ЛИФТОВАЯ ШАХТА
ELEVATOR SHAFT

Настоящее изобретение относится к лифтовой шахте согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
В настоящее время вертикальный транспорт в зданиях обеспечивается в основном канатными или гидравлическими подъемниками или лифтами. Каждая кабина лифта требует наличия для нее исключительно отдельной шахты, что обусловлено конструкцией подъемников подобного типа. Сказанное означает, что один и тот же путь движения шахты не может одновременно использоваться несколькими кабинами. Вследствие этого в многоэтажных зданиях до 30% внутреннего пространства занимают только лифтовые шахты.
Более рациональными являются системы, в которых в зависимости от их загруженности несколько кабин используют один и тот же путь движения в шахте. Таким образом можно значительно увеличить пропускную способность лифтов по сравнению с обычными лифтами, уменьшив при этом объем пространства, занимаемый шахтной системой.
Тем временем на рынок вышла первая система, в которой два обычных лифта с противовесом используют одну и ту же шахту. Благодаря этому почти вдвое повышается эффективность использования шахты. Однако недостаток этого решения состоит в том, что не каждая из этих двух кабин может перемещаться до конечной остановки. Помимо этого используемые канаты и противовесы исключают возможность размещать более двух кабин в одной шахте.
Более эффективное и гибкое использование шахты обеспечивают самодвижущиеся кабины, приводимые в движение, например, линейным двигателем или фрикционным приводом. Описанное ниже решение ориентировано на применение в лифтовой шахте подобных самодвижущихся кабин.
В публикациях и патентах описано множество решений, в которых предлагается размещать по несколько кабин в шахтах. В большинстве случаев эти решения предусматривают движение кабин по замкнутому пути движения по меньшей мере в двух шахтах. В этом случае в зависимости от требуемой пропускной способности в процессе транспортировки может быть задействовано любое количество кабин. Кроме того, транспортный поток в шахте ориентируется лишь в одном направлении, благодаря чему упрощается техническое исполнение всей системы и сводится к минимуму вероятность столкновения кабин.
В настоящее время подобные системы пока не применяются, поскольку отсутствует экономически приемлемое решение для шахтной системы и, прежде всего, для перевода самодвижущихся кабин из одной шахты в другую.
В описании к полезной модели DE 20206290 U1 представлена простая система с лифтовой шахтой, содержащей до четырех параллельных однотипных путей движения кабин, оборудованной для работы нескольких самодвижущихся кабин на одном пути движения и снабженной по меньшей мере одним переводным устройством для перевода кабин на другой путь движения, для промежуточной парковки, изменения направления движения кабин и обгона.
При этом в описанном решении предлагается использовать цилиндрическую шахтную систему. Устанавливаемые в ней кабины должны также иметь форму неполного цилиндра. Следствием этого является круглая форма как шахтных дверей, так и дверей кабин, из-за чего значительно возрастают расходы на их изготовление. Помимо этого кабины и шахта должны иметь форму неполного цилиндра, что потребует по меньшей мере привыкания пассажиров к ней.
В основу настоящего изобретения была положена задача разработать лифтовую шахту указанного в начале описания типа, в которой можно было бы размещать несколько лифтовых кабин, совместно использующих один путь движения в четырехугольной шахте, с обеспечением возможности включения переводного устройства в любом месте шахты.
Указанная задача решается в лифтовой шахте, содержащей до четырех параллельных однотипных путей движения кабин, оборудованной для работы нескольких самодвижущихся кабин на одном пути движения и снабженной по меньшей мере одним переводным устройством для перевода кабин на другой путь движения, для промежуточной парковки, изменения направления движения кабин и обгона. Отличия предлагаемой лифтовой шахты заключаются в том, что она имеет прямоугольные основание и поперечное сечение с максимум четырьмя сегментами, в каждом из которых расположен независимый путь движения кабин, причем соответствующие сегменты расположены таким образом, что ось, проведенная по горизонтали через расположенные снаружи углы кабин, проходит через центр воображаемой окружности, которая также проходит через наружные углы кабин, причем этот центр окружности одновременно представляет собой центральную точку лифтовой шахты и переводного устройства, которое имеет круглое основание и выполнено с возможностью его включения в шахту в любом ее месте.
