樓梯升降機的改進或與其相關的改進的製作方法
2023-12-01 10:42:11 1
樓梯升降機的改進或與其相關的改進的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種用於樓梯升降機的座椅的調平系統，該系統的典型特徵在於提供一種安全備用或鎖定機構，該機構將在調平驅動器內部發生故障時，鎖定座椅的位置。優選地，所述鎖定機構包括鎖定輪，其與所述調平驅動器的齒輪形成部部分嚙合。在所述驅動器內部發生故障時，所述鎖定輪嚙合以鎖定所述座椅的位置。
【專利說明】樓梯升降機的改進或與其相關的改進
【技術領域】
[0001]本發明涉及樓梯升降機，特別是涉及一種樓梯升降機的安全系統。
【背景技術】
[0002]安裝彎曲的樓梯升降機時，樓梯升降機的導軌的角度相對於水平面發生變化。由於樓梯升降機的託架沿著過渡彎曲(位於垂直面的彎曲)移動，安裝在託架上的座椅必須保持水平。在我們的歐洲專利號0738232中描述的樓梯升降機的實施例中，所述座椅可樞轉地安裝在所述託架上，並且在導軌角度變化時，運行座椅調平電機來保持座椅水平。
[0003]歐洲專利號0738232中所示的型號的配置帶來了一個問題，即，在座椅調平電機和/或傳動裝置發生故障時，所述座椅可能不受控制地相對於所述託架旋轉。顯然，在發生此類故障的情況下，坐在座椅中的人會受傷。考慮到此類故障的可能性，EP0738232中還描述了採用備用安全裝置，當座椅的角度達到預定的偏離水平的上限時，所述備用安全裝置中的一對水銀開關在中心水平位置的任何一側觸發並釋放鎖銷。接下來，所述鎖定銷延伸到座椅接口中的定位孔內，從而相對於所述託架鎖定所述座椅的位置。所述鎖定機構還觸發了主安全電路，從而停止託架。
[0004]自EP0738278提交以來，採用單一模擬傾角傳感器替代水銀開關已變得司空見慣，然而，與水銀開關一樣，當達到偏離水平的極限時，傾角傳感器僅發出輸出信號。
[0005]上述偏離水平極限通常為5°，但是，在檢測到故障之前以及在所述鎖定機構被觸發並進行嚙合之前，所述座椅可能已經形成了相當大的動量，因此，適用標準規定必須在垂直方向上的15°內使所述座椅停止。
[0006]上述問題已經在我們的國際專利申請W02008/142372中得到了解決。本專利申請介紹了一種裝置，其中採用編碼器對調平驅動器的移動和座椅的旋轉運動分別進行監控。在編碼器讀數不同的情況下，採用螺線管釋放彈簧加載銷，從而使所述彈簧加載銷與形成於附著在座椅上的分度環中的插槽相嵌合。所述分度環設有一系列的插槽，用以當釋放所述鎖定銷時，其可與距離其最近的插槽相嵌和。
[0007]雖然本方案對其之前的方案做出了明顯的改進，但是，仍存在以下問題:
[0008]I)發生故障時，響應時間至關重要。必須檢測出調平系統的任何故障，以及，在所述座椅垂直方向上15°的移動範圍內，釋放鎖銷並將其嵌合在所述分度環的插槽中。在連貫的基礎上，這已經被證明難以實現。
[0009]2)在某些情況下，由於編碼器中一個或兩個的齒隙誤差，導致了響應時間遲緩，而且，所述編碼器的誤差也由於磨損而加大。
[0010]3)由螺線管釋放時，鎖銷可能跳過分度環中最靠近的插槽，僅與第二或第三個可用插槽相嵌合。這使得響應時間變得非常難以預測。可以加設更多的插槽來解決這個問題，但是，對於具有給定直徑的分度環來說，這必須要降低插槽的寬度以及鎖銷的直徑。這麼做將使得，當停止轉動的座椅而遭受巨大的衝擊載荷時，將任由鎖銷發生故障。同樣，在分度環中加設插槽會減少相鄰插槽間的材料，從而削弱分度環本身。在如樓梯升降機的託架這樣的緊湊裝置中，顯著增加分度環的直徑並不可取。
