BRPI0721977A2 - Membro de suporte de carga para suportar um carro de elevador, e, elevador - Google Patents

Membro de suporte de carga para suportar um carro de elevador, e, elevador Download PDF

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Richard N Fargo
Jun Ma
Mark R Gurvich
Martin J Hardesty
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Otis Elevator Co
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Description

“MEMBRO DE SUPORTE DE CARGA PARA SUPORTAR UM CARRO DE ELEVADOR, E, ELEVADOR”
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO Esta invenção geralmente refere-se a uma correia para suportar um carro de elevador.
Um elevador tem um carro que é elevado e abaixado por um motor. Tipicamente, um contrapeso é usado para deslocar o peso do carro de modo que a carga sobre o motor seja reduzida. Uma correia conecta o carro ao contrapeso e repousa sobre uma roldana. A correia obtém tração sobre a roldana, que é girada pelo motor. Tipicamente, a correia para o carro de elevador é composta de cabos de correia que suportam o peso do elevador. Estes cabos de correia são muito rígidos ao longo de seu comprimento e são envoltas por um invólucro de correia que obtém tração sobre a roldana.
Há muito tempo é conhecido na indústria que o uso de uma coroa sobre uma roldana ajudará a correia a correia a seguir a pista em direção ao centro da roldana, mesmo quando a correia está ligeiramente desalinhada. Embora a coroa possa ajudar a correia a seguir a pista melhor, a coroa pode reduzir seu desempenho. Especificamente, devido ao formato da coroa, a pressão na interface entre a roldana e a correia é não uniforme. Uma alta pressão de pico existirá na parte superior da coroa, resultando em vida útil reduzida do invólucro de correia e dos cordões de correia.
Em adição, por causa da rigidez dos cordões de correia, estes cordões tendem a se mover a mesma velocidade. A velocidade da superfície de roldana é diretamente proporcional à distância entre uma linha de centro da roldana e sua superfície. Consequentemente, o pico da coroa se desloca a uma velocidade circunferencial maior que o restante da superfície de roldana. Porque os cordões de correia, todos, se movem à mesma velocidade, e a velocidade da superfície de roldana varia devido à coroa, existe locais onde a superfície de correia e superfície de roldana correspondente terão diferentes velocidades. Como uma conseqüência, existe deslizamento localizado entre a superfície de correia e a superfície de roldana, resultando em desgaste de correia.
Por conseguinte, existe necessidade de uma correia que tem um perfil que acomode o formato da coroa da roldana.
SUMÁRIO
Uma correia para suportar um carro de elevador tem membros de tensão que suportam o peso e contrapeso do carro. Os membros de tensão se estendem ao longo de um comprimento. Uma cobertura externa encerra a pluralidade de membros de tensão. A cobertura externa tem uma primeira superfície e uma segunda superfície. A primeira superfície provê tração para uma roldana. A segunda superfície pode contatar roldanas loucas associadas com encurvamento reverso. Os membros de tensão são ensanduichada entre a primeira superfície e a segunda superfície. A primeira superfície e a segunda superfície definem uma seção transversal transversa ao comprimento dos membros de tensão. A seção transversal tem uma primeira porção de extremidade, uma porção central e uma segunda porção de extremidade. A porção central tem uma primeira largura entre a primeira superfície e a segunda superfície que é menor que a largura entre a primeira superfície e a segunda superfície ou da primeira porção de extremidade ou da segunda porção de extremidade.
As várias características e vantagens desta invenção ficarão aparentes para aqueles especializados na arte a partir da seguinte descrição detalhada. Os desenhos que acompanham a descrição detalhada podem ser brevemente descritos como segue.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A figura 1 ilustra uma vista esquemática de um elevador, mostrando carro de elevador, contrapeso, roldanas e membro de suporte de A figura 2 ilustra uma vista frontal de uma roldana da figura 1.
A figura 3 ilustra uma vista de seção transversal do membro de suporte de carga da figura 1.
A figura 4 ilustra uma vista de seção transversal do membro de suporte de carga da figura 3 no topo da roldana da figura 2.
