Aufzug mit Schraubenantrieb Die Erfindung betrifft einen Aufzug mit durch ei nen Elektromotor angetriebener, mit dem Fahrkorb in fester Verbindung stehender Mutter, die entlang einer ortsfesten Schraube auf- und abbewegbar ist.
Aufzüge mit Schraubenantrieb sind in den verschie densten Ausführungsformen bereits seit den letzten bei den Jahrzehnten des vorigen Jahrhunderts in der Li teratur bekannt geworden. In die Praxis Eingang ge funden hatten sie aber nur für Lastaufzüge. Der Auf zugsmarkt, insbesondere für den Wohnungsbau, ist heu te von denjenigen Aufzügen beherrscht,
deren Kabine über Flaschenzüge an Kabeln aufgehängt und mittels elektrischer Winden gesteuert wird oder deren Kabine hydraulisch auf- und abbewegt wird. Diese bekannten Aufzüge sind aber wegen ihres konstruktiven Aufwan des im Wohnungsbau erst für Gebäude mit mindestens etwa fünf Stockwerken einsatzfähig.
Diese Lücke konn te bis heute auch nicht durch den Aufzug mit Schrau benantrieb gefüllt werden, weil die bekannten Aufzüge dieser Art nicht dem Erfordernis gerecht werden, dass der Raumbedarf oberhalb und unterhalb der obersten bzw. untersten Kabinenstellung möglichst gering sein muss. Hieran scheitern alle diejenigen bekannten Kon- struktionen, bei welchen die Antriebs- und Antriebs- übertragungsmittel unterhalb der Kabine angeordnet sind.
Für den Wohnungsbau scheiden darüber hinaus auch diejenigen Konstruktionen aus, die mit einer zen tral im Aufzugschacht angeordneten Schraube arbeiten.
Den geschilderten Erfordernissen entspricht bereits ein bekannter Aufzug der eingangs geschilderten Art, bei welchem der Lastraum und die Antriebselemente nebeneinander auf einer gemeinsamen Plattform ange ordnet sind. Diese ist an einer freitragenden, senkrech ten Säule geführt, an welcher auch das obere Ende der Schraube geführt ist. Dieser konstruktive Aufbau hat jedoch zur Folge, dass für die Unterbringung des Aufzuges eine beträchtliche Raumtiefe benötigt wird, die in den meisten Fällen im Wohnungsbau ebenso we nig zur Verfügung steht.
Die bekannte Konstruktion vermag deshalb wiederum nur als Lastenaufzug zu be friedigen. Ein weiterer Nachteil der bekannten Kon struktion besteht darin, dass die Schraube am Boden fest verankert ist, weil damit eine Knickgefahr verbun den ist. Da es sich um einen Lastenaufzug handelt, sind auch keinerlei Sicherheitsvorkehrungen getroffen, die für einen Personenaufzug unerlässlich sind.
Der Erfindung liegt diesem Stand der Technik ge genüber die Aufgabe zugrunde, einen Aufzug zu kon struieren, welcher den Anforderungen des niederstöcki- gen Wohnungsbaues angepasst ist, indem er entlang ei ner Wand geführt werden kann und aufgrund seines baukastenartigen Aufbaues eine Vorfertigung als Rah men gestattet.
Die Lösung der gestellten Aufgabe durch die Er findung besteht bei einem Aufzug der eingangs geschil derten Art darin, dass erfindungsgemäss eine Längs wand der Kabine auf ihrer Aussenseite, eine Traverse aufweist, an welcher die Mutter befestigt ist, und dass die Kabine mittels Führungsrollen an seitlichen, mit dem Aufzugschacht verbundenen Schienen geführt ist. Die Kabine kann bei dem erfindungsgemässen Aufzug infolgedessen nach Art eines motorisierten Wagens in konventioneller Weise auf- und abbewegt werden.
Die vorzugsweise in. der Mitte einer Längswand der Kabine angeordnete Traverse gestattet es, sämtliche der War tung bedürfenden Teile an ihr zu befestigen. Während bei der vorbekannten Konstruktion der Raumbedarf für die Antriebs- und Antriebsübertragungsmittel gegen über der Nutzfläche der Kabine etwa gleich gross ist, stellt der Raumbedarf für die Traverse mit den an ihr befestigten Bauelementen nur einen Bruchteil der Nutz fläche der Kabine dar.
Die auf der Traverse angeordneten Bauelemente können durch eine Türe vom Inneren des Fahrkorbes aus zugänglich gemacht sein. Die Wartung kann also in einfachster Weise erfolgen.
Dem Sicherheitsbedürfnis des Fahrgastes bei Aus fall des Motors kann dadurch entsprochen werden, dass die Mutter oder die Welle oder die Steuerrolle des an der Traverse angeordneten Motors ein Handrad trägt. Mit Hilfe des Handrades kann der Fahrgast die Ka bine auch bei Ausfall des Motors abwärts bewegen.