Преимущества настоящего изобретения состоят, прежде всего, в том, что в нем экономически рационально реализован принцип одновременного использования пути движения несколькими кабинами, рассчитанный на существующие обычные по конструкции прямоугольные шахты и кабины. Изобретение позволяет использовать в лифтовой шахте с одним лишь путем движения кабин до четырех самодвижущихся кабин.
В полностью подготовленной лифтовой шахте можно располагать параллельно до четырех независимых друг от друга путей движения кабин.
При соответствующем оснащении путей движения кабин можно применять самодвижущиеся кабины, приводимые в движение линейным двигателем или фрикционным приводом, или этими приводами в смешанном режиме (в комбинации друг с другом).
Многофункциональное переводное устройство обеспечивает промежуточную парковку и перевод кабин с одного пути движения на другой. Тем самым можно обеспечивать выполнение самых разнообразных требований, таких, например, как обеспечение движения кабин по замкнутому пути движения, обгона или согласования плотности движения кабин с ожидаемым объемом перевозок.
Поскольку подобно железнодорожной станции кабины могут входить в переводное устройство с обеих его сторон, можно обеспечить очень высокую безопасность в чрезвычайных ситуациях. Особенно в случае полного или частичного разрушения середины здания при взрыве.
Для обеспечения безопасности в чрезвычайных ситуациях в шахте, имеющей по меньшей мере два пути движения, на равных расстояниях располагают переводные устройства. При разрушении здания вместе с шахтой по его середине система управления отключает разрушенный участок. Для расположенных ниже и выше него частей здания можно обеспечить последующее поддержание в шахте самостоятельного движения кабин по замкнутому пути.
Примеры осуществления изобретения
Цель настоящего изобретения заключается в создании рентабельной системы для перевозки людей в зданиях, которая может отвечать самым разнообразным требованиям, и несмотря на это может быть стандартизована в высокой степени.
Ниже изобретение проиллюстрировано на двух примерах его осуществления. В обоих примерах рассматривается осуществление в основном одних и тех же функций.
Транспортная система состоит из многоканальной (с несколькими путями движениями кабин) шахты и переводного устройства (механизма). Полностью оборудованная многоканальная четырехугольная шахта подразделяется на четыре одинаковых сегмента. Каждый сегмент имеет путь движения, на котором могут одновременно работать несколько самодвижущихся кабин. Пути движения и кабины могут быть оборудованы для использования различных типов приводов, например фрикционного привода или линейного двигателя. Возможно также применение этих приводов в комбинации друг с другом.
Исходную или конечную остановку (лифтовую площадку) системы в целом образует переводное устройство. Это переводное устройство может также выполнять и функцию промежуточной остановки в любом месте шахты.
Переводное устройство функционирует как многофункциональный транспортный узел. Оно обеспечивает смену кабиной пути движения (переход кабины на другой путь), изменение направления движения, обгон и промежуточную парковку кабин. Однако кабины могут просто проходить через эти переводные устройства, оставаясь на том же самом пути движения. При использовании переводных устройств в качестве промежуточной остановки транспортную систему в более высоких зданиях можно подразделить на большие отрезки. Это позволяет в случае чрезвычайного происшествия в здании отключить поврежденный участок без отрицательных последствий для участков, расположенных над или под ним.
Ниже изобретение более подробно описано на примере двух избранных вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:
на фиг.1 - вид в горизонтальном поперечном сечении многоканальной четырехугольной шахты с угловым входом и четырьмя параллельными путями движения кабин;
на фиг.2 - вид в горизонтальном поперечном сечении многоканальной четырехугольной шахты с угловым входом и двумя параллельными путями движения кабин;
на фиг.3 - вид в горизонтальном поперечном сечении многоканальной четырехугольной шахты с угловым входом и одним путем движения кабин;
на фиг.4 - вид сверху переводного устройства, выполненного в виде поворотной крестовины (типа турникета) с четырьмя сегментами (секторами) для приема четырех квадратных кабин;
на фиг.5 - вид сверху переводного устройства, выполненного в виде полукруга с поворачиваемым направо или налево сегментом (сектором) для приема квадратной кабины;
на фиг.6 - вид в горизонтальном поперечном сечении многоканальной четырехугольной шахты с четырьмя параллельными путями движения кабин, предназначенной для прямоугольных кабин с боковыми сдвижными дверями;
на фиг.7 - вид сверху переводного устройства, выполненного в виде поворотной крестовины (типа турникета) в форме свастики, имеющей четыре сегмента для приема четырехугольной кабины с боковыми сдвижными дверями.
