Development paths of multi-car elevators
Loading...
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Author
Date
2015-11-23
Department
Major/Subject
Koneensuunnittelu
Mcode
K3001
Degree programme
Konetekniikan koulutusohjelma
Language
en
Pages
91 + 2
Series
Abstract
While the world’s population moves to cities and the height of the building base rises, the limitations of elevator technology become more significant. The greatest problem of the modern elevator is the required space. Related to this is the majority of the hoistway volume, which is not in active use on a traditional single-car elevator. This inefficiency results in a large loss of usable floor space, especially in high-rise buildings. This thesis discusses attempts to solve the inefficiency problem by installing multiple elevator cars into a single hoistway. The elevators with multiple cars have existed since the 19th century, and various development paths have been present, but currently only one product is commercially available. The thesis presents design challenges and solutions that are characteristic for multi-car elevator concepts. While the current elevators move only vertically, horizontal car movement can be considered to be a mandatory feature to achieve the expected capacity of a future multi-car elevator. The horizontal movement is required to enable possibility for cars to pass each other. Most patents on multi-car elevator concepts are based on conventional roped hoisting equipment. However, linear electric motors are considered to be a promising technology that could provide propulsion more easily in all directions. In theory, a “vertical train” –like elevator concept could have a flexible number of cars in the same hoistway. The additional cars would reduce the number of hoistways and enhance the usability of the system in different installation heights. Still today, only a few of the self-propelled elevator concepts have survived beyond the prototype stage. Three common challenges with the concepts include power-transfer, safety, and costs.Maailman väestön muuttaessa kaupunkeihin ja rakennuskannan kohotessa yhä korkeammaksi, ovat hissitekniikan rajoitukset käyneet entistä merkittävämmiksi. Nykyaikaisen hissin suurin ongelma on sen vaatima tila. Tilantarve on seurausta siitä, että tavanomaisessa köysihissikonstruktiossa vain pieni osa hissikuilun kokonaistilavuudesta on aktiivisessa käytössä. Erityisesti korkeissa kiinteistöissä mainittu tehottomuus aiheuttaa merkittäviä menetyksiä hyödynnettävässä lattiapinta-alassa. Tämä diplomityö käsittelee keinoja ratkaista edellä mainittu hissien tilankäytön tehottomuus asentamalla useita hissikoreja samaan hissikuiluun. Tällaisia hissejä on ollut olemassa jo 1800-luvulta lähtien, ja sen seurauksena on havaittavissa useita monikoriseen hissiin johtavia kehityspolkuja, mutta silti nykyisin saatavilla on vain yksi useampaa koria samassa kuilussa hyödyntävä kaupallinen tuote. Työ esittelee monikorisille hisseille ominaisia suunnittelun haasteita ja ratkaisuja. Siinä missä perinteinen hissi liikuttaa koria vain pystysuorasti, voidaan vaakasuuntaista liikkumista pitää lähes välttämättömänä ominaisuutena monikoriselle hissille halutun tehokkuuden saavuttamiseksi. Vaakaliike tarvitaan hissikorien keskinäisen ohittamisen mahdollistamiseksi. Suurin osa monikorisia hissejä käsittelevistä patenteista perustuu tavanomaisiin köydellisiin nostolaitteisiin, mutta siitä huolimatta lineaarinen sähkömoottori voidaan nähdä lupaavampana käyttölaitetekniikkana joka tarjoaisi yksinkertaisemmilla ratkaisulla työntövoimaa kaikkiin suuntiin. Teoriassa ”pystysuuntainen juna” –tyyppinen hissikonsepti voisi johtaa ratkaisuihin joissa hissikoreja saataisiin kuiluun tarpeen mukainen määrä. Lisätyt korit voisivat vähentää hissikuilujen lukumäärää ja parantaa järjestelmän käytettävyyttä erikorkuisissa rakennuksissa. Tähän asti vain muutama itsestään kulkeva hissikonsepti on selvinnyt prototyyppiastetta pidemmälle. Konseptien kolme yleisintä haastetta liittyvät energiansiirtoon, turvallisuuteen ja kustannuksiin.Description
Supervisor
Ekman, KaleviThesis advisor
Lähteinen, VilleKeywords
multi-car, elevator, lift, self-propelled, circulating, multi-path
