Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufzuganlage.

Herkömmlich wird in einer Aufzuganlage eine einzelne Aufzugkabine innerhalb eines Aufzugschachts auf und ab verlagert, um Personen oder Güter zwischen verschiedenen Niveaus beispielsweise innerhalb eines Gebäudes zu bewegen. Insbesondere in Aufzuganlagen, welche für hohe Gebäude und/oder zur Bereitstellung hoher Förderkapazitäten konzipiert sind, wird die Aufzugkabine typischerweise mithilfe von seil- oder riemenartigen Fördermitteln bewegt, welche ihrerseits von einer über einen Elektromotor angetriebenen rotierenden Treibscheibe verlagert werden.

Es werden neuartige Aufzugkonzepte entwickelt, bei denen mehrere Aufzugkabinen unabhängig voneinander in einem gemeinsamen Aufzugschacht verlagerbar sein sollen. Für diese Aufzugkonzepte sind herkömmliche Antriebe mit Seilen oder Riemen im Allgemeinen nicht einsetzbar.

Es wurden daher alternative Antriebskonzepte vorgeschlagen. Beispielsweise wurde in der EP 1 818 305 Bl eine Aufzuganlage mit einer von einem Linearantriebssystem angetriebenen Aufzugkabine beschrieben.

Es kann unter anderem ein Bedarf an einer Aufzuganlage mit einem vorteilhaft weiterentwickelten Antriebssystem bestehen. Insbesondere kann ein Bedarf an einer Aufzuganlage bestehen, bei der ein Antriebssystem mehrere Aufzugkabinen unabhängig voneinander verlagern kann.

Einem solchen Bedarf kann durch die Aufzuganlage gemäss dem unabhängigen Anspruch entsprochen werden. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung definiert. Gemäss einem Aspekt der Erfindung wird eine Aufzuganlage vorgeschlagen, welche einen Aufzugschacht, eine Aufzugkabine und eine Antriebseinrichtung zum Verlagern der Aufzugkabine innerhalb des Aufzugschachts aufweist. Die Antriebseinrichtung umfasst einen Linearmotor, welcher einen an einer Wand des Aufzugschachts festgelegten stationären Teil und einen an der Aufzugkabine festgelegten bewegbaren Teil aufweist. Die Antriebseinrichtung weist zwischen dem stationären Teil und dem bewegbaren Teil ein Luftlager auf, welches dazu konfiguriert ist, den stationären Teil von dem bewegbaren Teil über einen dazwischenliegenden Luftspalt beabstandet zu halten.

Mögliche Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung können unter anderem und ohne die Erfindung einzuschränken als auf nachfolgend beschriebenen Ideen und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.

Die hierin vorgestellte Aufzuganlage soll zumindest einen Aufzugschacht und zumindest eine Aufzugkabine aufweisen. Wie weiter unten detaillierter ausgeführt, kann der Aufzugschacht linear, insbesondere vertikal sein. Der Aufzugschacht kann aber auch Verzweigungen, Krümmungen oder Ähnliches aufweisen und/oder es können zwei über Querverbindungen miteinander verbundene Aufzugschächte vorgesehen sein. Die eine oder vorzugsweise mehreren Aufzugkabinen können innerhalb des Aufzugschachts verlagert werden, wobei im Falle mehrerer Aufzugkabinen diese vorzugsweise unabhängig voneinander verlagerbar sein sollten. Hierzu können ein oder mehrere Linearmotoren eingesetzt werden.

Linearmotoren sind elektrische Antriebsmaschinen, welche im Gegensatz zu herkömmlichen rotierenden Elektromotoren ein linear zu verlagerndes Objekt nicht mit Hilfe einer Rotationsbewegung indirekt kraftbeaufschlagen, sondern welche auf das Objekt direkt eine linear entlang eines Bewegungsweges gerichtete Kraft ausüben können. Der Bewegungsweg kann dabei geradlinig oder als gekrümmte Bahn verlaufen. Ein Linearmotor verfügt hierzu über einen stationären Teil und einen bewegbaren Teil, welche relativ zueinander entlang des Bewegungsweges verlagert werden können. Zwischen dem stationären und dem bewegbaren Teil werden hierzu zeitlich und räumlich variierende Magnetfelder erzeugt, welche die für diese Relativverlagerung notwendigen Kräfte bewirken. Hierzu können an einem der beiden Teile Elektromagnete beispielsweise in Form von Spulen vorgesehen sein, die durch gezielte Bestromung die zeitlich variierenden Magnetfelder erzeugen. An dem anderen der beiden Teile können ebenfalls Magnetfeld-erzeugende Komponenten, insbesondere Permanentmagnete, vorgesehen sein.

Je nach Polung können die jeweils erzeugten Magnetfelder zwischen den beiden Teilen des Linearmotors anziehende oder abstossende Kräfte bewirken. Ein Teil dieser Kräfte wirkt längs des Bewegungsweges, entlang dessen die den stationären Teil bildenden Magnetfeld-erzeugenden Komponenten des Linearmotors angeordnet sind. Ein anderer Teil dieser Kräfte wirkt jedoch quer zu diesem Bewegungsweg, sodass der bewegbare Teil des Linearmotors hin zu dem stationären Teil gezogen wird. Im Allgemeinen wird eine geeignete Lagerung und/oder Schmierung dazu eingesetzt, einen direkten reibungsintensiven mechanischen Kontakt zwischen dem stationären Teil und dem bewegbaren Teil des Linearmotors vermeiden.

Bei Antriebseinrichtungen, welche zum Verlagern einer Aufzugkabine in einer Aufzuganlage einen Linearmotor einsetzen, bewegt sich der an der Aufzugkabine festgelegte bewegbare Teil des Linearmotors relativ zu dem an der Aufzugschachtwand festgelegten stationären Teil. Der bewegbare Teil des Linearmotors kann dabei an der Aufzugkabine oder an einem diese tragenden Rahmen befestigt sein bzw. mit diesem in Wirkverbindung stehen. Der stationäre Teil des Linearmotors kann direkt an der Aufzugschachtwand oder an einer direkt oder indirekt an der Aufzugschachtwand angebrachten anderen Komponente der Aufzuganlage wie beispielsweise einer Lührungsschiene befestigt sein.