A figura 5 ilustra um gráfico de um aumento de taxa de deslizamento em relação à posição de correia para uma correia chata da arte anterior.
A figura 6 ilustra pressão de contato através da largura de correia de uma correia chata da arte anterior.
A figura 7 ilustra pressão de contato através da largura de correia de uma correia chata em comparação com uma correia inventiva.
A figura 8 é uma seção transversal de um desenho de correia da arte anterior.
A figura 9 é uma vista do desenho de correia da arte anterior
da figura 8 no topo uma coroa de uma roldana.
A figura 10 é uma vista frontal de outra roldana da figura 1.
A figura 11 é uma vista de uma coroa alternativamente
formada.
A figura 12 é uma vista de outra coroa.
A figura 13 é uma vista de outro desenho de correia inventiva.
DESCRIÇÃO DETALHADA
Ilustrada na figura 1 está uma vista esquemática de um elevador de tração 8. O elevador 8 inclui um carro de elevador 10 que tem 25 peso 14, um contrapeso 18, um motor 30 e primeira roldana 22, uma roldana de tração. O carro de elevador 10 é suspenso pelo membro de suporte de carga 34. Os membros de tensão 38 se estendem ao longo do comprimento L do membro de suporte de carga 34, uma correia, por exemplo. O membro de suporte de carga 34 é acionado pela primeira roldana 22 e motor 30 e é enlaçado através de segundas roldanas 26, como é conhecido. Ainda, o membro de suporte de carga 34 acopla o peso do contrapeso 18 a um carro de elevador 10 que tem o peso 14 de modo a pelo menos deslocar o peso 14 do carro de elevador 10,
A figura 2 ilustra uma vista frontal da primeira roldana 22, uma roldana de tração, que é rotativa pelo motor 30 em tomo do eixo A. Nesta roldana particular, a primeira roldana 22 tem superfícies de contato múltiplas 23, 24 e 25, as quais são convexas e adaptadas a engatar através de fricção em três membros de suporte de carga separados 34. Como mostrado, cada superfície de contato 23, 24, 25 tem uma coroa Ci, C2 e C3, respectivamente. Cada coroa Ci, C2 e C3 tem um raio R2.
No passado, um membro de suporte de carga foi tipicamente chato, como mostrado em seção transversal pela figura 8. Esta figura mostra a correia chata 84 em seção transversal através de seu comprimento. A correia chata 84 tem primeira porção de extremidade 70, porção central 78 e segunda porção de extremidade 74 através da seção transversal 68. Através do comprimento da correia chata 84 está uma pluralidade de membros de tensão 38, tais como cabos de aço, ensanduichados entre a primeira superfície 72 e a segunda superfície 76 da cobertura externa 80, A largura Wunif0rme> entre a primeira superfície 72 e a segunda superfície 76 é uniforme.
A primeira superfície 72 obtém tração sobre a primeira roldana 22. Devido ao formato encurvado de uma coroa, efeitos da relação de Poisson e carregamento, a geometria da correia chata 84 se altera quando disposta sobre a primeira roldana 22, como mostrado na figura 9. Aqui, a correia chata 84 é mostrada disposta sobre a primeira roldana 22, que tem a coroa Cl. Como mostrado, a correia chata 84 se alterou de um formato chato para um formato encurvado.
Com referência à figura 9, por causa da rigidez dos membros de tensão 38, os membros de tensão 38 se moverão em aproximadamente a mesma velocidade, VcoiTeia, quando a primeira roldana 22 gira, no uso. Por exemplo, a primeira roldana 22 gira em tomo do eixo A, por assim dizer a velocidade angular Θ. No ponto T, superfície de coroa 73 está na distância N a partir do eixo A, enquanto no ponto Q a superfície de coroa 73 está à distância 5 Ma partir do eixo A, que é uma distância maior que distância N. Por conseguinte, a velocidade da superfície de coroa 73 no ponto T é Vt = N x Θ, enquanto a velocidade da superfície de coroa 73 no ponto Q é Vq = M x Θ. Porque M é maior que N, a velocidade da superfície de coroa 73 no ponto Q, Vq, é maior que a velocidade da superfície de coroa 73 no ponto T, Vt. A 10 correia chata 84 tenderá a se mover com a primeira roldana 22 no ponto Q porque a pressão é maior aqui. Todavia, com referência à figura 5, a correia chata 84 então deslizará nas bordas porque Vcorreia = Vq, que é maior que Vt. A taxa de deslizamento no ponto T é aproximadamente Vcorreia -Vt.