Der erfindungsgemässe Aufzug eignet sich beson ders für Wohngebäude bis vier Etagen und für Werk stätten, wo Lasten auf eine Höhe bis 12 m angehoben werden müssen.
Die Schraube mit ihrem oberen Ende kann an ei ner festen Halterung aufgehängt und mit ihrem unte ren Ende in einer Manschette mit axialem Spiel einge setzt sein. Dadurch kann sich die Schraube unter Wär meeinwirkung ungehindert ausdehnen.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele des er- findungsgemässen Aufzuges anhand der Zeichnung er läutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Aufriss des Aufzuges; Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt, welcher die An triebsmittel offenlegt, entlang der Linie 11-II der fol genden Figur; Fig. 3 einen waagrechten Schnitt durch die genann ten Antriebsmittel entlang der Linie III-III in Fig. 2;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht mit der oberen und unteren Spindelbefestigung; Fig. 5 einen Querschnitt zu Fig. 4, jedoch mit Ka bine; Fig. 6 die wagenartige Konstruktion des Aufzuges; Fig. 7 einen Querschnitt zu Fig. 6 durch die Tra verse 6; Fig.8 die Aufhängung der Schraube mit Sicher heitskontakt;
Fig. 9 eine gegenüber Fig. 8 abgewandelte Ausfüh rungsform mit Federaufhängung und Sicherheitskontakt; Fig. 10 einen teilweisen Längsschnitt durch die Mut ter; Fig. 11 eine schematische Darstellung der im Ein- griff befindlichen Profilquerschnitte von Mutter und Schraube und Fig. 12 die Bremseinrichtung.
Die Aufzugskabine 1 besteht aus einem Boden 2, senkrechten Längswänden 3 und einer Decke 4. Eine der senkrechten Längswände 3 der Kabine 1 weist zwei senkrechte U-förmige Schienen 5 auf, deren Schenkel gegeneinander gerichtet sind (vgl. Fig. 3).
Die U-förmi- gen Schienen 5 sind untereinander durch zwei waag rechte, U-förmige Schienen 6 verbunden, von welchen die eine im Inneren der U-förmigen Schienen 5 an de ren der Kabine zugewandten Schenkel befestigt ist, während die andere an der Aussenseite der U-förmi gen Schienen befestigt ist, und zwar an den anderen Schenkeln derselben.
An diesen beiden U-förmigen Schienen 6, die eine Traverse bilden, ist eine Platte 7 befestigt, die eine mittige, kreisförmige Öffnung auf weist, durch welche die beispielsweise sich senkrecht erstreckende Schraube 8 hindurchnagt. Die Schraube ist ortsfest angeordnet. In Werkstätten, wo keine be engten Raumverhältnisse herrschen, könnte die Schrau be selbstverständlich auch beweglich sein.
In der ge schilderten vorteilhaften Ausführungsform der Erfin dung ist die Schraube 8 mit ihrem oberen Ende an einer festen Halterung aufgehängt, wie sich aus Fig. 4 ergibt. Mit ihrem unteren Ende ist die Schraube 8 in einer Manschette 23 mit axialem Spiel eingesetzt. Die Manschette 23 ist ortsfest angeordnet. Durch diese Art der Aufhängung kann sich die Schraube 8 frei ausdeh- neu, wenn sie im Betrieb möglicherweise erheblichen Wärmeausdehnungen unterworfen wird.
Die Kabine 1 ist entlang der Schraube 8 in senk rechter Richtung verstellbar. Zu diesem Zweck ist an der Platte 7 eine Schraubenmutter 9 befestigt, die ent lang der Schraube 8 verstellbar ist. Die Verbindung zwischen der Platte 7 und der Steuer-Mutter 9 erfolgt mit Hilfe von Wälzlagern. In dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 ist nahe der Platte 7 ein einfaches Ku gellager 10 und nahe der Schraubenmutter 9 ein gelen kig einstellbares Kugellager 11 angeordnet. Diese Wälz lager gestatten eine leichte senkrechte Verschiebung der Kabine mit ausreichendem seitlichem Spiel, wie sie den Aufzügen mit Schraubenantrieb eigen ist.
Die Steuer-Mutter 9 wird durch den Elektromotor 12 über die Keilriemen 13 angetrieben und bewegt sich dann entlang der Schraube B.
Im Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 1 bis 3 ist der Antriebsmotor 12 ein Bremsmotor. Er ist über ei nen Träger 14 an der Aussenseite einer der senkrech- ten Längswände 3 der Kabine 1 befestigt. Infolgedes sen nimmt er in der unteren Endstellung der Kabine unterhalb derselben keinen zusätzlichen Raum in An spruch. Die geschilderte Anordnung des Motors gestat tet es weiter, dass er vom Inneren der Kabine aus zu gänglich ist.
