[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufzugsbeförderungsvorrichtung für Personen
und/oder Gegenstände. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Beförderung
von Personen und/oder Gegenständen mit einer erfindungsgemäßen Aufzugsbeförderungsvorrichtung
sowie die Verwendung der erfindungsgemäßen Aufzugsbeförderungsvorrichtung zur Beförderung
von Personen und/oder Gegenständen. Ferner betrifft die Erfindung ein Kit-of-Parts
umfassend eine erfindungsgemäße Aufzugsbeförderungsvorrichtung und ein Gebäude, insbesondere
ein Hochhaus.
[0002] Aufzugsbeförderungsvorrichtungen für Personen und/oder Gegenstände sind aus dem Stand
der Technik hinreichend bekannt. Herkömmliche Systeme sind etwa Seilaufzüge, Treibscheibenaufzüge,
Hydraulikaufzüge, Zahnstangenaufzüge, elektromagnetische Aufzüge oder Vakuumaufzüge.
Allen diesen Systemen ist gemein, dass sie auf die Zufuhr von großen Mengen externer
Energie angewiesen sind.
[0003] Ein Ansatz, den hohen Energieverbrauch bekannter Systeme zu verringern, ist die Ausnutzung
des Auftriebsprinzips von Schwimmkörpern in oder auf einer Flüssigkeit, insbesondere
Wasser.
[0004] Die
EP 3 279 128 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Transport von Personen und/oder Gütern, umfassend
mindestens zwei miteinander nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren verbundenen
Schächten, in denen eine Flüssigkeit angeordnet ist. Dabei ist mindestens einer der
Schächte als Liftschacht ausgebildet, wobei in dem Liftschacht eine Liftkanzel auf
der Flüssigkeit schwimmend angeordnet ist und die Liftkanzel einen Korb mit Boden
und unter dem Boden angeordnete Gewichtselemente aufweist. Dieses System hat allerdings
den Nachteil, dass zur Förderung der Aufzugskabine Flüssigkeit aktiv von einer der
beiden Röhren in die andere gepumpt werden muss.
[0005] Die
DE 2020 15 006 773 U1 offenbart ebenfalls einen Personen-/Lift- und/ oder Waren-/Lift-Aufzug, umfassend
eine hiermit mittelbar und/oder unmittelbar in Verbindung stehende schwimmende Auftriebseinheit.
Die Auftriebseinheiten werden dazu genutzt, um mit deren gekapselter Auftriebsenergie
Auf- bzw. Abfahrten in Gebäuden, ab ca. 100 m und bis ca. 800 m und höher zu ermöglichen.
Dies soll bei absoluter Unabhängigkeit der Zufuhr permanent fließender Netzstromenergie,
durch die Gesetzmäßigkeit des Gravitationsgesetzes für Abfahrten, für Auffahrten durch/mit
schwimmenden Auftriebseinheiten, auf Grundlage und Berechnung des Eigengewichts, unter
Hinzuziehung und im Nanobereich computergestützt berechnetem, aktuell bestehendem
bzw. dauernd wechselndem aufgenommenen, bzw. dauernd wechselndem abgegebenem Personen-
und/oder Waren-Gesamtgewicht, erfolgen. Das offenbarte Aufzugsystem basiert auf dem
Auftriebsprinzip. Allerdings lässt auch dieses System Wünsche, besonders im Hinblick
auf das verwendete Bremssystem, sowie der Rückgewinnung von Energie, die dazu beitragen
können die Energiebilanz von Aufzugssystemen basierend auf dem Auftriebssystem weiter
zu verbessern, offen.
[0006] Um die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Aufzugssysteme zu überwinden,
lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Aufzugssystem zur Verfügung zu stellen,
das einen möglichst ressourcenschonenden Betrieb ermöglicht und gleichzeitig, insbesondere
im Hinblick auf das Fahrverhalten der Auftriebseinheiten, weiter verbessert wird.
[0007] Demgemäß wurde eine Aufzugsbeförderungsvorrichtung für Personen und/oder Gegenstände
gefunden, umfassend mindestens eine flüssigkeitsgeflutete oder mit Flüssigkeit flutbare
Röhre, umfassend eine Röhrenwand mit einer inneren Röhrenwandung und einer äußeren
Röhrenwandung, mindestens eine in der Röhre, insbesondere konzentrisch, angeordnete
Schwimmeinheit, insbesondere mehrere konzentrisch angeordnete Schwimmeinheiten, mit
einer Innen- und Außenseite, mindestens eine außerhalb der Röhre angeordnete oder
anordenbare, insbesondere angeordnete Beförderungskabine, insbesondere mehrere Beförderungskabinen,
mit mindestens einer Kabinentür und einer Kabinenwandung mit einer Kabineninnen- und
Kabinenaußenseite und optional mindestens einen Beförderungskanal, insbesondere Aufzugs-
bzw. Liftschacht, wobei die mindestens eine Beförderungskabine und die mindestens
eine Schwimmeinheit über eine oder mehrere Verbindungseinheiten miteinander verbindbar
oder verbunden sind, wobei die mindestens eine Beförderungskabine über die mindestens
eine Schwimmeinheit der mindestens einen, flüssigkeitsgefluteten oder mit Flüssigkeit
flutbaren, Röhre steuerbar, insbesondere höhenverfahrbar, ist, wobei die Schwimmeinheit
mindestens ein Pumpensystem und mindestens eine Versorgungseinheit, umfassend mindestens
einen Kompressor, umfasst, wobei die mindestens eine Schwimmeinheit mindestens einen
Auftriebskörper, insbesondere in Form mindestens einer Luftkammer, insbesondere Pressluftkammer,
und/oder, insbesondere und, mindestens einen Abtriebskörper, insbesondere in Form
mindestens eines Ballasttanks, umfasst, wobei die mindestens eine Schwimmeinheit mindestens
einen, insbesondere mittigen, Durchdringungskanal, umfassend eine Kanalinnen- und
Kanalaußenseite, aufweist, der sich durch die mindestens eine Schwimmeinheit, insbesondere
durch den mindestens einen Auftriebskörper und den mindestens einen Abtriebskörper,
sowie gegebenenfalls die mindestens eine Versorgungseinheit erstreckt. Mit der erfindungsgemäßen
Aufzugsbeförderungsvorrichtung hat sich überraschenderweise gezeigt, dass die Schwimmeinheiten,
die über mindestens einen Durchdringungskanal verfügen, eine optimale Flüssigkeitsdurchflussfunktion
aufweisen und so eine geschmeidige und störungsfreie Gleitstabilität der Schwimmeinheit
erlauben, was zu verbesserten Fahreigenschaften des Aufzugsbeförderungssystems führt.
[0008] Bevorzugt sind dabei solche Ausführungsformen, bei denen sich der mindestens eine
Durchdringungskanal durch die mindestens eine Schwimmeinheit, insbesondere durch den
mindestens einen Auftriebskörper und den mindestens einen Abtriebskörper, sowie die
mindestens eine Versorgungseinheit erstreckt.
[0009] In einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufzugsbeförderungsvorrichtung,
bei der die mindestens eine Schwimmeinheit nur einen Durchdringungskanal aufweist,
ist dieser vorzugsweise konzentrisch angebracht.
[0010] Die Röhre kann zweckmäßiger Weise einen runden Querschnitt oder einen polygonalen
Querschnitt aufweisen. Hierbei kann die Röhre und/oder die mindestens eine Schwimmeinheit
so eingerichtet und ausgelegt sein, dass sich mehrere Schwimmeinheiten sowie mit diesen
Schwimmeinheiten in Verbindung stehende Beförderungskabinen gleichzeitig auf einer
horizontalen Ebene der Röhre miteinander in eine Richtung und/oder aneinander vorbei
in entgegengesetzte Richtungen bewegen.