Пример 1
На фиг.1 в качестве первого варианта 1 осуществления изобретения показана шахта 5 квадратного поперечного сечения. Это сечение делится прямоугольным крестом 10 на четыре одинаковых сегмента 11, 12, 13, 14. В каждом из сегментов 11, 12, 13, 14 проходит путь движения кабин. Для этого на плечах 9 креста 10 с каждой стороны предусмотрены вертикальные направляющие 21. Направляющие 21, находящиеся в одном сегменте, располагаются под прямым углом друг к другу. В рассматриваемом примере эти направляющие предназначены для работы самодвижущихся кабин 31, 32, 33, 34, снабженных собственным фрикционным приводом. К направляющим 21 прижаты соответствующие фрикционные ролики 20, снабженные для этого регулируемым приводом. Подача энергии обеспечивается через вертикальные токопроводящие шины (не показаны). Четыре пути движения кабин расположены таким образом, чтобы ось 15, 16, 17, 18, проведенная по горизонтали через наружные углы 2 кабин 31, 32, 33, 34, проходила через центр 100 воображаемой окружности, которая также проходит через наружные углы 2 кабин 31, 32, 33, 34, при этом центр 100 окружности одновременно представляет собой центральную точку лифтовой шахты лифтовой шахты 5 и установленных в ней переводных устройств.
Кабины 31, 32, 33, 34 и четыре шахтных сегмента 11, 12, 13, 14 имеют по одному угловому входу. При этом двери 6 кабин и шахтные двери 7 сходятся под прямым углом друг к другу и сопрягаются по осям 15, 16, 17, 18.
На фиг.2 показана шахта, выполненная как отдельная шахта 5.2, аналогичная по конструкции соответствующей части шахты 5, показанной на фиг.1, но имеющая только два расположенных рядом друг с другом сегмента, соответственно два пути движения кабин.
На фиг.3 показана шахта для лифтовой установки с малой пропускной способностью, выполненная как отдельная шахта 5.3, аналогичная по конструкции соответствующей части шахты 5, показанной на фиг.1, но имеющая только один сегмент, соответственно один путь движения кабин.
Переводное устройство
Переводное устройство предназначено, прежде всего, для перевода кабины из одной шахты в другую. Для этого кабина входит сверху или снизу в поворотную крестовину (типа турникета), высота которой соответствует высоте кабины. Процесс перевода кабины предусматривает горизонтальный поворот поворотной крестовины вместе с кабиной направо или налево. Как только поворотный сегмент с кабиной точно совместится с нужным сегментом в шахте, поворотная крестовина электрически и механически блокируется в этом положении. После этого кабина может продолжить свое движение вверх или вниз. Передача поворотной крестовине энергии, а при необходимости и информации от стационарной шахты обеспечивается с использованием, например, контактных колец или гибких проводников. Передачу информации можно обеспечивать, например, беспроводным методом с использованием приемопередающего устройства.
На фиг.4 в виде сверху показано выполненное в виде поворотной крестовины 410 переводное устройство с четырьмя одинаковыми сегментами (секторами) 411, 412, 413, 414 для приема четырех квадратных кабин с угловым входом.
Переводное устройство выполнено круглым, имеет высоту, равную высоте одного этажа здания, и снабжено собственным приводом для поворота направо и налево. Это устройство окружено круглой неподвижной шахтной стенкой 45. В шахтной стенке 45 для каждого из сегментов 411, 412, 413, 414 выполнены круглые, открывающиеся от центра сдвижные двери 47, снабженные собственным приводом. Ось поворотной крестовины 410 проходит через центр шахтного креста 10. Каждый из сегментов 411, 412, 413, 414 поворотной крестовины 410 выполнен с путем движения кабин. Для этого на плечах 409 поворотной крестовины 410 с каждой стороны предусмотрены вертикальные направляющие 21. Диаметр поворотной крестовины 410 соответствует расстоянию вдоль оси 16, 18 между наружными углами противоположных кабин, например кабин 32, 34. Между плечами 409 сегменты 411, 412, 413, 414 поворотной крестовины 410 отделяются от шахтной стенки 45 вращающимися дверными порогами 44. Справа и слева от них закреплены перекрытия 49, расположенные на уровне высоты помещения (кабины).