Die Keilriemen 13 sind einerseits in Nuten einer Antriebsriemenscheibe 15 geführt, die auf die Welle 16 des Motors 12 aufgekeilt ist, und andererseits in Nu ten, die in der äusseren, zylindrischen Seitenfläche der Steuer-Mutter 9 vorgesehen sind.
Die Antriebsübertra gung mittels Keilriemen hat den Vorteil, dass in Fäl len, wo eines der Antriebselemente des Aufzuges blok- kieren sollte, keine plötzliche Verkeilung des übertra- gungssystems eintritt, weil die Keilriemen in den er wähnten Nuten gleiten können.
Der Läufer des Antriebsmotors 12 kann mit Hilfe eines Handrades 17, welches auf die Welle 16 aufge- keilt ist, von Hand betätigt werden. Infolgedessen kön nen auch die Antriebsriemenscheibe 15 und die Steuer- Mutter 9 in Umdrehung versetzt werden. Mit Hilfe des Handrades 17 kann somit die gesamte Kabine 1 mit dem Motor 12 in die untere Endstellung abgesenkt werden.
Insoweit ist der erfindungsgemässe Aufzug also weit vorteilhafter als die bekannten Aufzüge, bei wel chen es sich nie mit Sicherheit vermeiden lässt, dass der mit Fahrgästen besetzte Fahrkorb zwischen zwei . Stockwerken stehen bleibt.
Die Steuer-Mutter 9 nimmt bei ihrer Umdrehung eine Sicherungsmutter 18 mit, die unterhalb der Mut ter 9 gleichfalls auf die Schraube 8 aufgeschraubt ist. Die Sicherungsmutter 18 ist über einen Mitnehmerstift 19 mit der Steuer-Mutter 9 verbunden und bewegt sich infolgedessen mit dieser zusammen entlang der Schrau be 8 nach oben öder nach unten. Aus Fig. 1 ist ledig lich ein Mitnehmerstift 19 zu ersehen. In Wirklichkeit sind mehrere Mitnehmerstifte parallel zur Schraube 8 vorgesehen.
Die Sicherungsschraube 18 läuft normaler weise ohne Belastung mit der Steuer-Mutter 9 um. Sollte die Steuer-Mutter 9 infolge zu weit fortgeschrit tenen Verschleisses keine Selbsthemmung mehr besit zen, dann übernimmt die Sicherungsmutter 18 die Funk tion der Steuer-Mutter 9 und verhindert so, dass die Kabine 1 sich unter ihrer Last entlang der Schraube 8 nach unten bewegt. Aus dem gleichen Grunde, um eine unbeabsichtigte Abwärtsbewegung der Kabine 1 unter ihrer Schwerkraft zu verhindern, sind die Schraubengänge der Steuer- Mutter 9, der Sicherungsmutter 18 und der Schraube 8 selbsthemmend ausgebildet.
Sie besitzen gegenüber ih rer gemeinsamen Längsachse einen Neigungswinkel, der vorzugsweise kleiner oder gleich 6 Grad ist.
Die Kabine 1 wird im Aufzugsschacht in konven tioneller Weise auf- und abbewegt. Oben und unten ist sie zu diesem Zweck mit Rollenlager 20, 21 versehen, wie sich ohne weiteres aus den Fig. 1 bis 3, insbeson dere Fig. 1, ergibt. Mit den Rollen wird die Kabine 1 an den Schenkeln bzw. im Inneren von U-förmigen Schienen 22 geführt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 1 bis 3 ist die Schraube 8 ortsfest und sind die Steuer-Muttern 9 sowie die Sicherungsmutter 18 be weglich angeordnet. Es ist aber auch möglich, dass sich die Schraube um ihre ortsfeste Längsachse unter der Einwirkung eines Antriebsmotors dreht, während sich die genannten Muttern dann verstellen, ohne dass sie sich entlang der Schraube drehen.
Die dargestellte Konstruktion gestattet es ohne wei teres, mit einer einzigen Schraube und einer einzigen Steuer-Mutter die Kabine auf- und ab zu bewegen. Hierin liegt ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäs sen Aufzuges. Selbstverständlich kann die Konstruktion aber ohne weiteres auch unter Verwendung von meh reren Schrauben und zugehörigen Steuer-Muttern ein gesetzt werden.
Die obere und untere Aufhängung der Schraube 8 ist ohne weiteres aus der zeichnerischen Darstellung in den Fig. 4 und 5 ersichtlich, so dass nähere Erläuterun gen nicht erforderlich erscheinen. Auch ergibt sich ohne weiteres aus den Fig. 6 und 7, wie bei dem erfindungs- gemässen Aufzug die Kabine nach Art eines motorisier ten Wagens zwischen den seitlichen Führungsschienen 22 auf- und abbewegbar ist.