[0011]4)在樓梯升降機領域，優選機械式而非電氣/電子式安全設備。
[0012]本發明的目的在於為樓梯升降機提供一種安全的方法和裝置，以在至少某些程度上解決上述問題，或者，至少提供一種新穎、有效的選擇。
【發明內容】
[0013]因此，一方面，本發明提供一種為樓梯升降機安裝安全設備的方法，所述樓梯升降機具有可沿導軌移動的託架；可樞轉地安裝在所述託架上的座椅；可使所述座椅相對於所述託架樞轉的調平電機；以及，使所述調平電機的輸出連接到所述座椅的傳動裝置，所述方法的特徵在於，其包括提供一個隨所述座椅的樞轉運動而移動的齒輪面，和一個與所述齒輪面至少部分嚙合的鎖定機構，從而在所述傳動裝置發生故障時，所述齒輪面和所述鎖定機構哨合。
[0014]另一方面，本發明提供一種樓梯升降機，其具有可沿導軌移動的託架；可樞轉地安裝在所述託架上的座椅；可使所述座椅相對於所述託架樞轉的調平電機；以及，使所述調平電機的輸出連接到所述座椅的傳動裝置，所述樓梯升降機的特徵在於，其還包括一個可隨所述座椅的樞轉運動而移動的齒輪面，和一個與所述從動齒輪至少部分嚙合的鎖定機構，從而在所述傳動裝置發生故障時，使所述齒輪面和所述鎖定機構嚙合。
[0015]優選地，所述鎖定機構可操作地連接到所述傳動裝置。
[0016]優選地，所述齒輪面包含在輪子內部，所述輪子的軸線與所述座椅的樞軸重合。
[0017]優選地，所述輪子與所述傳動裝置嚙合或構成所述傳動裝置的一部分。
[0018]優選地,所述鎖定機構包括或包含轉動齒輪,所述轉動齒輪的速度與所述傳動裝置的轉速相關。
[0019]優選地，所述鎖定機構和所述傳動裝置包括基本上相同的與蝸輪嚙合的蝸齒輪。
[0020]優選地，所述蝸齒輪設置成可與所述蝸輪的不同弧線嚙合。
[0021]優選地，所述蝸齒輪設置成，在所述輪子的直徑上相對的端部上，與所述蝸輪齧
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[0022]優選地，所述蝸齒輪通過皮帶驅動器相互連接，所述皮帶驅動器用於實現所述鎖定齒輪相對於所述變速齒輪的反向轉動。
[0023]在一個實施例中，所述傳動裝置包括第一驅動級和第二驅動級。
[0024]優選地，所述鎖定機構連接到所述第二驅動級。
[0025]優選地，所述鎖定機構和所述第二驅動級分別包括圍繞一個實質上的共軸線轉動的蝸齒輪。
[0026]優選地，所述第二驅動級不可迴繞。
[0027]下面，將會向本【技術領域】的技術人員介紹可實現本發明的多個變型。下面的描述僅示出實現本發明的兩種可能的方式，缺少對變更或等同物的描述不應被認為是限制性的。在可能的情況下，對一個特定元素的描述應被視為包括任何及所有等同物，無論存在於現在或將來。
【專利附圖】
【附圖說明】[0028]參照附圖，下面將會對本發明的一個優選方式進行描述，其中
[0029]圖1示出了本發明的樓梯升降機的示意性後視圖。
[0030]圖2示出了圖1中示意性所示的「A」的放大圖。
[0031]圖3進一步示出了圖2中圓形「B」中的包含物的放大圖。
[0032]圖4示出了本發明的水平驅動和安全備用系統的正常操作配置的視圖。
[0033]圖5示出了與圖4類似的圖，其中以第一模式激活安全備用裝置。
[0034]圖6示出了與圖4和圖5類似的圖，其中以第二模式激活安全備用裝置。
[0035]圖7示出了沿圖4中線路7-7的視圖。
[0036]圖8示出了本發明的水平驅動和安全備用系統的第二實施例的等距視圖。