[0011] In einer alternativen Ausführungsform verfügt die Aufzugsbeförderungsvorrichtung
über einen Beförderungskanal, insbesondere Aufzugs- oder Liftschacht, der die Beförderungskabine
ganz oder teilweise umschließt und dabei getrennt von der flüssigkeitsgefluteten oder
mit Flüssigkeit flutbaren Röhre vorliegt. Hierbei ist es auch vorstellbar, dass die
flüssigkeitsgeflutete oder mit Flüssigkeit flutbare Röhre so gestaltet ist, dass nur
ein Teil, beispielsweise die Hälfte, einer, beispielsweise runden, Röhre, mit Flüssigkeit
geflutet oder flutbar ist und der durch eine Zwischenwand abgetrennte Bereich der
Röhre den Beförderungskanal darstellt.
[0012] Solche erfindungsgemäßen Aufzugsbeförderungsvorrichtungen haben sich als vorteilhaft
erwiesen, bei denen der Durchdringungskanal dazu ausgelegt und eingerichtet ist, von
der die mindestens eine Schwimmeinheit umgebenden Flüssigkeit durchströmt zu werden,
wobei der mindestens eine Durchdringungskanal ferner zwei Öffnungen mit je einem Öffnungsrand
und einen inneren Durchmesser, insbesondere einen inneren Durchmesser, der kleiner
als der Durchmesser der Öffnung im Bereich des Öffnungsrandes ist, aufweist. Durch
den sich im Bereich seiner Öffnungen verjüngenden Durchdringungskanal, können noch
bessere Strömungseigenschaften der Schwimmeinheit erreicht werden.
[0013] In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufzugsbeförderungsvorrichtung
kann vorgesehen sein, dass die Röhre an deren innerer Röhrenwandung mindestens eine
Aufnahme, insbesondere in Form mindestens einer Führungsschiene, aufweist und dass
die mindestens eine Schwimmeinheit an deren Außenseite mindestens einen Kraftwandler,
insbesondere in Form mindestens eines Rades oder einer Rolle, aufweist, wobei die
mindestens eine Aufnahme, insbesondere in Form der mindestens einen Führungsschiene,
ausgelegt und eingerichtet ist, um den mindestens einen Kraftwandler, insbesondere
in Form des mindestens eines Rades oder einen Rolle, höhen verfahrbar aufzunehmen
und/oder dass die Röhre an deren inneren Röhrenwandung mindestens einen Kraftwandler,
insbesondere in Form mindestens eines Rades oder einer Rolle, aufweist und dass die
mindestens eine Schwimmeinheit an deren Außenseite mindestens eine Aufnahme, insbesondere
in Form mindestens einer Führungsschiene, aufweist, wobei die mindestens eine Aufnahme,
insbesondere in Form mindestens einer Führungsschiene, ausgelegt und eingerichtet
ist, um den mindestens einen Kraftwandler, insbesondere in Form mindestens eines Rades
oder einer Rolle, höhenverfahrbar aufzunehmen.
[0014] In einer weiteren Ausführungsform der Aufzugsbeförderungsvorrichtung für Personen
und/oder Gegenstände stellen die mindestens eine Aufnahme und der mindestens Kraftwandler
ein elektromagnetisches Energieumwandlungssystem dar oder umfassen dieses. Das elektromagnetische
Energieumwandlungssystem kann dabei insbesondere ausgelegt und eingerichtet sein,
um durch die Bewegung des Kraftwandlers in der Aufnahme bei Auf- und/ oder Abfahrten,
insbesondere und, der mindestens einen Schwimmeinheit elektrischen Energie zu erzeugen,
wobei das Energiegewinnungssystem ausgelegt und eingerichtet ist, die erzeugte elektrische
Energie der Aufzugsbeförderungsvorrichtung für Personen und/oder Gegenstände zur Verfügung
zu stellen.
[0015] In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufzugsbeförderungsvorrichtung
stellt die Flüssigkeit in der flüssigkeitsgefluteten oder mit Flüssigkeit flutbaren
Röhre Wasser dar, vorzugsweise Wasser mit einer Temperatur von > 0°C, insbesondere
mit einer Temperatur von 4°C. Wasser weist unter Standardbedingungen bei ca. 4°C seine
größte Dichte auf, was sich positiv auf die Strömungseigenschaften der mindestens
einen Schwimmeinheit auswirkt.
[0016] Bevorzugt sind solche Ausführungsformen, bei denen die in der Röhre befindliche Flüssigkeit
Wasser und Additive, insbesondere rheologiemodifizierende Additive, umfasst. Zweckmäßiger
Weise kann die Temperatur der Wasser und Additive umfassenden Flüssigkeit so ausgewählt
werden, dass deren Dichte im flüssigen Zustand zu verbesserten Fahreigenschaften der
mindestens einen Schwimmeinheit führt.
[0017] In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufzugsbeförderungsvorrichtung
für Personen und/oder Gegenstände umfasst die mindestens eine flüssigkeitsgeflutete
oder mit Flüssigkeit flutbare Röhre zwischen der inneren Röhrenwandung und der äußeren
Röhrenwandung ein Temperiersystem, ausgelegt und eingerichtet, die Temperatur der
in der Röhre befindlichen Flüssigkeit konstant zu halten.
[0018] Das Temperiersystem umfasst dabei zweckmäßiger Weise mindestens einen Temperatursensor
und ein oder mehrere Temperiereinheiten, z.B. Heiz- und/oder Kühleinheiten. In einer
Ausführungsform kann der mindestens einen Temperatursensor integraler Bestandteil
der Röhrenwand, sein.
[0019] In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufzugsbeförderungsvorrichtung
kann der mindestens einen Temperatursensor externer Bestandteil der Röhrenwand, insbesondere
in Form von mindestens einem Oberflächentemperatursensor auf der inneren Röhrenwandung
und/oder Bestandteil der mindestens einen Schwimmeinheit sein.
[0020] Der mindestens eine Temperatursensor ist zweckmäßiger Weise dazu ausgelegt und eingerichtet,
um Anomalien der Wassertemperatur zu detektieren und an eine Datenverarbeitungseinrichtung
zu übermitteln, die wiederum über Steuerung des Temperiersystems der Röhre die Einhaltung
der Normtemperatur der in der Röhre befindlichen Flüssigkeit gewährleistet.
[0021] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufzugsbeförderungsvorrichtung
umfasst die Versorgungseinheit Batterien und/oder Akkumulatoren und/oder, insbesondere
und, eine Datenverarbeitungsvorrichtung, wobei vorzugsweise die Position der mindestens
einen Versorgungseinheit innerhalb der mindestens einen Schwimmeinheit in Richtung
vom ersten Öffnungsende zum zweiten Öffnungsende und/oder, insbesondere oder, vom
zweiten Öffnungsende zum ersten Öffnungsende linear veränderbar ist. Eine so ausgestaltete
Versorgungseinheit weist gleich mehrere Vorteile auf. In den Batterien bzw. Akkumulatoren
kann elektrische Energie gespeichert werden, sodass die Aufzugsbeförderungsvorrichtung
nicht zwingend auf eine permanente externe Stromversorgung angewiesen ist. Die Verfahrbarkeit
der Versorgungseinheit erhöht die Flexibilität bei der Gewichtsverteilung innerhalb
der Schwimmeinheit weiter und ermöglicht es, das Volumen bzw. das Gewicht der Auftriebs-
bzw. Abtriebskörper jederzeit anzupassen.