Aus Fig. 8 ist eine überlastsicherung für den er- findungsgemässen Aufzug ersichtlich. Von den senk rechten U-förmigen Schienen der Aufhängung 42 ist die tragende Schiene mit 42a und die übergreifende Schiene mit 42b bezeichnet. Die übergreifende Schiene 42b sitzt auf einem Verbindungsbolzen 24, der unter bestimmten Betriebsbedingungen als Schwenklager dient.
Beide Schienen sind ferner mit einem Andruck- bolzen 28 und einer als Anschlag dienenden Begren zungsmutter 29 ausgerüstet. In dem an der tragenden Schiene 42a angeordneten Haltearm 25 ist die Schrau be 8 unter Vermittlung von vorzugsweise konischen, nicht dargestellten, Isolierkörpern gelagert, die der Ge räuschdämpfung dienen. Die Sicherung der Schraube 8 erfolgt mit Hilfe einer Kronenmutter 27.
An der tra genden Schiene 42a ist ferner fest ein Mikroschalter 30 und an der übergreifenden Schiene 42b wiederum fest ein Stellstift 31 angeordnet. Bei Überlastung der an der Schraube 8 hängenden Aufzugkabine wirkt der Verbindungsbolzen 24 als Schwenklager und wird der Sicherheitskontakt ausgelöst, so dass der Antriebsmotor sofort stillgesetzt wird.
Aus Fig. 10 ist eine abgewandelte Ausführungsform für die Lagerung zwischen Schraube 8 und Mutter 9 ersichtlich. Sie ist als Lagerkammer 32 ausgebildet, in welcher die Lager 33, 34 Aufnahme gefunden haben. Als Lager können auch schräg gestellte Kegellager vor- gesehen werden. Diese Konstruktion hat den Vorteil, dass die Stützlager in einem geschlossenen Gehäuse un tergebracht und daher vor Verschmutzung geschützt sind.
Aus Fig. 11 ist ersichtlich, dass das Gewinde 35 der Schraube 8 und das Gegengewinde 36 der Mutter 9 so ausgebildet sind, dass der im Eingriff befindliche Profilquerschnitt der Mutter 9 wesentlich grösser ist als der im Eingriff befindliche Profilquerschnitt der Schraube B. Die beiden miteinander zu vergleichenden Profilquerschnitte sind in der zeichnerischen Darstel lung verschieden schraffiert. Auch diese Massnahme dient wiederum der Sicherheit.
Obwohl die Schraube im Vergleich zu ihrer angesichts der verhältnismässig langsamen Fahrgeschwindigkeit geringen Belastung bei den angegebenen Steigungswinkeln stark überdimensio niert wird, in der Regel einen Durchmesser von 70 mm aufweist, wird durch die geschilderte Massnahme die spezifische Belastung von Schraube und Mutter noch mals herabgesetzt.
Fig. 12 zeigt eine Ausführungsform des erfindungs- gemässen Aufzuges, der ohne Bremsmotor betrieben werden kann, sich also noch billiger verwirklichen lässt. Die in dieser Ausführungsform eingesetzte elektroma gnetische betätigbare Bremse für die Mutter 9 besteht aus einem einseitig befestigten Bremsband 37, welches um ein Trommelteil 38 der Mutter 9 geschlungen ist. Das freie Ende des Bremsbandes 37 ist mittels einer Feder 43 anziehbar und wird durch einen Elektro magneten 44 gelockert, sobald der Motor anläuft.
Die Bremsrichtung ist durch den Pfeil 41 angezeigt. Es ge nügt für einen Aufzug mit Schraubenantrieb bekannt lich eine einseitige Bremscharakteristik, da lediglich die Abwärtsbewegung der Mutter durch Reibung gebremst zu werden braucht.
In der Ausführungsform gemäss Fig. 9 ist eine ge genüber Fig. 8 vereinfachte Aufhängung der Schraube 8 mit einem Überbrückungskontakt dargestellt. Zwi schen dem Haltearm 25' und der Kronenmutter 27' ist einfach eine starke Feder 45 eingesetzt. Diese ist so ausgelegt, dass sie den Kontakt geschlossen hält, solange die vorgeschriebene Last für den Aufzug nicht überschritten wird. Sollte dieses der Fall sein, wird die Feder 45 einfach unter der Last zusammengedrückt, so dass der Überbrückungskontakt ausfällt und der Aufzug zum Stehen kommt.
Die Aufzugskabine 1 ist, wie sich insbesondere aus den Fig. 1, 2, sowie 6 ergibt, in der Nähe ihres oberen und unteren Endes mit Führungsrollen 20, 21 verse hen, die senkrecht zueinander stehen. Durch diese Aus bildung wird die Entstehung eines Kippmomentes an der Kabine 1 unter der Last vermieden.