Zwischen den beiden Teilen des Linearmotors werden herkömmlich mechanische Lager wie beispielsweise Wälzlager eingesetzt, um bei der Relativbewegung beider Teile zueinander ein Auftreten übermässiger Reibung und dadurch möglicherweise bedingten Verschleiss zu minimieren. Insbesondere sollen solche Lager der Anziehungskraft standhalten können, welche in dem Linearmotor aufgrund der während dessen Betriebs generierten Magnetfelder zwischen dem stationären Teil und dem bewegbaren Teil wirken.

Allerdings unterliegen solche mechanischen Lager im Allgemeinen selbst einem gewissen Verschleiss. Lemer neigen mechanischen Lager dazu, Geräusche zu erzeugen, was insbesondere bei Aufzuganlagen als störend oder verunsichernd auf Passagiere wirken kann. Ausserdem sind mechanische Lager im Regelfall speziell für bestimmte Relativbewegungsrichtungen ausgelegt, lassen aber andere Relativbewegungsrichtungen nicht ohne Weiteres zu, sodass eine Lagerung von Lagerpartnem, die in unterschiedlichen Richtungen relativ zueinander verlagerbar sein sollen, mit herkömmlichen mechanischen Lagern oft nicht oder nur mit hohem Aufwand realisiert werden kann.

Es wird nun vorgeschlagen, anstatt oder gegebenenfalls ergänzend zu solchen mechanischen Wälzlagern sogenannte Luftlager zwischen dem stationären Teil und dem bewegbaren Teil des Linearmotors in einer Antriebseinrichtung einer Aufzuganlage einzusetzen.

Unter einem Luftlager kann ein Lager verstanden werden, bei dem relativ zueinander bewegbare Lagerpartner durch einen dünnen Luftfilm voneinander getrennt werden. Der Luftfilm kann dabei bewirken, dass die beiden Lagerpartner einander nicht direkt mechanisch kontaktieren. Der Luftfilm kann somit als Druckpolster angesehen werden, der die beiden Lagerpartner entgegen etwaiger anderer Kräfte auf Abstand voneinander hält. Luftlager können somit auch als Gleitlager angesehen werden, bei denen die Luft, welche in einen Luftspalt zwischen einander gegenüberliegenden Oberflächen zweier sich relativ zueinander zu bewegender Lagerpartner gepresst wird, als Schmiermedium dient.

Dementsprechend können Reibung und/oder Haftgleiteffekte zwischen den beiden Lagerpartnem in vorteilhafter Weise weitgehend vermieden oder zumindest minimiert werden.

Ausserdem hält der in dem Luftlager generierte Luftfilm die beiden Lagerpartner auf Abstand voneinander, ohne im Allgemeinen Bewegungsrichtungen der beiden Lagerpartner relativ zueinander in verschiedenen Richtungen entlang der Ebene, in der der Luftfilm erzeugt wird, zu beschränken. Dementsprechend können die beiden Lagerpartner sich typischerweise in beliebigen Richtungen entlang einer Ebene, die sich parallel zu der Grenzfläche zwischen den beiden Lagerpartnem erstreckt, bewegen lassen.

Da als Schmiermittel lediglich Luft eingesetzt wird, entstehen in dem Luftlager im Allgemeinen keine wesentlichen Verschmutzungen. Wegen fehlender mechanischer Reibung kommt es auch nicht zu Abrieb zwischen den Lagerpartnem. Dementsprechend braucht das Luftlager im Regelfall auch nicht gereinigt werden und kann bestenfalls wartungsfrei sein.

Der Begriff „Luft“ kann in diesem Zusammenhang breit und allgemein stellvertretend für Gase verstanden werden, da vorliegend hauptsächlich die physikalischen Eigenschaften des gasförmigen Mediums von Relevanz sind und es auf die chemische Zusammen setzung des Gases für die Wirkung in dem Luftlager im Allgemeinen nicht ankommt.

Gemäss einer Ausführungsform ist das Luftlager als aerostatisches Luftlager konfiguriert und hierzu mit einer Luftzuführung ausgestattet, welche unter Druck stehende Luft in den Luftspalt zwischen dem stationären Teil und dem bewegbaren Teil presst.

Unter einem aerostatischen Luftlager kann hierbei ein Luftlager verstanden werden, bei dem bereits in einem stationären Zustand, bei dem sich die beiden Lagerpartner relativ zueinander nicht bewegen, ein die Lagerpartner voneinander beabstandendes Druckluft polster zwischen den Lagerpartnem erzeugt wird.

Hierzu verfügt das Luftlager im Allgemeinen über eine Druckluftversorgung, welche unter Druck stehende Luft an die Grenzfläche zwischen dem stationären und dem bewegbaren Teil des Linearmotors presst und hierdurch den Luftspalt zwischen diesen Teilen erzeugt. Die Druckluftversorgung kann beispielsweise über einen Kompressor verfügen. Ergänzend kann die Druckluftversorgung einen Druckluftspeicher bzw. ein Druckluftreservoir aufweisen. Lemer kann die Druckluftversorgung beispielsweise über ein oder mehrere Düsen verfügen, welche in den Luftspalt münden. Die Düsen können von dem Kompressor und/oder dem Druckluftspeicher mit unter Druck stehender Luft versorgt werden. An den Luftspalt angrenzende Kanäle können die zugeführte Druckluft lateral entlang den den Luftspalt begrenzenden Oberflächen leiten.

Lür den hierin beschriebenen Anwendungsfall kann die Luft beispielsweise mit einem Druck von zwischen 2000 hPa (2 Bar) und 10000 hPa (10 Bar), vorzugsweise zwischen 3000 hPa und 6000 hPa, in den Luftspalt gepresst werden. Derartige Drücke können im Allgemeinen genügen, um den bewegbaren Teil und den stationären Teil des Linear motors entgegen der Kräfte, die beim Betrieb des Linearmotors aufgrund der dabei erzeugten Magnetfelder als Anziehungskräfte zwischen dem bewegbaren Teil und dem stationären Teil aufeinander zu generiert werden, ausreichend voneinander auf Abstand halten zu können.