[0022] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufzugsbeförderungsvorrichtung
weist der mindestens eine Abtriebskörper, insbesondere der mindestens eine Ballasttank,
mindestens ein Pumpensystem auf, ausgelegt und eingerichtet, Flüssigkeit durch Ventile,
insbesondere Einlass- und Auslassventile, in der Wandung der Schwimmeinheit anzusaugen,
insbesondere bei der Abfahrt und/oder einer geringen Beförderungslast, oder auszudrücken,
insbesondere bei der Auffahrt und/oder einer hohen Beförderungslast.
[0023] Ventile im Sinne der Erfindung können insbesondere auch Hochdruckventile sein.
[0024] Bei Abfahrten aus hohen Gebäudeetagen und folglich eines niedrigen Außendrucks auf
die Schwimmeinheit, ermöglicht es das mindestens eine Pumpensystem den Innenpressluftdruck
aus den Ballasttankkammern abzulassen, um dadurch wieder Ballast-Flüssigkeits-Volumina
über die Ventile, insbesondere die Einlass- und Auslassventile, in die Ballasttanks
einströmen zu lassen. Das Pumpen- bzw. Kompressorsystem ermöglicht es ferner bei Auffahrten,
ausgehend von konstant bereitstehender Pressluftdruckleistung der Kompressoren, beispielsweise
von ca. 100 bis ca. 1000 bar, bzw. je nach Gebäudehöhe auch wesentlich höheren Drücken,
Flüssigkeitsvolumina aus den Ballasttanks, über Ventile, insbesondere Einlass- und
Auslassventile, in die Umgebungsflüssigkeit der Röhre auszupressen.
[0025] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufzugsbeförderungsvorrichtung
umfasst die mindestens eine Verbindungseinheit mindestens einen entgegensetzt gepolten
Magneten an der Schwimmeinheit und der Beförderungskabine. Alternativ oder zusätzlich
kann die Verbindungseinheit zwischen der mindestens einen Beförderungskabine und der
mindestens einen Schwimmeinheit mindestens eine Kugellager-Zahnrad-Drehachsen-Einheit
aufweist, ausgelegt und eingerichtet, um über an den Achsensenden der Drehachse befindlichen
Zahnrädern eine kraftschlüssige Verbindung mit den an den jeweiligen der Röhrenwand
gegenüberliegenden Außenseiten der mindestens einen Beförderungskabine und der mindestens
einen Schwimmeinheit angebrachten mindestens einen Führungsschiene einzugehen. In
einer konkreten Ausgestaltung kann dabei vorgesehen sein, dass die Beförderungskabine
an der der Röhrenwand gegenüberliegenden Kabinenaußenseite mindestens eine erste Führungsschiene,
ausgelegt und eingerichtet zur Wechselwirkung mit Zahnrädern, aufweist und dass die
Schwimmeinheit an der der Röhrenwand gegenüberliegenden Außenseite der Schwimmeinheit
mindestens eine zweite Führungsschiene, ausgelegt und eingerichtet zur Wechselwirkung
mit Zahnrädern, aufweist. Hierbei hat die Verbindungseinheit zwischen der mindestens
einen Beförderungskabine und der mindestens einen Schwimmeinheit mindestens eine Kugellager-Zahnrad-Drehachsen-Einheit
zu umfassen, ausgelegt und eingerichtet, um über an den Achsensenden der Drehachse
befindlichen Zahnrädern eine kraftschlüssige Verbindung, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung
eines Zahnradsystems aus mehreren Zahnrädern, mit der ersten bzw. zweiten Führungsschiene
einzugehen.
[0026] Durch die Verbindungseinheiten ist es überraschender Weise gelungen, eine sichere
und zuverlässige Verbindung zwischen Beförderungskabine und Schwimmeinheit zu gewährleisten.
Trotz des Vorhandenseins einer Drehachse, die durch die Röhrenwandung geführt wird,
ist gewährleistet, dass keine Flüssigkeit aus der flüssigkeitsführenden Röhre nach
außen gelangen kann. Gleichzeitig kann mit einer solchen die Schwimmeinheit und die
Beförderungskabine verbindenden Verbindungseinheit auf Führungsseile verzichtet werden.
Die Kugellager-Zahnrad-Drehachsen-Einheiten sind so ausgelegt und eingerichtet, dass
eine Bewegung der Schwimmeinheit eine gleichgerichtete Bewegung der Beförderungskabine
auslöst. Bewegt sich die Schwimmeinheit beispielweise in die Höhe, bewegt sich auch
die Beförderungskabine in die Höhe. Hierzu verfügt die Kugellager-Zahnrad-Drehachsen-Einheit
gegebenenfalls über ein System aus mehreren Zahnrädern, die so ineinander greifen,
dass eine gleichgerichtete Bewegung von Schwimmeinheit und Beförderungskabine, wie
oben beschreiben, ausführbar ist.
[0027] In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufzugsbeförderungsvorrichtung
umfasst die mindestens eine Verbindungseinheit, welche die mindestens eine Kugellager-Zahnrad-Drehachsen-Einheit
umfasst, Dichtungen, insbesondere nahtlos in die Röhrenwand integrierte Dichtungen.
Solche Dichtungen sollen ein Austreten der in der Röhre befindlichen Flüssigkeit im
Wesentlichen, insbesondere vollständig, verhindern.
[0028] Die Dichtigkeit an Nahtstellen der Säulenwand, insbesondere an den Verbindungseinheiten,
wird dabei durch den im Inneren der Röhre wirkenden Flüssigkeitsdruck auf die inneren
Dichtungen gewährleistet. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Verbindungseinheit
ein Gehäuse umfasst, wobei das Gehäuse die Abgrenzung der Verbindungseinheit zur Röhrenwand
darstellt, wobei das Gehäuse in Richtung der äußeren Röhrenwandung konisch zuläuft.
[0029] In einer besonders energieeffizienten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufzugsbeförderungsvorrichtung,
befindet sich entlang des mindestens einen Durchdringungskanals der mindestens einen
Schwimmeinheit mindestens eine Energiegewinnungseinheit, insbesondere in Form mindestens
eines Wasserrads, mindestens einer Wasserschaufel oder mindestens eines Wasserpaddels,
wobei die mindestens eine Energiegewinnungseinheit durch die durch das Auf- und/ oder,
insbesondere und, Abfahren der Schwimmeinheit in dem mindestens einen Durchdringungskanal
erzeugten Flüssigkeitsströmung antreibbar ist. Es hat sich gezeigt, dass der Durchdringungskanal
überraschenderweise nicht nur die Strömungseigenschaften der mindestens einen Schwimmeinheit
verbessert, sondern auch dazu genutzt werden kann, um im mindestens einen Durchdringungskanal
mindesten eine Energiegewinnungseinheit zu platzieren. Diese kann verlässlich bei
Auf- und Abfahrten der mindestens einen Schwimmeinheit Bewegungsenergie in elektrische
Energie umwandeln und der Aufzugsbeförderungsvorrichtung zur Verfügung stellen. Dies
erhöht die Energieeffizienz des Systems signifikant.
[0030] In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufzugsbeförderungsvorrichtung
befindet sich auf der Außenseite der mindestens einen Schwimmeinheiten mindestens
eine Energiegewinnungseinheit, insbesondere in Form von mindestens einem Wasserrad,
mindestens einer Wasserschaufel oder mindestens eines Wasserpaddels, wobei die mindestens
eine Energiegewinnungseinheit durch die durch das Auf- und Abfahren der mindestens
einen Schwimmeinheit erzeugte Flüssigkeitsströmung antreibbar ist.
