由梯級中的一個梯級承載。
軸和軸襯的設置可以提供僅在相鄰梯級之間的連接，或可以提供附加的連接。雖然軸襯可以具有圓形軸承的道(run)以與軸頸嚙合，但優選具有多個直線軸承的道(run)，因為梯級的大多相對運動是在垂直平面中。
在優選實施例中，踏板的前沿為圓弧，圓弧中心與軸的縱軸線共線，並且所述軸線經過所述弧的曲率中心。
自動梯優選包括限定自動梯的軌道的導軌，每個梯級優選具有至少一個用來將梯級支撐在導軌上且在沿自動梯軌道驅動梯級時沿導軌滾動的滾輪(諸如輪)。
在一個特別優選的實施例中，每個梯級具有第一和第二輪，設置第一和第二導軌以支撐所述第一和第二輪，改變所述第一和第二導軌的相對垂直位移以便將自動梯軌道限定在期望斜度上並同時保持梯級踏板水平。最優選的是，所述第一和第二輪大致設置在梯級上的水平平面中(即，平行於踏板的平面)，這樣，第一導軌高於第二導軌時對應下降自動梯軌道，第一導軌低於第二導軌時對應上升自動梯軌道，第一導軌與第二導軌平齊時對應水平自動梯軌道。
可以設置多個第一和第二導軌。例如，可以設置兩個第一和第二導軌，每個梯級中心線的每個側面上設一個。為了增加穩定性，優選第一導軌比第二導軌靠近梯級的中心。
第一和第二輪優選設置在每個梯級的下端。第三輪或多個第三輪可以設在梯級的上端(踏板附近)。
本發明很大的優點在於梯級在任何時刻都設置在支撐它們的導軌的上方，這使維修變得容易。例如，各個梯級可以從相鄰梯級上分離和拆除，以便對其進行維修或更換。由此，在本發明第二方面內容中，為如上限定的自動梯提供一種梯級，所述梯級包括具有彎曲前沿和相應的彎曲後沿的踏板。優選地是，梯級具有如上限定的用來將梯級支撐在自動梯導軌上的滾輪和如上限定的軸和軸襯。
本發明的優選實施例包括包含有一連串具有適當形狀且人們可以站在其上的承載單元的自動梯結構，並且在所述自動梯結構中，相鄰單元之間具有這樣的連接不僅允許垂直位移產生的相對運動以形成梯級，而且允許旋轉產生的相對運動，這樣梯級單元在保持嵌套的同時可以如通用型自動梯一樣移動，其中所述通用型自動梯能夠經過一系列可以包括上升、下降和水平路程的直線和彎曲軌道，並且梯級在前進和返回軌道期間均可以保持利用。儘管所述自動梯具有通過一系列可以為上升和下降的直線和彎曲軌道的能力，但已有的多種成熟裝置可以用來驅動所述自動梯。可以是安裝在自動梯外部且操作連接在所述自動梯上的驅動器(例如齒輪齒條型驅動器)的電動機(一個或多個)。可選地，電動機可以被承載在自動梯上。在後一情況中，驅動器可以由支撐單元承載的電動機本身提供。電動機將適當地連接在與導軌嚙合的輪上。在這種情況中，通過已有技術中已知方法中的一個方法，電動機的電力可以優選地從包容通道中的電纜裝置得到。理想地是，電動機不需要設在每個梯級單元上，而只需要以這樣的方式設在每個第二、第三、第四等梯級上即可得到的電力與自動梯的長度、梯度和總體結構的要求相匹配。
可選地，液壓電動機或直線電動機可以用來驅動支撐單元。
無論使用哪一類型的驅動器，都要提供在發生電源故障時或響應警報信號安全地停止自動梯的裝置。諸如電磁型裝置等已知系統可以用於此目的。
在優選實施例中，每個梯級，具體為每個踏板的一個末端形成凸狀弧，而在踏板的另一個末端形成(由具有任何期望長度的直線部分將所述另一個末端與第一末端分離開)具有相同半徑的凹狀弧，這樣，當裝配時，無論相鄰兩個踏板的中心線之間的相對角(取決於設計的最大值)為多大，一個踏板的凸狀部分安裝在下一個踏板的凹狀部分中。
每個梯級可以設有無論在自動梯的直線、彎曲上升、下降軌道的運動過程中均能保持梯級的頂部表面水平的轉子。
自動梯可以包含在支撐結構中，所述支撐結構優選是具有適當形狀的通道，並且優選所述通道由金屬或水泥製成。
可以設置合適的保護件以防止使用者發生事故。例如，自動梯可以具有或固定在支撐結構或固定在每個梯級上的扶手。