Gemäss einer Ausführungsform kann das Luftlager insbesondere dazu konfiguriert sein, den Luftspalt mit einer Spaltbreite von weniger als 0,1 mm zu erzeugen.

Anders ausgedrückt können in dem Luftlager wirkende Luftdrücke, Ausgestaltungen von Düsen, welche die Luft in den zu erzeugenden Luftspalt leiten, und/oder andere Eigenschaften des Luftlagers, welche die Ausbildung des zu erzeugenden Luftspalts beeinflussen, derart ausgestaltet sein, dass der zwischen den beiden Teilen des Linearmotors bewirkte Luftspalt eine Spaltbreite von weniger als 0, 1 mm, vorzugsweise weniger als 50 pm, insbesondere bevorzugt zwischen 1 pm und 20 pm oder weiter bevorzugt zwischen 2 pm und 10 pm, ausgebildet. Das Luftlager kann dabei ferner dazu ausgebildet sein, den Luftspalt mit einer homogenen Spaltbreite auszubilden, d.h. die Spaltbreite sollte entlang der Erstreckung des Luftspalts um möglichst weniger als beispielsweise 30 %, vorzugsweise weniger als 10 %, variieren.

Ein solcher Luftspalt kann einerseits einen ausreichenden Abstand zwischen den sich relativ zueinander bewegenden Teilen des Linearmotors schaffen, um für ausreichende Luftschmierung und somit für minimale Reibung zu sorgen. Andererseits kann zur Bildung eines derart engen Luftspalts ein verhältnismässig geringer Luftstrom genügen, wodurch Anforderungen an zu komprimierende und in den Luftspalt zuzuführende Mengen von Luft in akzeptablen Grenzen gehalten werden können.

Gemäss einer Ausführungsform kann der stationäre Teil des Linearmotors in einer Richtung orthogonal zu seiner zu dem bewegbaren Teil gerichteten Oberfläche flexibel verlagerbar an der Schachtwand gehalten sein und/oder der bewegbare Teil des Linearmotors in einer Richtung orthogonal zu seiner zu dem stationären Teil gerichteten Oberfläche flexibel verlagerbar an der Aufzugkabine gehalten sein.

Anders ausgedrückt können der stationäre Teil des Linearmotors und/oder der bewegbare Teil des Linearmotors vorzugsweise nicht vollkommen starr an der Schachtwand bzw. der Aufzugkabine festgelegt sein. Stattdessen kann es vorteilhaft sein, diese Teile des Linearmotors zumindest in einem geringen Masse flexibel verlagerbar mit der Schachtwand bzw. der Aufzugkabine zu koppeln. Die flexible Anbindung soll dabei derart ausgestaltet sein, dass sich der jeweilige Teil des Linearmotors relativ zu der Aufzugkomponente, an der er festgelegt werden soll, in der zu dem jeweils anderen Teil des Linearmotors gerichteten Richtung zumindest geringfügig und in elastischer Weise verlagern lässt.

Mit einer solchen Verlagerbarkeit der beiden Teile des Linearmotors relativ zueinander, kann unter anderem bewirkt werden, dass der zwischen diesen Teilen ausgebildete Luftspalt hinsichtlich seiner Spaltbreite zumindest geringfügig variieren kann. Beispielsweise soll die Verlagerbarkeit derart ausgestaltet sein, dass der Luftspalt in seiner Spaltbreite um wenigstens 20 %, vorzugsweise wenigstens 50 % oder sogar wenigstens 100 % variieren kann. Anders ausgedrückt kann die mechanische Anbindung des stationären Teils an die Aufzugschachtwand und/oder des verlagerbaren Teils an die Kabine derart ausgestaltet sein, dass sich der jeweilige Teil um beispielsweise bis zu 50 pm oder zumindest bis zu 20 pm elastisch hin zu der Aufzugschachtwand bzw. der Kabine verlagern lässt.

Durch die zumindest geringfügig flexible Anbindung von Teilen des Linearmotors an die von ihm relativ zueinander zu bewegenden Komponenten der Aufzuganlage können beispielsweise Unebenheiten, wie sie an einer möglichst glatt auszubildenden, zu dem Luftspalt gerichteten Oberfläche des stationären Teils des Linearmotors auftreten können, kompensiert werden. Anders ausgedrückt können Unebenheiten in dem Bewegungsweg des Linearmotors zumindest teilweise ausgeglichen werden.

Gemäss einer Ausführungsform umfasst der stationäre Teil aktive bestrombare Elektromagnete, wohingegen der bewegbare Teil des Linearmotors passive Permanentmagnete umfasst.

Mit anderen Worten soll deijenige Teil des Linearmotors, mit dem zeitlich variierbar magnetische Felder erzeugt werden sollen, durch den an der Aufzugschachtwand festgelegten stationären Teil gebildet werden. Der stationäre Teil kann hierzu Elektromagnete aufweisen, bei denen mithilfe eines durch eine Spule geleiteten elektrischen Stromes ein magnetisches Feld erzeugt werden kann. Abhängig von einer Richtung und einer Stromstärke des Stromes können dabei eine Polung und eine Stärke des magnetischen Feldes beeinflusst werden, wodurch dieser Teil auch als aktiver Teil des Linearmotors bezeichnet werden kann.

In dem passiven Teil des Linearmotors hingegen können lediglich statische Magnetfelder generiert werden, beispielsweise durch dort vorgesehene Permanentmagnete (Dauermagnete). Dabei ist zu bevorzugen, den passiven Teil des Linearmotors durch den an der Aufzugkabine festgelegten bewegbaren Teil zu bilden. Dementsprechend braucht für diesen bewegbaren Teil keinerlei Stromversorgung vorgesehen werden, sodass insbesondere eine aufwändige Verkabelung der Aufzugkabine entfallen kann.

Gemäss einer Ausführungsform kann die Aufzugkabine mit einer Rucksackkonstruktion ausgebildet sein und der bewegbare Teil des Linearmotors an der Rückseite der Rucksackkonstruktion angeordnet sein.