[0031] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufzugsbeförderungsvorrichtung
umfasst die mindestens eine, insbesondere flüssigkeitsgeflutete, Röhre an ihrer Röhrenwandung
im Inneren und/oder Äußeren der Röhre mindestens einen ersten elektromagnetischen
Energieumwandler, insbesondere auch umfassend mindestens ein Brems- und Rekuperationssystem,
wobei der mindestens eine erste elektromagnetische Energieumwandler ausgelegt und
eingerichtet ist, die Bewegungsenergie der mindestens einen Schwimmeinheit in elektrische
Energie umzuwandeln, sowie insbesondere in den in der mindestens einen Versorgungseinheit
befindlichen Akkumulatoren zu speichern und/oder, insbesondere und, die Aufzugsbeförderungsvorrichtung
abzubremsen. Alternativ sowie insbesondere zusätzlich kann die mindestens eine Beförderungskabine
an ihrer der Röhrenwand benachbarten Außenseite mindestens einen zweiten elektromagnetischen
Energieumwandler, insbesondere auch umfassend mindestens ein Brems- und Rekuperationssystem,
aufweisen, wobei der mindestens eine zweite elektromagnetische Energieumwandler ausgelegt
und eingerichtet ist, die Bewegungsenergie der Beförderungskabine in elektrische Energie
umzuwandeln, sowie insbesondere in den in der mindestens einen Versorgungseinheit
befindlichen Akkumulatoren zu speichern, und/oder, insbesondere und, die Aufzugsbeförderungsvorrichtung
abzubremsen. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass sich für die erfindungsgemäßen
Aufzugsbeförderungsvorrichtungen, die auf dem Auftriebsprinzip beruhen, Brems- und
Rekuperationssysteme besonders vorteilhaft eingesetzt werden können. So wird durch
ein permanentes elektromagnetisches Bremsen der Aufzugsbeförderungsvorrichtung konstant
eine optimale Beförderungsgeschwindigkeit erzielt. Gleichzeitig kann durch die sich
aneinander vorbeibewegenden elektromagnetischen Felder bei Auf- und Abfahrten elektrische
Energie zurückgewonnen werden, indem Bewegungsenergie in elektrische Energie umgewandelt
wird. Diese elektrische Energie kann dann entweder direkt von der Aufzugsbeförderungsvorrichtung
verbraucht werden oder in den Akkumulatoren der mindestens einen Schwimmeinheit gespeichert
werden. Somit ist es möglich, die erfindungsgemäße Aufzugsbeförderungsvorrichtung
im Wesentlichen energieautark zu betreiben, ohne auf die ständige Zufuhr von externer
elektrischer Energie angewiesen zu sein. Selbstverständlich ist es im Bedarfsfall,
besonders während Standzeiten, möglich, zusätzlich elektrische Energie aus dem Stromnetz
in die Batterien der mindestens einen Versorgungseinheit einzuspeisen.
[0032] In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufzugsbeförderungsvorrichtung
weist die mindestens eine Schwimmeinheit an der dem mindestens einen Durchdringungskanal
umgebenden Kanalinnenseite mindestens ein Pressluftrohr, umfassend Ventile, insbesondere
Einlass- und Auslassventile, auf, wobei sich das mindestens eine Pressluftrohr, insbesondere
parallel zu der Kanalinnenseite zwischen den beiden Öffnungen erstreckt, wobei das
mindestens eine Pressluftrohr ausgelegt und eingerichtet ist, Luft, insbesondere Heiß-
und/oder Kaltluft, über den mindestens einen Kompressor der mindestens einen Versorgungseinheit
in den mindestens einen Auftriebskörper, insbesondere die mindestens eine Pressluftkammer,
der mindestens einen Schwimmeinheit zu pressen und/oder die Luft aus dem mindestens
einen Auftriebskörper, insbesondere der mindestens einen Pressluftkammer, herauszulassen.
Die äußeren Pressluftröhren stellen in überraschend effizienter Weise den inneren
Gegendruckausgleich der Schwimmeinheit sicher, um gegen die schwankenden Außendrücke
auf die Außenhülle der mindestens einen Schwimmeinheit zu wirken, die sich je nach
der Höhe der auf die Schwimmeinheit wirkenden Wassersäule verändern können.
[0033] Die Steuerung der Auf- und Abtriebskraft der mindestens einen Schwimmeinheiten kann
in einer weiteren Ausgestaltungform der erfindungsgemäßen Aufzugsbeförderungsvorrichtung
dadurch verbessert werden, dass der mindestens eine Auftriebskörper, insbesondere
in Form mindestens einer Pressluftkammer, an seiner Innenseite über ein Temperiersystem
verfügt, das ausgelegt und eingerichtet ist, die Pressluft in dem mindestens einen
Auftriebskörper, insbesondere in der mindestens einer Pressluftkammer, zu temperieren,
insbesondere zu erwärmen oder zu kühlen. Die Zuschaltung eines Temperiersystems führt
zu einer Erhitzung der Luftvolumina in dem Auftriebskörper und somit zu einer Veränderung
der Dichte der Luft. Die Temperierung kann dabei stufenlos gedrosselt werden, was
zu einer stufenlosen Reduzierung der Auftriebsenergie führt. Letztlich kann das Temperiersystem
somit in überraschender Weise grundsätzlich dabei helfen, gleichbleibende Auf- und
Abfahrtsgeschwindigkeiten sicherzustellen.
[0034] In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufzugsbeförderungsvorrichtungumfasst
die mindestens eine, insbesondere flüssigkeitsgeflutete, Röhre mindestens eine Schleuse,
insbesondere eine Vielzahl an Schleusen, wobei die mindestens eine Schleuse ausgelegt
und eingerichtet ist, die Höhenverfahrbarkeit der mindestens einen Schwimmeinheit
zu blockieren, wobei die mindestens eine Schleuse vorzugsweise von einer zentralen
Steuereinrichtung der Aufzugsbeförderungsvorrichtung steuerbar ist. Solche Schleusen
haben den Vorteil, dass Teilbereiche der flüssigkeitsführenden Röhren jederzeit abgetrennt
werden können. Dies erhöht die Sicherheit des Gesamtsystems, insbesondere bei großen
Höhen.
[0035] In einer besonders sicheren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufzugsbeförderungsvorrichtung
umfasst die mindestens eine Beförderungskabine, insbesondere sämtliche Beförderungskabinen,
mindestens einen Elektromotor, ausgelegt und eingerichtet die Beförderungskabine,
insbesondere bei Ausfall der mit ihr verbundenen mindestens einen Schwimmeinheit nach
oben und/oder nach unten, insbesondere nach oben zu fahren, wobei der Elektromotor,
insbesondere die Elektromotoren, vorzugsweise von der zentralen Steuereinrichtung
der Aufzugsbeförderungsvorrichtung steuerbar ist/sind. Das Zurverfügungstellen eines
Elektromotors hat den Vorteil, dass im Falle eines Ausfalls der Auftriebsfunktion
der Aufzugsbeförderungsvorrichtung dennoch eine Verfahrbarkeit der Aufzugsbeförderungsvorrichtung
gewährleistet werden kann. Somit können auch in einem Notfall Passagiere zum nächsten
Ausgang befördert werden. Hierdurch soll im Notfall eine möglichst schnelle Rettung
der Beförderungskabineninsassen ermöglicht werden. Ebenfalls kann vorgesehen sein,
dass der mindestens eine Elektromotor in einer Notsituation auch direkt von der Beförderungskabine
steuerbar ist.
[0036] In einer weiteren besonders sicheren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufzugsbeförderungsvorrichtung
umfasst die mindestens eine Beförderungskabine, insbesondere sämtliche Beförderungskabinen,
ein Notfallbremssystem, ausgelegt und eingerichtet die Beförderungskabine, insbesondere
bei Ausfall der mit ihr verbundenen mindestens einen Schwimmeinheit, insbesondere
bei der Abfahrt, anzuhalten, wobei das Notfallbremssystem, insbesondere die Bremssysteme,
von der zentralen Steuereinrichtung der Aufzugsbeförderungsvorrichtung steuerbar ist/
sind. Mit einem solchen Bremssystem kann im Notfall ein Abstürzen der Aufzugsbeförderungsvorrichtung
verhindert werden. Ebenfalls kann vorgesehen sein, dass das Notfallbremssystem in
einer Notsituation auch direkt von der Beförderungskabine steuerbar ist.