A taxa de desgaste é uma função de pressão multiplicada pela 15 taxa de deslizamento e é a mais alta perto das bordas externas onde existe alto deslizamento e pressão moderada. Consequentemente resulta desgaste não uniforme, conduzido ao desgaste maior nas bordas que no centro da correia chata 84. Essas diferenças também resultam em os membros de tensão 38 alterarem o comprimento devido ao esforço nos diferentes níveis, causando 20 novamente desgaste não uniforme sobre a correia chata 84. Em adição, como mostrado na figura 6, para qualquer dada carga sobre a correia, a carga sobre correia chata 84 tende a ser maior no centro da correia que em comparação com a extremidade da seção transversal da correia. Como uma conseqüência, a correia chata 84 se desgastará desuniformemente.
A figura 3 ilustra um exemplo de um membro de suporte de
carga inventivo. O membro de suporte de carga 34 é mostrado em seção transversal 52 transversa ao comprimento L do membro de suporte de carga 34, como mostrado na figura I. O membro de suporte de carga 34 tem uma cobertura externa 42 que tem uma primeira superfície 46 e segunda superfície 48, que envolve ou pelo menos parcialmente cobre os membros de tensão 38, aqui ensanduichados entre a primeira superfície 46 e a segunda superfície 48. Os membros de tensão 38 podem ser, por exemplo, cabos de aço. Cada um dos membros de tensão 38 se estende pelo comprimento L do membro de 5 suporte de carga 34 e é mostrado também em seção transversal pela figura 3. O membro de suporte de carga 34 tem seção transversal 52 definida pela primeira superfície 46 e segunda superfície 48. Seção transversal 52 tem primeira porção de extremidade 56, porção central 60 e segunda porção de extremidade 64.
Geralmente, o formato do membro de suporte de carga 34 é
adaptado à coroa Cl e os membros de tensão 38 são dispostos entre a primeira superfície 46 e a segunda superfície 48 de modo a assegurar que eles se estendam ao longo de uma linha paralela ao eixo A quando colocados e carregados sobre a primeira roldana 22. Por conseguinte, na figura 3, a 15 primeira superfície 46 forma a primeira curva 47, enquanto a segunda superfície 48 forma a segunda curva 49. Ambas as curvas são côncavas. A primeira superfície 46 é para tração sobre a primeira roldana 22 e geralmente se adapta ao formato encurvado de uma coroa, tal como a coroa Cl, da primeira roldana 22.
Com referência à figura 4, o membro de suporte de carga 34
tem uma primeira curva 47 que tem um primeiro raio Rj. A primeira roldana 22, a roldana de tração, tem uma coroa com o segundo raio R2. Primeiro raio Ri é pelo menos igual a R2, embora Rj possa ser maior que R2. A porção central 60 tem uma primeira largura Wi, embora a primeira porção de
extremidade 56 e segunda porção de extremidade 64 tenham a segunda largura W2. Primeira largura Wi é menor que segunda largura W2.