[0037]圖9示出了圖8所示部分的局部剖面前視圖。
[0038]圖10示出了圖8和圖9所示裝置的垂直位移剖面。
[0039]圖11至13示出了圖8至10所示的裝置的不同操作狀態。
【具體實施方式】
[0040]參照圖1，本發明提供了一種樓梯升降機5，其包括通過滾軸8支撐在導軌7上的託架6。所述託架6內安裝有主驅動電機9，其具有安裝在其輸出上的驅動小齒輪10。
[0041]驅動小齒輪10與齒條11相嚙合，從而在驅動電機轉動時，沿導軌7驅動託架6。
[0042]座椅12安裝在託架6上，從而使座椅可相對於所述託架6樞轉。如圖所示，所述座椅安裝在座椅接口 14上，所述座椅接口 14直接可樞轉地連接到所述託架。
[0043]座椅12相對於託架6的樞轉運動由電機和傳動裝置實現，這將在下文詳述。所述電機和傳動裝置，以及也在下文詳述的安全備用裝置，均包含在圖1的框A中。
[0044]下面參照圖2和圖3，具有直角輸出軸16的座椅調平電機15安裝在殼體17的下緣。所述殼體17適配性地安裝在小齒輪18上，然後，所述小齒輪18與所述接口 14的樞轉軸同軸地固定到所述座椅接口 14。因此，相對於所述託架6，所述小齒輪18的旋轉帶動了所述接口 14和座椅12的樞轉運動。
[0045]傳動裝置用於將所述電機15的旋轉傳動到所述小齒輪18。在所示的方式中，該傳動裝置包括安裝在電機15的輸出軸16上的、與設置在小齒輪18 (以下稱作蝸輪)周圍的輪齒20完全嚙合的第一蝸齒輪19。對於如本文所述的樓梯升降機座30的調平應用，所述蝸輪18將做最大90°的順時針和逆時針旋轉。
[0046]我們的歐洲專利(EP)0738232描述了一種控制電機15運轉的方法，以在所述導軌7的角度相對於水平面發生變化時，確保所述座椅保持水平，然而，其他形式的調平也是可能的，本發明並不限於EP0738232中所描述的調平裝置的應用。
[0047]本發明的提出，是為了在所述座椅調平電機15內部發生故障時，保持所述輸出軸16和所述第一蝸齒輪19之間或所述第一蝸齒輪19和所述蝸輪18之間的安全性。在缺少合適的安全機制的情況下，任何此類故障都會導致所述座椅12的不受控制的旋轉以及對坐在座椅中的人的可能傷害。
[0048]根據本發明，設有一個安全備用裝置，其包括與齒輪面至少部分嚙合的鎖定機構。因此，所述齒輪面和所述鎖定機構隨著座椅的樞轉運動而移動，以一種保持所述兩部件部分嚙合的方式並同時保持所述兩部件之間的間隙的方式。然而，在所述座椅調平驅動器內部發生故障時，所述鎖定機構和所述齒輪面可相對於所述託架嚙合並鎖定所述座椅的位置。
[0049]我們發現，可以方便地將所述備用裝置的齒輪面併入所述蝸輪18，並將所述鎖定機構設置為第二蝸齒輪21。所述第二蝸齒輪21與所述第一蝸齒輪19同步旋轉,而這,通過將所述蝸齒輪設置為與蝸輪18的直徑的相對端部嚙合，並且，為了確保同步性，將所述齒輪相互連接，可以很容易地實現。在所示的方式中，通過交叉皮帶22將所述蝸齒輪相互連接，所述交叉皮帶22在固定到所述齒輪19和21的上緣的滑輪23之間運行。該種設置導致第二蝸齒輪21相對於所述第一蝸齒輪19做反向轉動。或者，所述齒輪之間，可以通過齒輪傳動鏈或柔性驅動裝置相互連接。作為另一選擇，所述蝸齒輪21可以通過獨立電機和齒輪箱來驅動，並且受其控制，以一種與所述電機15和蝸齒輪19的轉速相關的速度反向運行。