[0037] Hierbei handelt es sich bei der zentralen Steuereinrichtung im Allgemeinen um eine
Datenverarbeitungsvorrichtung, die beispielsweise in einer Überwachungszentrale unterbracht
ist, von der aus ein und/oder mehrerer, insbesondere mehrere, Aufzugsbeförderungsvorrichtungen
überwacht und gesteuert werden können. Insbesondere in Gefahrensituationen kann die
zentrale Steuereinrichtung die Aufzugsbeförderungsvorrichtung zur Gefahrenabwehr steuern.
Ebenfalls kann vorgesehen sein, die mindestens eine Schleuse, den mindestens einen
Elektromotor und/oder das mindestens eine Notfallbremssystem auch direkt aus der Beförderungskabine
zu steuern.
[0038] In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufzugsbeförderungsvorrichtung
für Personen und/oder Gegenstände umfasst die mindestens eine Schwimmeinheit mindestens
einen Kollisionsschutz, insbesondere einen auf Schallwellenmessung basierenden Kollisionsschutz,
insbesondere im Bereich der Öffnungen des Durchdringungskanals. Durch den Kollisionsschutz
kann eine Kollision der mindestens einen Schwimmeinheit bei Auf- und/Oder Abfahrten
der mindestens einen Schwimmeinheit sicher verhindert werden, insbesondere wenn sich
mehrere Schwimmeinheiten, die jeweils mit einer Beförderungskabine verbunden sind,
in einer Röhre bewegen. Hierbei können sich auch mehrere Schwimmeinheiten, die jeweils
mit einer Beförderungskabine verbunden sind, parallel zueinander bewegen, beispielsweise
auch im Gegenverkehr, wenn die Röhre entsprechend groß ausgelegt ist.
[0039] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufzugsbeförderungsvorrichtung
umfasst die mindestens eine Beförderungskabine, insbesondere sämtliche Beförderungskabinen,
ferner mindestens einen Lastensensor, ausgelegt und eingerichtet das Gesamtgewicht
der Personen und/oder Gegenstände, insbesondere und, in der Beförderungskabine zu
ermitteln. Der mindestens eine Lastensensor ist vorzugsweise mit der Datenverarbeitungsvorrichtung
der Schwimmeinheit verbunden, wobei die Datenverarbeitungseinheit ausgelegt und eingerichtet
ist, bei zu hohem Gesamtgewicht das mindestens eine Pumpensystem zu aktivieren oder
deaktivieren. Durch akkurates Erfassen des Gesamtgewichts der mindestens einen Beförderungskabine
kann die Beförderungsgeschwindigkeit optimal gesteuert werden. Dies hat den Vorteil,
dass unabhängig vom Gesamtgewicht der mindestens einen Beförderungskabine eine störungsfreie
Fahrt sichergestellt ist.
[0040] In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufzugsbeförderungsvorrichtung
ist die Datenverarbeitungsvorrichtung ausgelegt und eingerichtet, die Beförderungsgeschwindigkeit
durch Steuern des Gesamtgewichts der mindestens einen Schwimmeinheit und der damit
verbundenen mindestens einen Beförderungskabine konstant zu halten. Hierbei kann das
Steuern des Gesamtgewichtes der mindestens einen Schwimmeinheit und der damit verbundenen
mindestens einen Beförderungskabine dynamisch computerbasiert erfolgen. Das Steuern
des Gesamtgewichtes der Schwimmeinheit sorgt für ein sich dynamisch anpassendes Geschwindigkeit
der Schwimmeinheit und stellt damit sicher, dass die Aufzugsbeförderungsvorrichtung
jederzeit an die sich verändernden Systemparameter, wie Gewicht, Auftriebskraft, Außendruck
oder Temperatur reagieren kann. So wird eine angenehme und störungsfreie Beförderung
möglich.
[0041] Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren
zur Beförderung von Personen und/oder Gegenständen mit einer Aufzugsbeförderungsvorrichtung,
wie zuvor beschreiben, umfassend die Schritte, insbesondere in dieser Reihenfolge:
a) Aufnahme von Personen und/oder Gegenständen über die mindestens eine Kabinentür
der Beförderungskabine,
b) Auftrieb der mindestens einen Schwimmeinheit in der mindestens einen flüssigkeitsgefluteten
oder mit Flüssigkeit flutbaren Röhre, gegebenenfalls unter Entleerung des mindestens
einen Belasttanks,
c) Anheben der mindestens einen Beförderungskabine durch Inkontaktstehen dieser mit
der mindestens einen Schwimmeinheit und Beförderung der Personen und/oder Gegenstände
in die Höhe,
d) gegebenenfalls Erzeugung und Speicherung von elektrischer Energie durch den mindestens
einen Energieumwandler,
e) Anhalten der mindestens einen Schwimmeinheit und der mit dieser in Verbindung stehenden
mindestens einen Beförderungskabine an einer vorbestimmten Höhe, insbesondere Etage
eines Gebäudes, insbesondere durch vorherige Eingabe der Etage in eine Eingabevorrichtung,
f) gegebenenfalls Abgabe der Personen und/oder Gegenstände über die mindestens eine
Kabinentür der mindestens einen Beförderungskabine, und
g1) Senkung der mindestens einen Schwimmeinheit unter gegebenenfalls Flutung des mindestens
einen Ballasttanks mit Flüssigkeit und gleichzeitiges Senken der mit der mindestens
einen Schwimmeinheit in Kontakt stehenden mindestens einen Beförderungskabine und
Beförderung der Personen und/oder Gegenstände in die Tiefe oder
g2) weitere Auffahrt unter gegebenenfalls weiterer Entleerung des mindestens einen
Ballasttanks und gleichzeitiger Auftrieb der mit der mindestens einen Schwimmeinheit
verbundenen mindestens einen Beförderungskabine und Beförderung der Personen und/
oder Gegenstände weiter in die Höhe.
[0042] In einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Verfahren
neben den Schritte a) bis g1) oder g2) die Schritte, insbesondere während und/ oder
nach Schritt a) und/ oder f):
h) Berechnung des Gesamtgewichts der Personen und/oder der Gegenstände in der Beförderungskabine
durch den mindestens einen Lastensensor,
i) Weiterleitung des ermittelten Gesamtgewichts an die Datenverarbeitungsvorrichtung,
und/ oder
j) automatische Aktivierung bzw. Inaktivierung des mindestens einen Pumpensystems
des mindestens einen Ballasttanks.
j) automatische Aktivierung bzw. Inaktivierung des mindestens einen Pumpensystems.
[0043] Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Kit-of-Parts,
umfassend eine erfindungsgemäße Aufzugsbeförderungsvorrichtung, wie oben beschrieben,
und ein Gebäude, insbesondere Hochhaus.
[0044] Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auch gelöst durch die Verwendung
der erfindungsgemäßen Aufzugsbeförderungsvorrichtung, wie zuvor beschrieben, oder
einem Kit-of-parts, wie zuvor beschrieben, zur Beförderung von Personen und/ oder
Gegenständen.