Como uma conseqüência deste projeto, quando o membro de suporte de carga 34 é colocado no topo primeira roldana 22, a pluralidade de membros de tensão 38 tendem a se estender através da seção transversal 52 em uma maneira linear ao longo do eixo A da primeira roldana 22. Os membros de tensão 38 estão todos aproximadamente a uma distância X a partir do eixo A, incluindo os pontos TeQ. Então, quando a primeira roldana 22 gira o membro de suporte de carga 34, a pluralidade de membros de tensão 38 girará em tomo da mesma distância X a partir do eixo A de modo que os membros de tensão 38 terão todos a mesma velocidade, resultando em deslizamento reduzido do membro de suporte de carga 34 através da seção transversal 52. Em adição, os membros de tensão 38 manterão o mesmo comprimento. Pela manutenção do mesmo comprimento, o esforço e correspondente tensão sobre os membros de tensão 38 são iguais. O deslizamento é também reduzido e uma pressão mais uniforme através do membro de suporte de carga 34 resulta, reduzindo o desgaste. Por conseguinte, a cobertura externa 42 é conformada para encher o espaço entre os membros de tensão 38 e a primeira roldana 22 de modo que eles girarão à mesma distância X a partir do eixo A quando o membro de suporte de carga 34 é disposto sobre a primeira roldana 22 e suportando o peso 14 e o contrapeso 18.
Em adição, como mostrado na figura 7, a pressão de contato é distribuída mais uniformemente através do membro de suporte de carga 34. Por exemplo, quando o primeiro raio Ri é igual ao segundo raio R2, isto é, o raio da primeira superfície 46 é igual ao raio R2 da primeira roldana 22, uma distribuição de pressão relativamente plana é atingida através da coroa da primeira roldana 22, tal como a coroa Cl. Em adição, quando o primeiro raio Ri é maior que R2, a distribuição de pressão é também relativamente plana em comparação com a distribuição de força através de uma correia chata.
A figura 10 ilustra uma vista frontal da segunda roldana 26. Como na primeira roldana 22, a segunda roldana 26 tem as superfícies de contato 23, 24 e 25. Uma superfície, tal como a superfície de contato 23, contata o membro de suporte de carga 34 ao longo da segunda superfície 48. Cada superfície de contato 23, 24 e 25 tem superfícies de coroa Cl, C2 e C3. Coroa Ci tem o raio R4, por exemplo, em relação ao eixo A.
Com referência à figura 3, a segunda superfície 48 é para o contato com a segunda roldana 26 para o encurvamento reverso do membro de suporte de carga 34 e geralmente se adapta ao formato encurvado de uma coroa, tal como a coroa Ci, da segunda roldana 26. A segunda superfície 48 forma uma curva côncava, a segunda curva 49, que tem um terceiro raio R3, que é pelo menos igual a, senão maior que, o raio R4 da coroa Ci da roldana 26. Desta maneira, o desgaste a partir do contato com a segunda roldana 26 pode ser também reduzido, tal como o desgaste a partir do contato com primeira roldana 22.
Em adição, embora as coroas Cl, C2 e C3 da segunda roldana
26 sejam mostradas como idênticas às coroas da primeira roldana 22, elas podem diferir. Por exemplo, a segunda roldana 26 poderia ter a coroa C4, uma curva conformada parabólica, como mostrada na figura 12, ou a coroa C5, que tem rampas retilíneas 107 com o pico encurvado 109, como mostrado na figura 11, enquanto a primeira roldana 22 poderia ter as coroas Cl, C2 ou C3. Alternativamente, a primeira roldana 22 poderia ter as coroas C4 e C5, enquanto a segunda roldana 26 poderia ter a coroa Ci, C2 ou C3.
Então, por exemplo, com referência à figura 13, o membro de suporte de carga 100 tem a primeira superfície 46 que tem formato 104 para se adaptar à coroa Ci da primeira roldana 22 e tem a segunda superfície 48 que tem formato 105 para se adaptar à coroa C4, uma curva parabólica. Cada um dos formatos 104 e 105 assegura assim que os membros de tensão 38 girarão à mesma distância a partir do eixo de rotação H de cada roldana respectiva. O formato 104 assegura esta rotação eqüidistante dos membros de tensão 38 com respeito à primeira roldana 22, enquanto o formato 105 assegura a rotação eqüidistante dos membros de tensão 38 com respeito à segunda roldana 26. A descrição precedente é exemplificativa, ao invés de limitativa, em natureza. Variações e modificações aos exemplos expostos podem ser aparentes para aqueles especializados na arte, que não necessariamente fogem da essência desta invenção. O escopo da proteção 5 legal dada a esta invenção pode somente ser determinado pelo estudo das seguintes reivindicações.