[0050]從圖2可以看出，雖然所述蝸齒輪19與所述蝸輪18完全嚙合，但是，所述蝸齒輪21僅為部分嚙合。這可在圖3得到更清楚的顯示，圖3中，以更大的比例示出了所述第二蝸齒輪21和所述蝸輪18之間的連接，但必須理解的是，由於所述蝸輪18的輪齒為扇形(參照圖7)，所述間隙並不完全顯而易見。通過同步反向轉動所述第二蝸齒輪21和所述第一蝸齒輪19，我們可以保證，所述蝸齒輪21和所述蝸輪之間即使存在最小間隙，也無需在所述蝸齒輪21和所述蝸輪18之間設置驅動器。但是，可以理解的是，在所述調平驅動器發生故障時，在因部分嚙合產生的重疊導致所述蝸輪18與所述第二蝸齒輪21嚙合之前，所述蝸輪只會做極少量的轉動。
[0051]蝸齒輪作為備用鎖定齒輪使用的一個優點是，所述蝸齒輪21是自鎖的，不會逆向驅動。另外，如果所述驅動蝸齒輪19和所述蝸輪18之間的磨損嚴重到允許所述蝸輪與所述第二蝸齒輪21接觸的程度，由此產生的轉矩將會導致皮帶22相對於滑輪23打滑或者跳脫，從而導致系統的鎖定以及樓梯升降機的停止。
[0052]在調平驅動器內部發生故障時，除了將所述蝸輪18鎖定至所述第二蝸齒輪21，本發明還提供了在激活安全備用裝置的情況下，將電源切換至所述主樓梯升降機驅動電機10和所述調平電機15的設備。在所示實施例中，該設備允許所述第二蝸齒輪21沿著其軸線線性位移，參照圖4至6，可以更好的理解所述第二蝸齒輪21的線性位移的方式。
[0053]圖4示出了本發明的的驅動和安全備用系統的正常操作配置。通過安裝在所述殼體17內的彈簧加載柱塞25,所述第二蝸齒輪21保持在一個固定的軸向位置,所述柱塞25具有一個球狀末端26 (圖3)，所述球狀末端26與設在所述齒輪21周圍的上凹槽27嚙合。還設有具有操作臂29的安全斷路開關28，所述操作臂29常與設在所述第二蝸齒輪21周圍的下部外圍槽30相嚙合。
[0054]根據樓梯升降機在調平驅動系統內部發生故障時的方向，以及由此引起的所述第二蝸齒輪21和蝸輪18的嚙合，所述第二蝸齒輪21將會在軸向向上(圖5)或向下(圖6)位移。在這兩種情況下，所述蝸齒輪21的軸向運動可以克服柱塞25施加的固持力，並且，接著使安全開關28的操作臂29位移離開其凹槽30。位移時，所述操作臂29驅動所述開關28，以切斷提供給所述主驅動電機10和所述調平電機15的電源。
[0055]現在參照圖8至13，其進一步示出了單元40，其用於實現樓梯升降機的座椅的調平，所述單元40包括安全備用設備，以在所述調平設備內部發生驅動故障時，確保乘客的安全。如上所述的實施例，所述單元40處於圖1中框A，並且，如圖8所示，大致包括電機
41、傳動裝置殼體42、和附著有座椅接口 14的輸出輪轂43。通過所述託架和所述殼體42之間任何合適的固定件，所述單元固定到所述樓梯升降機的託架6上。
[0056]從廣義上講，所述傳動裝置殼體42包含第一驅動級、第二驅動級和安全備用級或鎖定機構，所述安全備用級或鎖定機構用以確保第二驅動級發生故障時的安全。在這個特定的實施例中，當所述第一驅動級發生故障時，所述安全備用級不起到備用作用，除非通過使所述第二驅動級不可反向驅動，來有效的處理所述第一驅動級的故障，也就是說，在第一驅動級內部發生故障時，所述第二驅動級的內部摩擦或阻力使得第二驅動級可有效地實現鎖定。
[0057]通過圖9至13可以看出，第一驅動蝸齒輪44安裝在電機41的輸出軸上，以便與之一起轉動，所述蝸齒輪44與所述第一驅動蝸齒輪45嚙合。所述第一驅動蝸齒輪45安裝或形成在第二驅動軸46的內端，所述驅動軸46安裝在軸承47和支撐端蓋48之間。第二蝸齒輪50從所述蝸齒輪45沿著第二驅動軸46的軸向隔開，然後與第二驅動蝸輪51嚙合。第二驅動蝸輪51安裝在傳動軸52的內端，所述傳動軸52具有安裝或形成在外端的驅動小齒輪53，其中所述驅動小齒輪53與所述輸出輪轂43上的互補齒輪面54相嚙合。雖然所述蝸齒輪51、傳動軸52和小齒輪53的確切配置從附圖中難以確定，本質上，它與圖10所示的所述安全備用級的設置相同，該設置將在下面詳述。