Bei einer in Rucksackkonstruktion ausgebildeten Aufzugkabine wird die Aufzugkabine lediglich an einer Seite gehalten. Typischerweise wird die Aufzugkabine von einem Rahmen gehalten, der die Aufzugkabine von einer Rückseite her hält. Die Rückseite liegt dabei im Allgemeinen einer Frontseite der Aufzugkabine gegenüber, an der beispielsweise eine Kabinentür vorgesehen ist, durch die Passagiere ein- und aussteigen können. Der Rahmen trägt die Aufzugkabine und dient zur Kraftübermittlung einer von der Antriebseinrichtung ausgeübten Kraft auf die Aufzugkabine. Bei herkömmlichen Aufzügen greifen bei einer Rucksackkonstruktion die Tragseile bzw. Trageriemen regelmässig an einem hinter der Aufzugkabine befindlichen Teil des Rahmens an.

In ähnlicher Weise soll bei der hierin beschriebenen Aufzuganlage die Antriebs einrichtung die zum Verlagern der Aufzugkabine notwendigen Kräfte in einem hinteren Bereich an oder angrenzend an die Aufzugkabine, insbesondere auf einen dort befindlichen Teil eines Rahmens, ausüben. Da die Antriebseinrichtung in diesem Fall von einem oder mehreren Linearmotoren gebildet wird, bedeutet dies, dass der bewegbare Teil eines solchen Linearmotors am hinteren Teil der Aufzugkabine, das heisst insbesondere an dem dort befindlichen Teil des Rahmens, angebracht ist. Die Aufzugkabine wird in diesem Fall von lediglich einer Seite her gehalten, sodass die von den Magneten bewirkten anziehenden Kräfte, wie sie in dem Linearmotor erzeugt werden, die Aufzugkabine daran hindert, zu kippen und von dem Bewegungsweg weg zu fallen. Insgesamt wird hierdurch eine besonders einfache Konstruktion für die Aufzuganlage ermöglicht.

Gemäss einer Ausführungsform weist die Aufzuganlage mehrere Aufzugkabinen auf, die innerhalb des gleichen Aufzugschachts zu verlagern sind.

Anders ausgedrückt können innerhalb eines gemeinsamen Aufzugschachts mehrere Aufzugkabinen verlagert werden. Jede Aufzugkabine kann dabei vorzugsweise unabhängig von den anderen Aufzugkabinen verlagert werden. Jede einzelne Aufzugkabine kann hierbei über einen ihr zugeordneten Linearmotor verfügen, der angesteuert werden kann, um diese Aufzugkabine individuell verlagern zu können.

Dabei braucht nicht unbedingt jeder Linearmotor jeder Aufzugkabine einen eigenen stationären Teil und einen eigenen bewegbaren Teil aufzuweisen. Stattdessen kann ein gemeinsam zu nutzender stationärer Teil in dem Aufzugschacht festgelegt sein. Elektromagnete in diesem stationären Teil können individuell bestromt werden, sodass der gesamte stationäre Teil als in Segmente unterteilt angesehen werden kann. Dementsprechend können Spulen in einem oder einigen der Segmente gezielt geeignet bestromt werden, um eine der Aufzugkabinen, die sich angrenzend an dieses Segment befindet, individuell durch Wechselwirkung mit deren bewegbarem Teil des Linearmotors verlagern zu können.

Gemäss einer Ausführungsform kann der Aufzugschacht vertikale Bereiche und nicht vertikale Bereiche aufweisen.

Beispielsweise kann der Aufzugschacht einen vertikalen Bereich aufweisen, der verschiedene Stockwerke innerhalb eines Gebäudes miteinander verbindet. Von diesem vertikalen Bereich ausgehend können ein oder mehrere nicht-vertikalen Bereiche, insbesondere horizontale Bereiche, abgehen. Aufzugkabinen können hierbei entlang des vertikalen Bereichs verlagert werden, um Personen zwischen den Stockwerken zu befördern. Wenn es dabei zwischen verschiedenen Aufzugkabinen zu Konfliktsituationen kommt, bei denen beispielsweise eine Kabine eine andere Kabine überholen soll oder entgegenkommende Kabinen einander ausweichen sollen, kann eine der Kabinen in einen nahe liegenden nicht-vertikalen Bereich verfahren werden, d.h. quasi der anderen Kabine kurzzeitig ausweichen. Gegebenenfalls können auch zwei separate vertikale Bereiche einen gemeinsam zu nutzenden Aufzugschacht bilden, sodass beispielsweise nach oben fahrende Aufzugkabinen immer in einem Schacht bewegt werden und über einen der nicht-vertikalen Bereiche in den anderen Schacht gelangen können, um dort wieder nach unten fahren zu können.

Für eine derartige Ausgestaltung einer Aufzuganlage kann es einerseits vorteilhaft sein, die Antriebseinrichtung mit ihren Linearmotoren derart auszugestalten, dass damit die Aufzugkabinen in vertikaler wie auch in nicht-vertikaler Richtung verlagert werden können. Andererseits sollte auch eine Lagerung und/oder eine Führung, die die Aufzugkabine während ihrer verschiedenen Verlagerungen lagert bzw. führt, die Verlagerungsbewegungen der Aufzugkabine in den verschiedenen Richtungen zulassen können.

Hierzu kann gemäss einer Ausführungsform die Antriebseinrichtung einen Linearmotor, der hierin nachfolgend auch als Vertikal-Linearmotor bezeichnet wird, aufweisen, dessen länglicher stationärer Teil sich vertikal erstreckt und der dazu konfiguriert ist, die Aufzugkabine vertikal zu verlagern.

Mit anderen Worten ist der Vertikal-Linearmotor dazu ausgelegt, die Aufzugkabine entlang eines vertikalen Bewegungsweges zu verlagern. Hierzu kann der Vertikal- Linearmotor über eine Vielzahl von individuell bestrombaren Elektromagneten verfügen, die entlang des Bewegungsweges zumindest im Wesentlichen vertikal übereinander angeordnet sind. Mithilfe des Vertikal -Linearmotors kann somit eine einzelne Aufzugkabine oder jede einer Mehrzahl von Aufzugkabinen individuell innerhalb des Aufzugschachts aufwärts und abwärts verlagert werden.