На фиг.5 в виде сверху показано уменьшенное переводное устройство в виде поворотной крестовины 510 с кабиной 34, поворачиваемой направо или налево. Шахтная стенка 55 выполнена полукруглой и в ней выполнены сдвижные двери 57. Поворотная крестовина 510, показанная на фиг.5, выполнена лишь на четверть и образует сегмент (сектор) 514. В остальном эта поворотная крестовина конструктивно идентична поворотной крестовине, показанной на фиг.4.
Комбинированные варианты
Шахта с четырьмя путями движения кабин, показанная на фиг.1, шахта с двумя путями движения кабин, показанная на фиг.2, и шахта с одним путем движения кабин, показанная на фиг.3, могут использоваться в самых разнообразных комбинациях с поворотными крестовинами, показанными на фиг.4 и 5.
При использовании показанной на фиг.1 четырехканальной шахты в комбинации с полноразмерной поворотной крестовиной, показанной на фиг.4, можно организовать независимое движение кабин по замкнутому пути движения, используя для этого, например, по два из четырех путей движения кабин в шахте. Согласно другому варианту два пути движения или канала шахты обслуживают главное направление движения, а третий канал шахты используется для возврата кабин. Четвертый канал шахты остается в резерве.
Сокращенный вариант предусматривает использование двухканальной шахты, показанной на фиг.2, с половинчатой поворотной крестовиной, показанной на фиг.5. Таким путем можно организовать полное движение по замкнутому пути движения нескольких кабин.
Самый простой вариант можно получить, если использовать одноканальную шахту, показанную на фиг.3, в комбинации с поворотной крестовиной, показанной на фиг.4. Благодаря такой комбинации можно обеспечить движение в шахте до четырех кабин друг за другом, поднимающихся и входящих в верхнюю поворотную крестовину. После этого кабины меняют направление движения на обратное и четыре кабины могут вновь опускаться в обратной последовательности и входить в нижнюю поворотную крестовину.
В принципе существует также возможность использовать одноканальную шахту вместе лишь с одной кабиной, имеющей или не имеющей противовеса.
Пример 2
В традиционном лифтостроении обычно производятся квадратные или четырехугольные кабины с открывающимися сбоку или по центру дверями. Для этого варианта в продаже имеются недорогие компоненты. В качестве варианта привода для самодвижущихся кабин перспективным считается привод с линейным двигателем. Поэтому указанные требования были учтены при разработке конструкции, представленной в примере 2.
Однако в остальном все функции и варианты применения идентичны в примерах 1 и 2, вследствие чего ниже рассматриваются лишь различия между этими примерами.
Вместо квадратной шахты на фиг.6 показана прямоугольная шахта 65, разделенная крестом-свастикой 610 на четыре прямоугольных сегмента 611, 612, 613, 614. В каждом из сегментов 611, 612, 613, 614 проходит путь движения кабин. На внутренних расположенных параллельно друг другу сторонах плеч 609 шахтного креста 610 каждого сегмента предусмотрены вертикальные направляющие 621. На плече, расположенном между параллельными плечами, установлена активная или пассивная часть 603 привода с линейным двигателем. Часть 604, ответная для части 603, располагается на соответствующей кабине 631, 632, 633, 634.
Четыре сегмента 611, 612, 613, 614, имеющие по одному независимому пути движения, также расположены таким образом, чтобы ось 601, 602, проведенная по горизонтали через расположенные снаружи углы кабин, проходила через центр 100 воображаемой окружности, которая также проходит через наружные углы кабин 631, 632, 633, 634, при этом этот центр 100 окружности одновременно представляет собой центральную точку креста-свастики 610 и установленных в шахте переводных устройств.
Кабины 631, 632, 633, 634 и шахта 65 имеют соответственно открываемые сбоку сдвижные двери 67, 66.
Четырехканальная шахта 65, показанная на фиг.6, может иметь, как и в примере 1, также лишь два сегмента или один сегмент.
На фиг.7 показано переводное устройство, имеющее поворотную крестовину в форме креста-свастики 710 с плечами 709, а также прямоугольные кабины 631, 632, 633, 634 и открываемые сбоку сдвижные двери 76. Последние открывают дверные пороги 74, расположенные сбоку около перекрытий 79. Помимо этого поворотная крестовина 710, как и шахта 65, оборудована под использование привода от линейного двигателя. Каждая из круглых одностворчатых шахтных дверей 77 имеет собственный привод.
Переводное устройство, показанное на фиг.7, может быть выполнено в сокращенной версии также как полукруг с одним поворотным сегментом для приема одной кабины.