在優選實施例中，自動梯的每個梯級附加地包括在踏板任一側上的直立保護物，每個梯級的保護物充分地靠近相鄰梯級上對應的保護物，並且具有足夠的厚度(優選從10到45mm)，使所述彎曲軌道上任一點處所述保護物之間的間隙最小。
在一個實施例中，所述保護物在第一直立位置和第二下降位置之間移動，以使梯級在水平平臺之下運行時踏板的上表面和平臺之間的間隙最小。例如，保護物可以安裝在在導軌上滾動的底架上。當梯級運行在所述水平平臺之下時，軌道高度下降以將所述保護物從第一位置移動至第二位置上。優選地是，在第二位置中，保護物的頂部與踏板的上表面大致平齊或在踏板的上表面之下。
可選地，梯級可以下降，以使梯級和直立保護物運行在水平平臺之下。
可以在踏板的任一側設置附加的保護物(插在直立保護物和自動梯使用者之間)，附加的保護物獨立於直立保護物而安裝，並且在梯級沿自動梯軌道移動時，所述附加保護物保持靜止。
為了在自動梯全部或部分長度上克服側向運動以穩定梯級，梯級可以附加或可選地安裝圍繞垂直或傾斜軸旋轉且靠著支撐通道的壁運行的輪子。
自動梯優選包括具有被固定地板覆蓋的水平部分，以使人們安全地上下。
自動梯可以放置和固定在現有普通樓梯之上。
參考附圖，以下將利用實例描述本發明的具體實施例，其中
圖1示出彎曲和直線軌道中的一些連接單元的平面圖；圖2示出圖1的截面正投影；圖3示出圖2中單元的截面視圖；圖4示出對應所述單元下降、水平和上升軌道的軌道結構；圖5示出上升和下降的單元的透視圖；圖6示意性示出安裝在現有樓梯上的本發明；圖7示意性示出能通過曲線的獨立式或支撐式自動梯，所述獨立式或支撐式自動梯從一個樓層掠過至另一個樓層，並且可以沿相似或相異的上升軌道和下降軌道而行；圖8示意性示出作為機械化人行橫道的本發明，用來使行人通過道路、鐵路或其他障礙物的上方或下方；圖9示意性示出在展覽、主題公園等多水平位置遊覽中用來傳送行人的本發明；圖10是固定在每個梯級上以幫助預防乘客夾住的防護物的結構；
圖11是圖10的正視圖；圖12是圖10的前視圖；圖13是草圖，示出圖10的防護物在自動梯頂部上的運動；及圖14示出防護每個梯級的可選方法。
對應彎曲的設置參考附圖，圖1示出新型自動梯實例的直線和彎曲部分的平面圖。踏板1的一個末端形成有圓的凸弧，踏板1的另一個末端形成有半徑相同的圓的凹弧。
裝配的時候，一個踏板的凸狀弓形部分裝配在下一個踏板的凹狀部分中，而無論兩個踏板中心線之間的相對角度(取決於設計的最大值)是多少。從一對踏板到下一對踏板的該角度是可以變化的。
用來通過曲線的自動梯可以包括具有換向能力的開口迴路或具有可依據選擇換向的能力的無端迴路。
單元之間的連接描繪出對應圖1平面的正面圖的圖2中示出單元之間的一種連接，這樣的連接提供相對的上或下運動的能力並且提供旋轉的能力。一部分自動梯中在右邊的處於水平，而在左邊的處於下降(或者，如果從左邊來則處於上升)。每個單元設有垂直杆，即中柱4，這樣中柱的質量中心軸線與對應踏板凸狀弧的圓的中心共線。中柱裝配在由託架6連接的直線軸承5中，其中所述託架6由鄰近的單元承載。可以是多種類型其中之一的直線軸承既允許相鄰單元之間所需的相對的上下運動，又允許相鄰單元之間所需的旋轉運動。其他的連接和軸承結構也可以獲得相鄰單元之間的這些相對運動。
為了使相鄰梯級能隨著自動梯的連續上升和下降軌道移動到彼此的上方和下方，單元之間需要有3個梯級高度的相對運動。直線軸承的安裝允許所述量的垂直運動，如圖2所示。
在曲線上時對應垂直運動的設置在保持踏板水平的本實施例中，每個單元的下面有兩對輪，外輪7和內輪8也描繪在圖3的剖視圖中。在該實例中，輪分別安裝在側板9的外部和內部。
這樣，輪的外輪組和內輪組運行在獨立的軌道或導軌上，如圖4所示。當內輪運行在單獨的導軌11上時，外輪運行在導軌10上。通過將這些導軌沿自動梯設置在適當的不同水平位置上，從而將踏板1總是保持在水平位置上。