[0045] Mit der vorliegenden Erfindung geht die überraschende Erkenntnis einher, dass sich
Aufzugsbeförderungseinrichtungen auch durch Ausnutzung der Auftriebskraft von Schwimmkörpern
in einer flüssigkeitsgefüllten Röhre ein kontrolliertes und störungsfreies Fahrverhalten
realisieren lassen. Auch kann mit den erfindungsgemäßen Aufzugsforschungseinrichtungen
der Energieverbrauch signifikant im Vergleich zu herkömmlichen Forderungssystemen
nochmals gesenkt werden. Ferner hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass
durch zusätzliches Verwenden mindestens eines Brems- und Rekuperationssytems auch
während der Beförderung elektrische Energie zurückgewonnen werden kann, sodass der
Energieverbrauch der Aufzugsbefördeungseinrichtung in Form von externer elektrischer
Energie im Wesentlichen ausgeschlossen werden kann. Als besonders vorteilhaft haben
sich solche Systeme herausgestellt, bei denen mehrere verschiedene Energierückgewinnungssysteme
verwendet werden, sodass die Erzeugung von elektrischer Energie während der Beförderung
noch weiter erhöht werden kann. Dies führt zu besonders energieeffizienten Aufzugsbeförderungseinrichtungen.
[0046] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung,
in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen beispielhaft
erläutert werden, ohne dadurch die Erfindung zu beschränken. Dabei zeigen
- Figur 1
- eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Aufzugbeförderungseinrichtung,
- Figur 2
- eine Ansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schwimmeinheit,
- Figur 3
- einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufzugbeförderungseinrichtung
mit Verbindungseinheiten,
- Figur 4a
- einen Querschnitt einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schwimmeinheit
und
- Figur 4b
- einen Querschnitt einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schwimmeinheit.
[0047] Figur 1 zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Aufzugbeförderungseinrichtung
1 für Personen und/oder Gegenstände, umfassend eine flüssigkeitsgeflutete oder mit
Flüssigkeit flutbare Röhre 2 umfassend eine Röhrenwand 20 mit einer inneren Röhrenwandung
21 und einer äußeren Röhrenwandung 22, eine in der Röhre konzentrisch angeordnete
Schwimmeinheit 3 mit einer Innen- und Außenseite 31, 33, eine Beförderungskabine 6
mit einer Kabinenwandung 63 und einer Kabineninnen- und Kabinenaußenseite 65, 67,
wobei die Beförderungskabine 6 an ihrer der äußeren Röhrenwand 22 benachbarten Außenseite
67 elektromagnetische Energieumwandler 69, insbesondere ein Brems- und Rekuperationssystem,
umfasst, wobei die elektromagnetischen Energieumwandler ausgelegt und eingerichtet
sind, die Bewegungsenergie der Beförderungskabine 6 in elektrische Energie umzuwandeln,
sowie insbesondere in den in der Versorgungseinheit 39 befindlichen Batterien bzw.
Akkumulatoren zu speichern, und/ oder die Aufzugsbeförderungsvorrichtung 1 abzubremsen.
Die Beförderungskabine 6 ist über die Schwimmeinheit 3 der mit Flüssigkeit flutbaren
oder gefluteten Röhre 2 höhenverfahrbar verbunden, wobei die Beförderungskabine 6
und die Schwimmeinheit 3 der Röhre 2 über eine oder mehrere Verbindungseinheiten 7
miteinander verbindbar oder verbunden sind. Die Schwimmeinheit 3 umfasst ferner einen
Auftriebskörper 35 einen Abtriebskörper 37 eine Versorgungseinheit 39, Einlass- und
Auslassventile 38 und einen konzentrischen Durchdringungskanal 41. Der Durchdringungskanal
41 weist weiterhin eine Kanalinnen- und Kanalaußenseite 43, 45 auf und erstreckt sich
durch den Auftriebs- und Abtriebskörper 35, 37 und die Versorgungseinheit 39. Der
Durchdringungskanal 41 ist ausgelegt und eingerichtet, von der die Schwimmeinheit
3 umgebenden Flüssigkeit W durchströmt zu werden, wobei der Durchdringungskanal 41
ferner zwei Öffnungen 47, 47' mit je einem Öffnungsrand 49, 49'und einen inneren Durchmesser
D
i, insbesondere einem inneren Durchmesser D
i, der kleiner als der durch Durchmesser D
r der Öffnung 47, 47' im Bereich des Öffnungsrandes 49, 49'ist, aufweist.
[0048] Figur 2 zeigt eine Ansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schwimmeinheit,
die sich von der in Figur 1 gezeigten dadurch unterscheidet, dass der Auftriebskörper
35 an der Innenseite 31 im Bereich des Auftriebskörpers 35 über ein Temperiersystem
85, verfügt, ausgelegt und eingerichtet die Pressluft in dem Auftriebskörper zu temperieren
und dass sich entlang des Durchdringungskanals 41 der Schwimmeinheit 3 Energiegewinnungseinheiten
53 in Form von Wasserpaddel befinden, wobei die Energiegewinnungseinheiten 53 durch
die durch das Auf- und Abfahren der Schwimmeinheit 3 in dem Durchdringungskanal 41
erzeugten Flüssigkeitsströmung angetrieben wird.
[0049] Figur 3 zeigt einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Aufzugbeförderungseinrichtung 1 mit Verbindungseinheiten 7, wobei die Verbindungseinheiten
7 zwischen der Beförderungskabine 6 und der Schwimmeinheit 3 Kugellager-Zahnrad-Drehachsen-Einheiten
71 umfassen.
[0050] Figur 4a zeigt einen Querschnitt einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Schwimmeinheit 3, die sich von der ersten Ausführungsform der Schwimmeinheit 3 dadurch
unterscheidet, dass die Schwimmeinheit 3 an der den Durchdringungskanal 41 umgebenden
Kanalinnenseite 43 über Pressluftrohre 81, umfassend Einlass- und Auslassventile 83,
verfügt, wobei sich die Pressluftrohre parallel zu der Kanalinnenseite 43 zwischen
den beiden Öffnungen 47, 47' linear erstrecken, wobei die die Pressluftrohre ausgelegt
und eingerichtet sind, Luft, insbesondere Heiß- und/ oder Kaltluft, über den Kompressor
der Versorgungseinheit 39 in den Auftriebskörper 35 der Schwimmeinheit 3 zu pressen
und/oder die Luft aus dem Auftriebskörper 35 herauszulassen.
[0051] Figur 4b zeigt einen Querschnitt einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Schwimmeinheit 3, die sich von der dritten Ausführungsform der Schwimmeinheit 3 dadurch
unterscheidet, dass sich entlang des Durchdringungskanals 41 der Schwimmeinheiten
3 Energiegewinnungseinheiten 53, in Form von Wasserpaddel befinden, wobei die Energiegewinnungseinheiten
53 durch die durch das Auf- und Abfahren der Schwimmeinheit 3 in dem Durchdringungskanal
41 erzeugten Flüssigkeitsströmung angetrieben werden.
[0052] Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten
Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln aus auch in jeder beliebigen Kombination
für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich
sein.