[0058]通過上述齒輪的組合，所述驅動電機41的旋轉可以藉此傳動輪轂43的旋轉，以調平樓梯升降機的座椅。
[0059]所述安全備用級與上述第二驅動級在配置上相似。在所示的方式中，所述安全備用級包括安全主軸55，其與第二驅動軸46同軸。所述安全主軸55的一端通過所述第二驅動軸46支撐，另一端進一步通過支撐端蓋56支撐。在所述安全主軸55的內端，設有分叉插口 57，所述分叉插口 57嵌合在設在第二驅動軸46內的軸向孔58內。該設置允許所述安全主軸55相對於所述第二驅動軸46軸向滑動，其中原因將會通過下文的說明顯而易見。定位銷60安裝在所述第二驅動軸46上，直徑上突出並穿過孔58和分叉插口 57，以將軸46的轉動傳動到所述安全主軸55.[0060]可以看出，所述安全主軸55承載一蝸齒輪61，所述蝸齒輪61與安全蝸輪62接觸但非接觸式地嚙合。如在圖10中最清楚地看到，所述蝸輪62安裝在安全傳動軸63的內端，所述傳動軸63的內端承載小齒輪面64，其也與輪轂43上的齒輪面54嚙合。
[0061]為了確保安全主軸55上的蝸齒輪61僅與所述安全蝸輪62接觸及非接觸式地嚙合，所述齒輪面形成的間隙比第二驅動器側的間隙要打。另外，通過相對精細的帶齒花鍵接頭，所述安全蝸輪62優選地固定在安全傳動軸63上，從而調整所述蝸輪62的位置，以確保實現必要的間隙量。
[0062]在正常操作中，從輪轂43上驅動所述安全蝸齒輪62，接著，從所述第二驅動級上驅動所述輪轂43。從所述第二驅動軸46上定時地驅動所述安全主軸55。如上所述，備用的配置是這樣的，在正常操作期間，所述安全蝸齒輪61和所述安全蝸輪62之間不存在接觸。參照圖11至13，下面將對正常操作和安全備用的兩種模式的構成進行詳細地說明。
[0063]在對不同的操作配置進行說明之前，需要對所述安全備用級的附加特徵進行說明。在圖11至13清楚地看到，所述安全備用級還包括一個滑塊65，所述滑塊65支承在所述傳動裝置殼體42內，並與設在所述安全主軸55的表面上的環形槽66嚙合。該設置即為，所述軸55可相對於滑塊65旋轉，但所述軸55的任何軸向位移將決定所述滑塊的位移。
[0064]在圖11所示的正常的操作位置，所述滑塊65的軸向位置以及所述主安全軸55均由制動活塞67保持固定，所述制動活塞67與所述滑塊65的外表面中的制動凹槽68相嚙合。電源切斷柱塞69也與所述凹槽68相嚙合。在第二驅動級內部發生故障時，所述主軸55和滑塊65軸向位移，其位移方式將在下文進行說明。
[0065]根據導軌上的託架位置以及所述導軌的配置和結構，在調平驅動器發生故障的情況下，所述座椅接口可能自由下降至右側，如圖12所示，或左側，如圖13所示。在這兩種情況下，第二驅動級的故障將會導致所述第二驅動軸46停止轉動，從而使所述安全主軸55停止轉動。然而，座椅的重量會造成輪轂43的旋轉，並導致所述安全蝸齒輪62與安全蝸齒輪61主動嚙合。當這種情況發生時,一軸向力施加到所述主安全軸55上，所述主安全軸55克服由制動活塞67施加的阻力，並與所述滑塊進行軸向位移。
[0066]如圖12所示，如果座椅接口下降到右側，所述安全主軸55和滑塊65偏移到左側。當達到可移動的極限時，鎖定柱塞70與所述滑塊中的右側鎖定孔71嚙合。在圖13所示，如果座椅接口下降到左側，所述安全主軸55和滑塊65偏移到右邊。當達到右側可移動的極限時，所述鎖定柱塞70與所述滑塊中的左側鎖定孔72相嚙合，以鎖定所述單元來防止其進一步的移動。