通過對應彎曲的設置和對軌道水平位置的設置，如所述，單元可以形成一種在設計參數下以任何預定的順序上升、下降且沿為直線或曲線的水平軌道而行的自動梯。在這種情況下，每個踏板可以承載一對穩定輪2，所述穩定輪2在適當對齊的軌道或導軌3的上軌道或導軌組上運行，如圖1。
也有具有單元間連接特性、可以使單元頂部保持水平及在任何設計條件下彼此緊密連接的輪和軌道的其他結構，以上描述了其中的一個結構。理想地，每個輪在其自己的單個的軸上旋轉，以適應軌道或導軌的不同曲率。
圖5給出上升和下降的單元的透視圖。為了裝配它們，中柱(4)安裝在下一個單元上的滾柱(5)中，以便可以產生垂直的滑動和水平的旋轉運動。
包容參考圖3和4，整個裝置包含在支撐結構中，在這種情況中，所述支撐結構是可由金屬或混凝土形成的通道13。通道裝備有適當的保護件14，以防止使用者發生事故。整個工作部分(未示出)可以位於兩個為了方便安裝和維修而設制的下軌道的上方。扶手15安裝在通道13上，但可以根據應用分別安裝在每個踏板上。
為了在自動梯的整個或部分長度上對抗側向運動以使自動梯穩定，單元也可以安裝圍繞垂直或傾斜軸旋轉且靠著支撐通道13運行的輪(未示出)。
上和下自動梯行人可以以與現有自動梯相類似的方法上和下自動梯。設置移動梯級的水平行程，所述水平行程運行在靜態地板部分之下，其中從地板延伸的「細齒梳」與每個樓梯中匹配的槽嚙合，以便人們可以安全地離開自動梯。然後，自動梯將表現為相反的過程，以便人們可以安全上至自動梯上。圖6中示出實例。
本發明的可選實施例包括圖6示出安裝在現有樓梯16之上的本發明的可選實施例，其中在17處具有靜態地板，在18處具有細齒梳。
圖7示出本發明的可選實施例——可通過曲線的獨立式或支撐式自動梯，該自動梯從一個樓層掠過至另一樓層，並且可以沿相似或相異的上升和下降軌道而行。
圖8示出可以用作機械化人行橫道的本發明的可選實施例，用來使行人通過道路、鐵路或其他障礙物的上方或下方。
圖9示出在展覽、主題公園等多水平位置遊覽中可以載負行人的本發明的可選實施例。
固定件與移動件之間的防護在所有的自動梯中，存在著乘客的衣服、腳、包等夾在移動階梯和固定側面之間的危險。在曲線自動梯中，由於運行時間隙的變化，使這樣的問題更難於解決。這樣的變化可見圖1中。
一種解決方法示出在圖10(平面)和11(正面)中，每個踏板帶有一對優選垂直的防護物19，所述防護物19以這樣的方式安裝和形成當相鄰踏板的中心線彼此傾斜時，如圖10所示，防護物在乘客和自動梯的固定壁之間保持實質上連續的屏障。利用由虛線示出在圖10和11中且示出在圖12的前視圖中與扶手結構15集成的固定防護物20提供附加的保護。
為了最大化保護，這些固定防護物20與自動梯的局部曲線和角度相適應，或沿著軌道在每個點上下降。
人們退出自動梯時的水平位置的情況示出在圖13中。如已有實例中一樣，梳子與導軌嚙合，以允許行人進入至固定地板17上。移動防護物19保持在固定防護物20的後面，但隨後自動梯下降到地板下大約一個梯級的深度，以便防護物19運行在允許行人離開自動梯區域的地板下面。然後，梯級和移動防護物產生相反的運動，以便人們可以上自動梯。
在進入和退出點避免複雜的可選結構示出在圖14中。移動防護物21穿過相應的踏板中的槽22，且由安裝在單獨一組輪和軌道24上的底架23承載。在水平進入和退出點上，承載底架的導軌適當地設置低些，以便防護物21的頂部與踏板平齊。這樣，它們可以在進入和退出點處在固定梳下面通過。
在圖12和14的設置中，根據當前的實踐，可以沿著固定防護物20的下邊緣安裝刷子，以為乘客提供警示和心理上的屏障。
權利要求