Alternativ oder vorzugsweise ergänzend kann, gemäss einer Ausführungsform, die Antriebseinrichtung einen Linearmotor, der hierin nachfolgend auch als Horizontal- Linearmotor bezeichnet wird, aufweisen, dessen länglicher stationärer Teil sich horizontal erstreckt und der dazu konfiguriert ist, die Aufzugkabine horizontal zu verlagern. Der Horizontal-Linearmotor ermöglicht somit eine Verlagerung der Aufzugkabine entlang eines horizontalen Bewegungsweges bzw. eines Bewegungsweges, der nicht vollkommen vertikal ist, sondern zumindest eine horizontale Komponente aufweist. Der Begriff „horizontal“ kann in diesem Zusammenhang breit ausgelegt werden als quer zu einer vertikalen Richtung, vorzugsweise senkrecht zu einer vertikalen Richtung. Hierzu kann der Horizontal-Linearmotor über eine Vielzahl von individuell bestrombaren Elektromagneten verfügen, die entlang des Bewegungsweges zumindest im Wesentlichen horizontal nebeneinander angeordnet sind. Elektromagneten eines solchen Horizontal- Linearmotors sind dabei horizontal beabstandet nebeneinander angeordnet. Mithilfe eines solchen Horizontal-Linearmotors kann eine Aufzugkabine somit aus der Vertikalen heraus beispielsweise in einen horizontal abzweigenden Teilbereich des Aufzugschachts verlagert werden.

Gemäss einer Ausführungsform kann die Antriebseinrichtung einen ergänzenden Linearmotor aufweisen, der dazu konfiguriert und angeordnet ist, eine Kraft auf die Aufzugkabine zu bewirken, welche einem auf die Aufzugkabine wirkenden Kippmoment entgegenwirkt.

Der ergänzende Linearmotor kann dabei ähnlich aufgebaut sein, wie der Vertikal- Linearmotor oder der Horizontal-Linearmotor und/oder kann unabhängig von diesen Linearmotoren angesteuert werden. Der ergänzende Linearmotor kann vorzugsweise in einer gleichen Ebene mit dem zuvor beschriebenen Vertikal-Linearmotor und/oder dem Horizontal-Linearmotor angeordnet sein. Dabei kann der ergänzende Linearmotor lateral beabstandet zu dem Vertikal-Linearmotor bzw. dem Horizontal-Linearmotor angeordnet sein.

Gemäss einer konkreten Ausgestaltung kann der ergänzende Linearmotor als zweiter Vertikal-Linearmotor ausgebildet sein, der in einem seitlichen Abstand beispielsweise parallel zu dem ersten Vertikal-Linearmotor zum Bewirken einer vertikalen Verlagerungsbewegung für die gleiche Aufzugkabine konfiguriert ist.

Mithilfe des ergänzenden Linearmotors kann dabei eine zusätzliche Kraft auf die Aufzugkabine bewirkt werden. Aufgrund der Beabstandung zwischen dem ergänzenden Linearmotor und dem Vertikal-Linearmotor bzw. dem Horizontal-Linearmotor kann hierdurch ein Drehmoment auf die Aufzugkabine erzeugt werden. Ein solches Drehmoment kann um eine Achse herum wirken, welche orthogonal zu dem Luftspalt in dem Linearmotor steht. Dieses Drehmoment kann dabei derart eingestellt werden, dass es einem auf die Aufzugkabine wirkenden Kippmoment entgegenwirkt. Ein solches Kippmoment kann beispielsweise auf die Aufzugkabine wirken, wenn sich eine oder mehrere Personen innerhalb der Aufzugkabine nicht im Wesentlichen im Zentrum der Aufzugkabine, sondern entfernt von deren Schwerpunkt, aufhalten. Durch geeignetes Ansteuem des ergänzenden Linearmotors kann ein solches Kippmoment somit weitgehend kompensiert werden.

Gemäss einer Ausführungsform kann die Antriebseinrichtung angrenzend an den Luftspalt eine Bremsbeschichtung aufweisen.

Mit anderen Worten kann beispielsweise an einer zu dem Luftspalt gerichteten Oberfläche des stationären Teils des Linearmotors und/oder an einer gegenüberliegenden und zu dem Luftspalt gerichteten Oberfläche des bewegbaren Teils des Linearmotors eine spezielle Bremsbeschichtung vorgesehen sein. Diese Bremsbeschichtung kann beispiels weise eine erhöhte Reibung zwischen den einander gegenüberliegenden Oberflächen aufweisen, wenn diese in mechanischen Kontakt miteinander kommen, als dies der Pall wäre ohne eine solche Bremsbeschichtung. Beispielsweise kann eine solche Bremsbeschichtung aus einem Kunststoff, insbesondere einem Polymer bzw. Elastomer bestehen.

Das Vorsehen einer solchen Bremsbeschichtung kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn gemäss einer Ausführungsform das Luftlager steuerbar aktivierbar und deaktivierbar ist.

In diesem Pall kann die Antriebseinrichtung ergänzend auch als Bremseinrichtung eingesetzt werden. Solange das Luftlager aktiviert ist, werden der stationäre Teil und der bewegbare Teil des Linearmotors über den dazwischen generierten Luftspalt voneinander beabstandet. Die Generierung des Luftspalts kann jedoch durch Deaktivieren des Luftlagers temporär unterbrochen werden, beispielsweise indem eine Druckluft versorgung mithilfe von steuerbaren Ventilen zeitweise geschlossen wird. Sobald das Luftlager deaktiviert wird, kommen die einander gegenüberliegenden Oberflächen beider Teile des Linearmotors miteinander in mechanischen Kontakt und werden, getrieben durch die in dem Linearmotor erzeugten und zwischen den beiden Teilen des Linearmotors anziehend wirkenden magnetischen Kräfte, gegeneinander gepresst. Die Bremsbeschichtung kann dabei einerseits eine erhöhte Friktion zwischen den sich entlang des Bewegungsweges relativ zueinander bewegenden Teilen des Linearmotors bewirken. Andererseits kann die Bremsbeschichtung derart ausgestaltet sein bzw. derart wirken, dass Beschädigungen an den Teilen des Linearmotors aufgrund der erzeugten Reibung und/oder dadurch entstehender Wärme vermieden werden können.