[0067]在這兩種情況下，當所述滑塊65位移時，電源切斷柱塞69也從所述制動凹槽68中位移離開，從而切斷供至電機10和41的電源。
[0068]因此，應當理解的是，至少在本文所述的實施例中，所述調平驅動和安全備用裝置具有一些顯著的優點，包括:
[0069]1.在兩個實施例中，由於所述備用裝置包括至少與蝸輪部分嚙合的蝸齒輪，在發生驅動故障時，所述主調平輪或輪轂可以在被安全備用齒輪鎖定之前，僅做少量的旋轉。通過改變所述備用蝸齒輪和蝸輪的間距，並控制蝸齒輪21的可行的軸向運動，可以以可預測的控制方式對精確的移動量進行調整。
[0070]2.備用裝置非常緊湊。
[0071]本文所述的裝置實質上為純機械式，完全符合現有的安全標準。
【權利要求】
1.一種為樓梯升降機安裝安全設備的方法，所述樓梯升降機具有可沿導軌移動的託架；可樞轉地安裝在所述託架上的座椅；可使所述座椅相對於所述託架樞轉的調平電機；以及，使所述調平電機的輸出連接到所述座椅的傳動裝置，所述方法的特徵在於，其包括提供一個隨所述座椅的樞轉運動而移動的齒輪面，和一個與所述齒輪面至少部分嚙合的鎖定機構，從而在所述傳動裝置發生故障時，所述齒輪面和所述鎖定機構嚙合。
2.一種樓梯升降機，其具有可沿導軌移動的託架；可樞轉地安裝在所述託架上的座椅；可使所述座椅相對於所述託架樞轉的調平電機；以及，使所述調平電機的輸出連接到所述座椅的傳動裝置，所述樓梯升降機的特徵在於，其還包括一個可隨所述座椅的樞轉運動而移動的齒輪面，和一個與所述從動齒輪至少部分嚙合的鎖定機構，從而在所述傳動裝置發生故障時，使所述齒輪面和所述鎖定機構嚙合。
3.根據權利要求2所述的樓梯升降機，其中所述鎖定機構可操作地連接到所述傳動裝置。
4.根據權利要求2或3所述的樓梯升降機，其中齒輪面包含在輪子內部，所述輪子的軸線與所述座椅的樞軸重合。
5.根據權利要求4所述的樓梯升降機，其中輪子與所述傳動裝置嚙合或構成所述傳動裝置的一部分。
6.根據權利要求2至5中任一項所述的樓梯升降機，其中所述鎖定機構包括或包含轉動齒輪，所述轉動齒輪的速度與所述傳動裝置的轉速相關。
7.根據權利要求7所述的樓梯升降機，其中所述鎖定機構和所述傳動裝置包括基本上相同的與蝸輪嚙合的蝸齒輪。
8.根據權利要求7所述的樓梯升降機，其中所述蝸齒輪設置成可與所述蝸輪的不同弧線嚙合。
9.根據權利要求7或8所述的樓梯升降機，其中所述蝸齒輪設置成，在所述輪子的直徑上相對的端部上，與所述蝸輪嚙合。
10.根據權利要求7到9中任一項所述的樓梯升降機，其中所述蝸齒輪通過皮帶驅動器相互連接，所述皮帶驅動器用於實現所述鎖定齒輪相對於所述變速齒輪的反向轉動。
11.根據權利要求2或3所述的樓梯升降機，其中所述傳動裝置包括第一驅動級和第二驅動級。
12.根據權利要求11所述的樓梯升降機，其中所述鎖定機構連接到所述第二驅動級。
13.根據權利要求12所述的樓梯升降機，其中所述鎖定機構和所述第二驅動級分別包括圍繞一個實質上的共軸線轉動的蝸齒輪。
14.根據權利要求11至13中任一項所述的樓梯升降機，其中所述第二驅動級不可迴繞。
【文檔編號】B66B9/08GK103443013SQ201280009495
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2012年3月5日 優先權日:2011年3月4日
【發明者】安德裡亞斯·恰巴·斯森緹絲特溫尼, 馬丁·斯諾克 申請人:斯坦納座椅電梯有限公司