1.一種可通過曲線的自動梯，所述自動梯包括沿彎曲軌道順序設置的多個梯級，每個梯級具有踏板，其中所述踏板沿所述自動梯的移動方向具有前沿和後沿；及沿所述軌道驅動所述梯級的裝置，其中，所述踏板這樣形成一個梯級的踏板的後沿彎曲，以與隨後梯級的踏板的前沿的相應曲線匹配，以便在所述梯級圍繞所述自動梯軌道的曲線移動時，所述梯級配合在一起。
2.根據權利要求1所述的自動梯，其特徵在於，每個梯級適於圍繞通過所述梯級的垂直軸旋轉，以幫助通過彎曲軌道。
3.根據權利要求1和2中所述的自動梯，其特徵在於，所述彎曲軌道是封閉迴路，這樣所述梯級可以圍繞所述迴路不斷地被驅動。
4.根據任一前述權利要求所述的自動梯，其特徵在於，每個梯級包括大致垂直的軸和用來接收相鄰梯級上的軸的軸頸的軸襯，軸和軸襯的設置允許在所述梯級沿斜面上升或下降時，相鄰梯級之間產生相對的垂直位移。
5.根據權利要求4所述的自動梯，其特徵在於，每個軸襯具有多個直線軸承的道以與所述軸頸嚙合。
6.根據權利要求4或5所述的自動梯，其特徵在於，每個踏板的所述前沿為圓弧，圓弧中心與所述軸的縱軸線共線，且所述軸線經過所述弧的曲率中心。
7.根據任一前述權利要求所述的自動梯，其特徵在於，每個梯級具有第一和第二輪，設置第一和第二導軌用於支撐所述第一和第二輪，其中所述第一和第二導軌的相對垂直位移在保持所述梯級的所述踏板水平的同時限定所述自動梯軌道的期望斜度。
8.根據權利要求7所述的自動梯，其特徵在於，所述第一和第二輪大致設置在水平平面中，其中，所述第一導軌高於所述第二導軌時對應下降自動梯軌道，所述第一導軌低於所述第二導軌時對應上升自動梯軌道，所述第一導軌與所述第二導軌平齊時對應水平自動梯軌道。
9.根據任一前述權利要求所述的自動梯，其特徵在於，每個梯級附加地具有在所述踏板任一側上的直立保護物，每個梯級的保護物充分地靠近相鄰梯級上對應的保護物，並且具有足夠的厚度，使所述彎曲軌道上任一點處所述保護物之間的間隙最小。
10.根據權利要求9所述的自動梯，其特徵在於，所述保護物的所述厚度是從10到45毫米。
11.根據權利要求9或10所述的自動梯，其特徵在於，所述保護物在第一直立位置和第二下降位置之間移動，以使所述梯級經過水平平臺之下時所述踏板的上表面和所述平臺之間的間隙最小。
12.根據權利要求11所述的自動梯，其特徵在於，在所述第二位置中，所述保護物的頂部大致與所述踏板的上表面平齊或在所述踏板的上表面之下。
13.根據權利要求11或12所述的自動梯，其特徵在於，所述保護物安裝在在導軌上滾動的底架上，當所述梯級經過所述水平平臺之下時，所述導軌的高度降低以將所述保護物從第一位置移至第二位置。
14.根據權利要求9或10所述的自動梯，其特徵在於，所述梯級被降低，以使所述梯級和所述直立保護物經過水平平臺之下。
15.根據權利要求9至14中任一權利要求所述的自動梯，包括附加保護物，所述附加保護物在所述踏板的任一側上，並且獨立於所述直立保護物而安裝，所述附加保護物在所述梯級沿所述自動梯軌道移動時保持靜止。
16.根據權利要求15所述的自動梯，其特徵在於，所述附加保護物插入在所述直立保護物和自動梯使用者之間。
17.一種用在任一前述權利要求所述的自動梯中的梯級，包括具有彎曲前沿和對應的彎曲後沿的踏板。
全文摘要
一種自動梯，其具有形成有(1)的梯級，以通過曲線。梯級由(4)(5)(6)適當地連接，由(3)(10)(11)引導，且被包容和供以動力，以便自動梯可以在設計的參數下以預定的順序上升、下降和沿筆直或彎曲的水平軌道而運行。梯級在前行或返回軌道中均可使用。安裝防護物以防止鞋子或其他衣服夾在移動件和固定件之間。為了安全地上自動梯或下自動梯，可以用適當的裝置引入直的水平長度，以使乘客從固定地板上來或下至固定地板上。
文檔編號B66B23/12GK1551852SQ01822317
公開日2004年12月1日 申請日期2001年12月5日 優先權日2000年12月5日
發明者約翰·考特·利維, 約翰 考特 利維 申請人:萊威特有限公司