Insbesondere für den Fall, dass in der Aufzuganlage mehrere Aufzugkabinen unabhängig voneinander verlagerbar sein sollen, kann es gemäss einer Ausführungsform vorteilhaft sein, das Luftlager mit einer Vielzahl von Luftlagersegmenten auszubilden, welche entlang eines Bewegungsweges der Aufzugkabine hintereinander angeordnet sind, wobei die Luftlagersegmente einzeln steuerbar aktivierbar und deaktivierbar sind.

Anders ausgedrückt kann es vorteilhaft sein, dass Luftlager nicht als einheitliches Bauelement auszubilden, dass sich über weite Strecken innerhalb des Aufzugschachts, d.h. beispielsweise vertikal von nahe einem Schachtboden bis zu nahe einer Schachtdecke, erstreckt und dessen Funktion nur über seine gesamte Erstreckungslänge hin gesteuert werden kann. Stattdessen kann das Luftlager aus mehreren Luftlager segmenten zusammengesetzt sein, welche individuell aktiviert und deaktiviert werden können. Die Luftlagersegmente können dabei entlang des angestrebten Bewegungsweges der Aufzugkabine benachbart zueinander angeordnet werden, sodass bei geeigneter Ansteuerung der Luftlagersegmente der verlagerbare Teil des Linearmotors stets durch einen Luftspalt, der von den lokal angrenzenden Luftlagersegmenten generiert wird, von dem benachbarten stationären Teil des Linearmotors beabstandet werden kann. Mit anderen Worten kann die von dem Luftlager bewirkte Lagerung jeweils durch gezieltes Ansteuem der lokalen Luftlagersegmente am aktuellen Ort der Aufzugkabine hervorgerufen werden. Die Luftlagerung kann hierdurch effizienter werden, da Luftverluste an nicht benötigten Positionen des Luftlagers vermieden werden können.

Insbesondere, wenn mehrere Aufzugkabinen unabhängig voneinander verlagert werden sollen, kann die Möglichkeit, die Luftlagersegmente unabhängig voneinander ansteuem zu können, ausserdem dazu genutzt werden, durch lokales Deaktivieren einzelner Fuftlagersegmente gezielt eine Bremswirkung für eine einzelne der Aufzugkabinen zu generieren. Hierzu können diejenigen Fuftlagersegmente, die sich angrenzend an eine aktuelle Position der zu bremsenden Aufzugkabine befinden, gezielt zeitweise deaktiviert werden, sodass sich der bewegbare Teil des Finearmotors dieser Aufzugkabine an den stationären Teil anlegt und die dabei entstehende Reibung zu der gewünschten Bremswirkung auf die Aufzugkabine führt.

Es wird daraufhingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen der Aufzuganlage und insbesondere des darin verwendeten Finearmotors und des darin verwendeten Fuftlagers beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale in geeigneter Weise kombiniert, angepasst oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen.

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.

Fig. 1 zeigt eine seitliche Schnittansicht auf eine Aufzuganlage gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine Frontansicht auf eine Aufzuganlage gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht massstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den verschiedenen Figuren gleiche oder gleichwirkende Merkmale

In den Fign. 1 und 2 sind Komponenten einer Aufzuganlage 1 in seitlicher bzw. frontaler Schnittansicht schematisch dargestellt. Die Aufzuganlage 1 verfügt über einen Aufzugschacht 3, in dem wenigstens eine Aufzugkabine 5 verlagert werden kann. Um die Aufzugkabine 5 verlagern zu können, ist eine Antriebseinrichtung 7 vorgesehen. Die Antriebseinrichtung 7 umfasst einen Linearmotor 9 mit einem an einer Wand 11 des Aufzugschachts 3 festgelegten stationären Teil 13 und einem an der Aufzugkabine 5 festgelegten bewegbaren Teil 15. Ferner verfügt die Antriebseinrichtung über ein Luftlager 17, dass zwischen dem stationären Teil 13 und dem bewegbaren Teil 15 des Linearmotors 9 ausgebildet ist, um diese beiden Teile 13, 15 über einen dazwischenliegenden Luftspalt 19 voneinander zu beabstandenden.

In dem dargestellten Beispiel verfügt die Aufzuganlage 1 mit ihrem Aufzugschacht 3 über zwei parallel zueinander verlaufende und horizontal voneinander beabstandet angeordnete vertikale Bereiche 21‘, 21“ sowie zwei parallel zueinander verlaufende und vertikal voneinander beabstandete nicht-vertikale, insbesondere horizontale Bereiche 23 ‘, 23“. Die beiden horizontalen Bereiche 23 ‘, 23“ verbinden die beiden vertikalen Bereiche 21 ‘ , 21 “ miteinander.

In dem derart zweiteilig aufgebauten Aufzugschacht 3 können mehrere Aufzugkabinen 5‘, 5“ unabhängig voneinander verlagert werden. Beispielsweise kann eine Aufzugkabine 5‘ in einem der vertikalen Bereiche 21 ‘ nach oben fahren. An einem oberen Ende des vertikalen Bereichs 21 ‘ angekommen kann diese Aufzugkabine 5‘ horizontal durch den dortigen horizontalen Bereich 23 ‘ hin zu dem anderen vertikalen Bereich 21“ verlagert werden. Anschliessend kann die Aufzugkabine 5‘ durch diesen vertikalen Bereich 21“ nach unten verlagert werden, um letztlich durch den dort befindlichen anderen horizontalen Bereich 23 ‘ ‘ wieder ihre anfängliche Position in dem erstgenannten vertikalen Bereich 21 ‘ erreichen zu können.

Um die Aufzugkabine 5 entsprechend verfahren zu können, weist die Antriebseinrichtung 7 mehrere Linearmotoren 9 auf.

Insbesondere sind Vertikal -Linearmotoren 25 dazu vorgesehen, die Aufzugkabine 5 mit einer vertikal nach oben gerichteten Kraft 27 zu beaufschlagen. Diese Kraft 27 kann dabei eine Gewichtskraft der Aufzugkabine 5 überkompensieren, sodass die Aufzugkabine 5 nach oben bewegt werden kann.