Bezugszeichen
[0053]
- 1
- Aufzugsbeförderungsvorrichtung
- 2
- Röhre
- 20
- Röhrenwand
- 21
- Innere Röhrenwandung
- 22
- Äußere Röhrenwandung
- 23
- erster elektromagnetische Energieumwandler
- 3
- Schwimmeinheit
- 31
- Innenseite der Schwimmeinheit
- 33
- Außenseite der Schwimmeinheit
- 35
- Auftriebskörper
- 37
- Abtriebskörper
- 38
- Ventil
- 39
- Versorgungseinheit
- 41
- Durchdringungskanal
- 43
- Kanalinnenseite
- 45
- Kanalaußenseite
- 47,47'
- Öffnung
- 49,49'
- Öffnungsrand
- 53
- Energieumwandlungseinheiten
- 6
- Beförderungskabine
- 61
- Kabinentür
- 63
- Kabinenwandung
- 65
- Kabineninnenseite
- 67
- Kabinenaußenseite
- 69
- zweiter elektromagnetische Energieumwandler
- 7
- Verbindungseinheiten
- 71
- Kugellager-Zahnrad-Drehachsen-Einheit
- 73,73'
- Achsenenden
- 75, 75'
- Zahnrad
- 77
- Führungsschiene
- 79
- Führungsschiene
- 81
- Pressluftrohr
- 83
- Ventil
- 85
- Temperiersystem
- 91
- Schleuse
- 101
- Notfallbremssystem
- Di
- inneren Durchmesser des Durchdringungskanals
- Dr
- Durchmesser des Durchdringungskanals im Bereich des Öffnungsrandes
- W
- Flüssigkeit
1. Aufzugsbeförderungsvorrichtung (1) für Personen und/oder Gegenstände, umfassend
mindestens eine flüssigkeitsgeflutete oder mit Flüssigkeit flutbare Röhre (2) umfassend
eine Röhrenwand (20) mit einer inneren Röhrenwandung (21) und einer äußeren Röhrenwandung
(22),
mindestens eine in der Röhre, insbesondere konzentrisch, angeordnete Schwimmeinheit
(3), insbesondere mehrere konzentrisch angeordnete Schwimmeinheiten, mit einer Innen-
und Außenseite (31, 33),
mindestens eine außerhalb der Röhre angeordnete oder anordnenbare, insbesondere angeordnete
Beförderungskabine (6), insbesondere mehrere Beförderungskabinen, mit mindestens einer
Kabinentür (61) und einer Kabinenwandung (63) mit einer Kabineninnen- und Kabinenaußenseite
(65, 67) und optional mindestens einen Beförderungskanal, insbesondere Liftschacht,
wobei die mindestens eine Beförderungskabine (6) und die mindestens eine Schwimmeinheit
(3) über eine oder mehrere Verbindungseinheiten (7) miteinander verbindbar oder verbunden
sind,
wobei die mindestens eine Beförderungskabine (6) über die mindestens eine Schwimmeinheit
der mindestens einen, flüssigkeitsgefluteten oder mit Flüssigkeit flutbaren, Röhre
(2) steuerbar, insbesondere höhenverfahrbar, ist,
wobei die Schwimmeinheit (3) mindestens ein Pumpensystem und mindestens eine Versorgungseinheit
(39), umfassend mindestens einen Kompressor, umfasst,
wobei die mindestens eine Schwimmeinheit (3) mindestens einen Auftriebskörper (35),
insbesondere in Form mindestens einer Luftkammer, insbesondere Pressluftkammer, und/oder,
insbesondere und, mindestens einen Abtriebskörper (37), insbesondere in Form mindestens
eines Ballasttanks, umfasst,
wobei die mindestens eine Schwimmeinheit (3) mindestens einen, insbesondere mittigen,
Durchdringungskanal (41), umfassend eine Kanalinnen- und Kanalaußenseite (43, 45),
aufweist, der sich durch die mindestens eine Schwimmeinheit, insbesondere durch den
mindestens einen Auftriebskörper (35) und den mindestens einen Abtriebskörper (37),
sowie gegebenenfalls die mindestens eine Versorgungseinheit (39) erstreckt.
2. Aufzugsbeförderungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Durchdringungskanal (41) ausgelegt und eingerichtet ist, von der die mindestens
eine Schwimmeinheit (3) umgebenden Flüssigkeit (W) durchströmt zu werden,
wobei der mindestens eine Durchdringungskanal (41) ferner zwei Öffnungen (47, 47')
mit je einem Öffnungsrand (49, 49') und einen inneren Durchmesser (D;), insbesondere
einen inneren Durchmesser (Di), der kleiner als der Durchmesser (Dr) der Öffnung (39, 39') im Bereich des Öffnungsrandes (49, 49') ist, aufweist.
3. Aufzugsbeförderungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Versorgungseinheit (35) Batterien und/oder Akkumulatoren und/oder, insbesondere
und, eine Datenverarbeitungsvorrichtung umfasst,
wobei vorzugsweise die Position der mindestens einen Versorgungseinheit (39) innerhalb
der mindestens einen Schwimmeinheit (3) in Richtung vom ersten Öffnungsende (47) zum
zweiten Öffnungsende (47') und/oder, insbesondere oder, vom zweiten Öffnungsende (47')
zum ersten Öffnungsende (47) linear veränderbar ist.
4. Aufzugsbeförderungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der mindestens eine Abtriebskörper (37), insbesondere der mindestens eine Ballasttank,
mindestens ein Pumpensystem aufweist, ausgelegt und eingerichtet, Flüssigkeit durch
Ventile (38), insbesondere Einlass- und Auslassventile, in der Wandung der Schwimmeinheit
anzusaugen, insbesondere bei der Abfahrt und/oder einer geringen Beförderungslast,
oder auszudrücken, insbesondere bei der Auffahrt und/oder einer hohen Beförderungslast.
5. Aufzugsbeförderungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Verbindungseinheit (7) mindestens einen entgegensetzt gepolten
Magneten an der Schwimmeinheit (3) und der Beförderungskabine (6) umfasst,
und/ oder
dass die Beförderungskabine (6) an der der Röhrenwand (20) gegenüberliegenden Kabinenaußenseite
(67) mindestens eine erste Führungsschiene (79), ausgelegt und eingerichtet zur Wechselwirkung
mit Zahnrädern, aufweist und dass die Schwimmeinheit (3) an der der Röhrenwand (20)
gegenüberliegenden Außenseite der Schwimmeinheit (31) mindestens eine zweite Führungsschiene
(77), ausgelegt und eingerichtet zur Wechselwirkung mit Zahnrädern, aufweist,
wobei die Verbindungseinheit (7) zwischen der mindestens einen Beförderungskabine
(6) und der mindestens einen Schwimmeinheit (3) mindestens eine Kugellager-Zahnrad-Drehachsen-Einheit
(71) umfasst, ausgelegt und eingerichtet, um über an den Achsensenden (73, 73') der
Drehachse (71) befindlichen Zahnrädern (75, 75') eine kraftschlüssige Verbindung,
gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Zahnradsystems aus mehreren Zahnrädern,
mit der ersten bzw. zweiten Führungsschiene (77, 79) einzugehen.
6. Aufzugsbeförderungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich entlang des mindestens einen Durchdringungskanals (41) der mindestens einen Schwimmeinheit
(3) mindestens eine Energiegewinnungseinheit (53), insbesondere in Form mindestens
eines Wasserrads, mindestens einer Wasserschaufel oder mindestens eines Wasserpaddels,
befindet,
wobei die mindestens eine Energiegewinnungseinheit (53) durch die durch das Auf- und/oder,
insbesondere und, Abfahren der Schwimmeinheit (3) in dem mindestens einen Durchdringungskanal
(41) erzeugten Flüssigkeitsströmung antreibbar ist.
7. Aufzugsbeförderungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine, insbesondere flüssigkeitsgeflutete, Röhre (2) an ihrer Röhrenwandung
(21) im Inneren und/oder Äußeren der Röhre mindestens einen ersten elektromagnetischen
Energieumwandler (23), insbesondere umfassend mindestens ein Brems- und Rekuperationssystem,
umfasst,
wobei der mindestens eine erste elektromagnetische Energieumwandler (23) ausgelegt
und eingerichtet ist, die Bewegungsenergie der mindestens einen Schwimmeinheit (3)
in elektrische Energie umzuwandeln, sowie insbesondere in den in der mindestens einen
Versorgungseinheit (39) befindlichen Akkumulatoren zu speichern und/oder, insbesondere
und, die Aufzugsbeförderungsvorrichtung (1) abzubremsen, und/oder
wobei die mindestens eine Beförderungskabine (6) an ihrer der Röhrenwand (21) benachbarten
Außenseite (67) mindestens einen zweiten elektromagnetischen Energieumwandler (69),
insbesondere umfassend mindestens ein Brems- und Rekuperationssystem, umfasst,
wobei der mindestens eine zweite elektromagnetische Energieumwandler (69) ausgelegt
und eingerichtet ist, die Bewegungsenergie der Beförderungskabine (6) in elektrische
Energie umzuwandeln, sowie insbesondere in den in der mindestens einen Versorgungseinheit
(39) befindlichen Akkumulatoren zu speichern, und/oder, insbesondere und, die Aufzugsbeförderungsvorrichtung
(1) abzubremsen.
8. Aufzugsbeförderungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schwimmeinheit (3) an der den mindestens einen Durchdringungskanal (41) umgebenden
Kanalinnenseite (43) mindestens ein Pressluftrohr (81), umfassend Ventile, insbesondere
Einlass- und Auslassventile (83), aufweist,
wobei sich das mindestens eine Pressluftrohr, insbesondere parallel zu der Kanalinnenseite
(43), zwischen den beiden Öffnungen (47, 47') erstreckt, wobei das mindestens eine
Pressluftrohr ausgelegt und eingerichtet ist, Luft, insbesondere Heiß- und/oder Kaltluft,
über den mindestens einen Kompressor der mindestens einen Versorgungseinheit (39)
in den mindestens einen Auftriebskörper, insbesondere die mindestens eine Pressluftkammer,
der mindestens einen Schwimmeinheit (3) zu pressen und/ oder die Luft aus dem mindestens
einen Auftriebskörper, insbesondere der mindestens einen Pressluftkammer, herauszulassen.
9. Aufzugsbeförderungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der mindestens eine Auftriebskörper (35), insbesondere in Form mindestens einer Pressluftkammer,
an seiner Innenseite (31) über ein Temperiersystem (85) verfügt, das ausgelegt und
eingerichtet ist, die Pressluft in dem mindestens einen Auftriebskörper, insbesondere
in der mindestens einer Pressluftkammer, zu temperieren, insbesondere zu erwärmen
oder zu kühlen.
10. Aufzugsbeförderungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine, insbesondere flüssigkeitsgeflutete, Röhre (2) mindestens eine
Schleuse (91), insbesondere eine Vielzahl an Schleusen (91), umfasst,
wobei die mindestens eine Schleuse ausgelegt und eingerichtet ist, die Höhenverfahrbarkeit
der mindestens einen Schwimmeinheit (3) zu blockieren, wobei die mindestens eine Schleuse
(91) vorzugsweise von einer zentralen Steuereinrichtung der Aufzugsbeförderungsvorrichtung
(1) steuerbar ist.
11. Aufzugsbeförderungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Beförderungskabine (6), insbesondere sämtliche Beförderungskabinen
(6), mindestens einen Elektromotor umfasst, ausgelegt und eingerichtet die Beförderungskabine
(6), insbesondere bei Ausfall der mit ihr verbundenen mindestens einen Schwimmeinheit
(3), nach oben und/oder nach unten, insbesondere nach oben zu fahren,
wobei der Elektromotor, insbesondere die Elektromotoren, vorzugsweise von der zentralen
Steuereinrichtung der Aufzugsbeförderungsvorrichtung (1) steuerbar ist/ sind.
12. Aufzugsbeförderungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Beförderungskabine (6), insbesondere sämtliche Beförderungskabinen
(6), ein Notfallbremssystem (101) enthält, ausgelegt und eingerichtet die Beförderungskabine
(6), insbesondere bei Ausfall der mit ihr verbundenen mindestens einen Schwimmeinheit
(3), insbesondere bei der Abfahrt, anzuhalten,
wobei das Notfallbremssystem (101), insbesondere die Bremssysteme, von der zentralen
Steuereinrichtung der Aufzugsbeförderungsvorrichtung (1) steuerbar ist/ sind.
13. Aufzugsbeförderungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Beförderungskabine (6), insbesondere sämtliche Beförderungskabinen,
ferner mindestens einen Lastensensor aufweist, ausgelegt und eingerichtet das Gesamtgewicht
der Personen und/oder Gegenstände, insbesondere und, in der Beförderungskabine (6)
zu ermitteln,
wobei der mindestens eine Lastensensor mit der Datenverarbeitungsvorrichtung der Schwimmeinheit
verbunden ist,
wobei die Datenverarbeitungseinheit ausgelegt und eingerichtet ist, bei zu hohem Gesamtgewicht
das mindestens eine Pumpensystem zu aktivieren oder deaktivieren.
14. Aufzugsbeförderungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Datenverarbeitungsvorrichtung ausgelegt und eingerichtet ist, die Beförderungsgeschwindigkeit
durch Steuern des Gesamtgewichts der mindestens eine Schwimmeinheit (3) und der daran
verbundenen mindestens einen Beförderungskabine (6) konstant zu halten.
15. Verfahren zur Beförderung von Personen und/ oder Gegenständen mit einer Aufzugsbeförderungsvorrichtung
(1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, umfassend die nachfolgenden Schritte, insbesondere
in dieser Reihenfolge:
a) Aufnahme von Personen und/oder Gegenständen über die mindestens eine Kabinentür
(61) der Beförderungskabine (6),
b) Auftrieb der mindestens einen Schwimmeinheit (3) in der mindestens einen flüssigkeitsgefluteten
oder mit Flüssigkeit flutbaren Röhre (2), gegebenenfalls unter Entleerung des mindestens
einen Ballasttanks (37),
c) Anheben der mindestens einen Beförderungskabine (6) durch Inkontaktstehen dieser
mit der mindestens einen Schwimmeinheit (3) und Beförderung der Personen und/ oder
Gegenstände in die Höhe,
d) gegebenenfalls Erzeugung und Speicherung von elektrischer Energie durch den mindestens
einen Energieumwandler (23, 53, 69),
e) Anhalten der mindestens einen Schwimmeinheit (3) und der mit dieser in Verbindung
stehenden mindestens einen Beförderungskabine (6) an einer vorbestimmten Höhe, insbesondere
Etage eines Gebäudes, insbesondere durch vorherige Eingabe der Etage in eine Eingabevorrichtung,
f) gegebenenfalls Abgabe der Personen und/ oder Gegenstände über die mindestens eine
Kabinentür (61) der mindestens einen Beförderungskabine (6), und
g1) Senkung der mindestens einen Schwimmeinheit (3) unter gegebenenfalls Flutung des
mindestens einen Ballasttanks (37) mit Flüssigkeit und gleichzeitiges Senken der mit
der mindestens einen Schwimmeinheit (3) in Kontakt stehenden mindestens einen Beförderungskabine
(6) und Beförderung der Personen und/ oder Gegenstände in die Tiefe oder
g2) weitere Auffahrt unter gegebenenfalls weiterer Entleerung des mindestens einen
Ballasttanks (37) und gleichzeitiger Auftrieb der mit der mindestens einen Schwimmeinheit
(3) verbundenen mindestens einen Beförderungskabine (6) und Beförderung der Personen
und/oder Gegenstände weiter in die Höhe.
16. Verfahren nach Anspruch 15, ferner umfassend die folgenden Schritte, insbesondere
während und/oder nach Schritt a) und/oder f):
h) Berechnung des Gesamtgewichts der Personen und/oder der Gegenstände in der Beförderungskabine
(6) durch den mindestens einen Lastensensor,
i) Weiterleitung des ermittelten Gesamtgewichts an die Datenverarbeitungsvorrichtung,
und/ oder
j) automatische Aktivierung bzw. Inaktivierung des mindestens einen Pumpen systems.
17. Kit-of-Parts umfassend eine Aufzugsbeförderungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche
1 bis 14 und ein Gebäude, insbesondere Hochhaus.
18. Verwendung der Aufzugsbeförderungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14
oder einem Kit-of-Parts nach Anspruch 17 zur Beförderung von Personen und/oder Gegenständen.