Im dargestellten Beispiel sind in jedem der beiden vertikalen Bereiche 21 des Aufzugschachts 3 jeweils Komponenten für einen Vertikal-Linearmotor 25 vorgesehen, der sich im Wesentlichen entlang einer gesamten Länge des vertikalen Bereichs 21 erstreckt und somit für eine Verlagerung der Aufzugkabine 5 entlang eines Bewegungsweges, der sich über die gesamte Länge des vertikalen Bereichs 21 erstreckt, ausgelegt ist.

Der Vertikal-Linearmotor 25 verfügt dabei über einen stationären Teil 29, der an der Wand 11 des Aufzugschachts 3 angebracht ist, sowie über einen bewegbaren Teil 31, der an der Aufzugkabine 5 angebracht ist. Der stationäre Teil 29 ist hierbei im dargestellten Beispiel als aktiver Teil des Vertikal-Linearmotors 25 ausgestaltet, um zeitlich und/oder räumlich variierende Magnetfelder zu erzeugen. Hierzu ist der stationäre Teil 29 in eine Vielzahl von Linearmotorsegmenten 33 unterteilt. Die Linearmotorsegmente 33 sind vertikal übereinander in einer linearen Anordnung an der Wand 11 des Aufzugschachts 3 verankert. In jedem Linearmotorsegment 33 ist ein Elektromagnet 35 in Form beispiels weise einer bestrombaren Spule vorgesehen. Eine Bestromung der Elektromagnete 35 in den verschiedenen Linearmotorsegmenten 33 kann beispielsweise von einer Steuerung 37 gesteuert oder geregelt werden (aus Übersichtlichkeitsgründen wurde eine Verkabelung der Linearmotorsegmente 33 mit der Steuerung 37 nicht dargestellt). Der bewegbare Teil 31 des Vertikal-Linearmotors 25 ist als passiver Teil ausgestaltet und verfügt zur Erzeugung von zeitlich konstanten Magnetfeldern über Permanentmagnete 39.

Ferner verfügt die Antriebseinrichtung 7 über Horizontal -Linearmotoren 4L Die Horizontal -Linearmotoren 41 sind dazu ausgelegt, zeitlich variierende Magnetfelder zu erzeugen, mithilfe derer eine horizontal gerichtete Kraft 43 auf die Aufzugkabinen 5 ausgeübt werden kann. Im dargestellten Beispiel befinden sich Komponenten der Horizontal -Linearmotoren 41 an jedem der horizontalen Bereiche 23 des Aufzugschachts 3, um die Aufzugkabinen 5 jeweils durch einen dieser horizontalen Bereiche 23 verlagern zu können.

Auch die Horizontal -Linearmotoren 41 verfügen über einen stationären Teil 45 und einen bewegbaren Teil 47. Der stationäre Teil 43 ist wiederum an der Wand 11 des Aufzugschachts 3 angebracht und als aktiver Teil mit darin vorgesehenen Elektromagneten 35 ausgestaltet. Der stationäre Teil 43 erstreckt sich dabei über die gesamte Breite der beiden nebeneinander angeordneten vertikalen Bereiche 21 des Aufzugschachts 3 einschliesslich des dazwischenliegenden horizontalen Bereichs 23. Linearmotorsegmente 33 können hierbei horizontal nebeneinander angeordnet sein. Der bewegbare Teil 47 ist als passiver Teil an der Aufzugkabine 5 angebracht.

Ausserdem verfügt die Antriebseinrichtung 7 über ergänzende Linearmotoren 49. Diese ergänzenden Linearmotoren 49 sind dazu ausgelegt, Ausgleichskräfte 51 auf die Aufzugkabine 5 zu bewirken, welche einem Kippmoment der Aufzugkabine 5 entgegenwirken. Hierzu können die ergänzenden Linearmotoren 49 derart angeordnet sein, dass die von Ihnen bewirkten Ausgleichskräfte 51 lateral entfernt von den von dem Vertikal-Linearmotor 25 bewirkten Kräften 27 wirken, sodass insgesamt ein Drehmoment auf die Aufzugkabine 5 bewirkt wird, welches die in der Aufzugkabine 5 wirkenden Kippmomente weitestgehend kompensieren kann.

Im dargestellten Beispiel sind die ergänzenden Linearmotoren 49 als zusätzliche, in Vertikal-Richtung verlaufende Linearmotoren ausgestaltet und verlaufen dabei seitlich beabstandet zu einem jeweils zugeordneten Vertikal-Linearmotor 25. Zusammen mit dem zugeordneten Vertikal-Linearmotor 25 kann mithilfe des ergänzenden Linearmotors 49 somit ein Paar von vertikal nach oben oder unten gerichteten Kräften 27, 51 auf die Aufzugkabine 5 ausgeübt werden, zwischen denen sich ein auf die Aufzugkabine 5 wirkendes Drehmoment einstellt, welches ein sich beispielsweise durch eine inhomogene Beladung der Aufzugkabine 5 einstellendes Kippmoment ausgleichen kann.

An den horizontalen Bereichen 23 des Aufzugschachts 3 sind ferner Komponenten von zusätzlichen Linearmotoren 53 vorgesehen. Mithilfe von an der Wand 11 vertikal angeordneten stationären Teilen 54 und an der Aufzugkabine 5 vertikal angeordneten bewegbaren Teilen 56 solcher zusätzlicher Linearmotoren 53 können Haltekräfte 55 erzeugt werden, welche der Gewichtskraft der Aufzugkabine 5 entsprechen, sodass das Gewicht der Aufzugkabine 5, während diese mithilfe des Horizontal -Linearmotors 41 horizontal durch den horizontalen Bereich 23 bewegt wird, mithilfe dieser zusätzlichen Linearmotoren 53 gehalten werden kann.

Von den verschiedenen Linearmotoren 9 werden erhebliche Kräfte auf die Aufzugkabine 5 bewirkt. Dabei wirken nicht nur Kräfte 27, 43, 51, 55 in vertikaler Richtung bzw. horizontaler Richtung in Ebenen parallel zu einem Bewegungsweg der Aufzugkabine 5, sondern es wirken auch Kräfte, die die Aufzugkabine 5 hin zu den stationären Teilen 13 der Linearmotoren 9 ziehen. Insbesondere wirken aufgrund der in den Linearmotoren 9 bewirkten magnetischen Felder Anziehungskräfte zwischen dem jeweiligen stationären Teil 13 und dem zugehörigen bewegbaren Teil 15.

Um die stationären und bewegbaren Teile 13, 15 dennoch reibungsarm relativ zueinander bewegen zu können, ist zwischen ihnen das Luftlager 17 mit dem Luftspalt 19 ausgebildet. Das Luftlager 17 ist dabei vorzugsweise als ein aerostatisches Luftlager ausgebildet. Zu diesem Zweck verfügt das Luftlager 17 über eine Luftzuführung 57, mithilfe derer unter Druck stehendes Gas in den Luftspalt 19 gepresst werden kann. Die Luftzuführung 57 kann hierzu einen Kompressor 59 und/oder ein Druckreservoir 61 aufweisen. Dort erzeugtes bzw. gelagertes unter Druck stehendes Gas kann durch Leitungen (aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt) der Luftzuführung 57 hin zu Düsen 63 geleitet werden, die im dargestellten Beispiel an einer Oberfläche des stationären Teils 13 des Linearmotors 9 in den angrenzenden Luftspalt 19 münden.

Durch Anpassung unterschiedlicher Parameter wie beispielsweise einer geometrischen Anordnung und Dimensionierung der Düsen 63 und einer Anpassung des Drucks des zugeführten Gases auf beispielsweise 4000 - 5000 hPa kann das Luftlager 17 derart konfiguriert werden, dass der Luftspalt 19 eine Spaltbreite S im Bereich von beispielsweise 0,01 - 0,05 mm einnimmt. Der Luftspalt 19 wirkt dabei als Gleitlager zwischen dem stationären Teil 13 und dem bewegbaren Teil 15 des Linearmotors 9.

Der stationäre Teil 13 und/oder der bewegbare Teil 15 können dabei vorzugsweise flexibel verlagerbar an der Wand 11 bzw. an der Aufzugkabine 5 gehalten sein. Hierzu kann ein flexibles Metallblech 65 beispielsweise an einer Rückseite einer die Elektromagneten 35 aufnehmenden tragenden Struktur 67 vorgesehen sein. Beispielsweise können die Spulen, welche die Elektromagnete 35 bilden, in die tragende Struktur 67 aus einem ausgehärteten Harz eingegossen sein. Eine zu dem Luftspalt 19 gerichtete Oberfläche einer solchen tragenden Struktur 67 kann sehr glatt ausgebildet sein. Die tragende Struktur 67 des stationären Teils 13 des Linearmotors 9 kann von hinten her von dem flexiblen Metallblech 65 gehalten sein, sodass die gesamte tragende Struktur 67 mitsamt den Elektromagneten 35 geringfügig orthogonal zu dem bewegbaren Teil 15 des Linearmotors 9 flexibel elastisch verlagert werden kann. Ungenauigkeiten in der Anordnung des stationären und des bewegbaren Teils 13, 15 relativ zueinander können hierdurch zumindest teilweise ausgeglichen werden.

In dem dargestellten Beispiel ist die Kabine 5 der Aufzuganlage 1 mit einer Rucksack konstruktion ausgebildet. Die jeweiligen bewegbaren Teile 15, 31, 47, 56 der unterschiedlichen Linearmotoren 9, 25, 41, 49, 53 sind dabei in einem hinteren Teil der Aufzugkabine 5, insbesondere an einem die Aufzugkabine 5 von hinten her haltenden Rahmen 69, angeordnet.

Im dargestellten Beispiel ist ferner in der Antriebseinrichtung 7 angrenzend an den Luftspalt 19 eine Bremsbeschichtung 71 vorgesehen. Die Bremsbeschichtung 71 kann beispielsweise an einer Oberfläche einer weiteren tragenden Struktur 73 beispielsweise ausausgehärtetem Harz, in das die Permanentmagnete 39 der bewegbaren Teile 31, 47, 56 der Linearmotoren 9, 25, 41, 49 aufgenommen sind, vorgesehen sein. Die Brems beschichtung 71 kann beispielsweise eine Schicht oder ein Bauteil aus einem Polymermaterial oder einem Elastomermaterial sein.

Das Luftlager 17 kann in diesem Fall beispielsweise über die Steuerung 37 lokal steuerbar aktivierbar und deaktivierbar sein. Das Luftlager 17 kann hierzu in eine Vielzahl von Luftlagersegmenten 73 unterteilt sein, welche einzeln steuerbar mit Druckluft beaufschlagt werden können. Hierzu können in Druckluftleitungen beispielsweise steuerbare Ventile vorgesehen sein (nicht dargestellt). Die Luftlager segmente 73 können entlang eines Bewegungsweges der Aufzugkabine 5 übereinander bzw. nebeneinander angeordnet sein. Dementsprechend kann bei Bedarf ein oder mehrere der Luftlagersegmente 73 lokal an der Position, an der sich eine Aufzugkabine 5 aktuell befindet, deaktiviert werden. Ohne den von dem jeweiligen Luftlagersegment 73 erzeugten Luftspalt 19 presst sich der bewegbare Teil 15 gegen den stationären Teil 13 des jeweiligen Linearmotors 9. Aufgrund der zwischen beiden Teilen 13, 15 angeordneten Bremsbeschichtung 71 kann somit eine Bremswirkung auf die sich zuvor verlagernde Aufzugkabine 5 bewirkt werden. Anders ausgedrückt kann das Luftlager 17 bei geeigneter Auslegung und Steuerbarkeit der jeweiligen Luftlagersegmente 73 eine zusätzliche Funktionalität als Bremseinrichtung zum Bremsen von Bewegungen der Aufzugkabine 5 an verschiedenen Orten des Aufzugschachts 3 bereitstellen. Abschliessend ist daraufhinzuweisen, dass Begriffe wie „aufweisend“, „umfassend“, etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschliessen und Begriffe wie „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschliessen. Ferner sei daraufhingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.