Claims (19)

1. Membro de suporte de carga para suportar um carro de elevador, caracterizado pelo fato de que compreende: uma pluralidade de membros de tensão para suportar o peso e contrapeso de um carro de elevador, dita pluralidade de membros de tensão estendendo-se ao longo de um comprimento; uma cobertura externa cobrindo pelo menos parcialmente dita pluralidade de membros de tensão; dita cobertura externa que tem uma primeira superfície e uma segunda superfície, dita pluralidade de membros de tensão ensanduichada entre dita primeira superfície e dita segunda superfície, dita primeira superfície para tração sobre uma roldana; em que dita primeira superfície e dita segunda superfície definem uma seção transversal transversa a dito comprimento, dita seção transversal que tem uma primeira porção de extremidade, uma porção central, e uma segunda porção de extremidade; em que dita porção central tem uma primeira largura entre dita primeira superfície e dita segunda superfície menor que uma segunda largura entre dita primeira superfície e dita segunda superfície de uma dentre dita primeira porção de extremidade e dita segunda porção de extremidade; e em que um da dita pluralidade de membros de tensão em dita porção central é espaçada mais próxima da dita primeira superfície do que outra da dita pluralidade de membros de tensão do dita primeira porção de extremidade e dita segunda porção de extremidade.
2. Membro de suporte de carga de acordo com a reivindicação1, caracterizado pelo fato de que dita primeira largura é menor que dita segunda largura de ambas de dita primeira porção de extremidade e dita segunda porção de extremidade.
3. Membro de suporte de carga de acordo com a reivindicação .1, caracterizado pelo fato de que dita primeira superfície define pelo menos uma primeira curva.
4. Membro de suporte de carga de acordo com a reivindicação3, caracterizado pelo fato de que dita primeira curva tem um primeiro raio pelo menos igual a um segundo raio de uma coroa da roldana antes do carregamento de dita cobertura externa sobre a roldana.
5. Membro de suporte de carga de acordo com a reivindicação4, caracterizado pelo fato de que dito primeiro raio é maior que dito segundo raio.
6. Membro de suporte de carga de acordo com a reivindicação1, caracterizado pelo fato de que dita primeira superfície define um primeiro formato que se adapta a um segundo formato de uma coroa da roldana antes do carregamento de dita cobertura externa sobre a roldana.
7. Membro de suporte de carga de acordo com a reivindicação6, caracterizado pelo fato de que dito primeiro formato posiciona dita pluralidade de membros de tensão através da largura da roldana para ser aproximadamente igualmente distante de um eixo de rotação da roldana quando dita cobertura externa é disposta sobre uma coroa da roldana.
8. Membro de suporte de carga de acordo com a reivindicação3, caracterizado pelo fato de que dita segunda superfície define pelo menos uma segunda curva.
9. Membro de suporte de carga de acordo com a reivindicação8, caracterizado pelo fato de que dita primeira curva é conformada diferentemente que dita segunda curva.
10. Membro de suporte de carga para suportar um carro de elevador, caracterizado pelo fato de que compreende: uma pluralidade de membros de tensão para suportar o peso e contrapeso de um carro de elevador, dita pluralidade de membros de tensão estendendo-se ao longo de um comprimento; uma cobertura externa cobrindo pelo menos parcialmente dita pluralidade de membros de tensão; dita cobertura externa que tem uma primeira superfície e uma segunda superfície, dita pluralidade de membros de tensão ensanduichada entre dita primeira superfície e dita segunda superfície, dita primeira superfície para tração sobre uma roldana, dita primeira superfície e dita segunda superfície definindo uma seção transversal transversa a dito comprimento; em que dita cobertura externa tem um formato de seção transversal de modo que dita pluralidade de membros de tensão são espaçados através de dito formato de seção transversal em tomo igualmente de um eixo de rotação da roldana quando dispostos sobre uma coroa da roldana; e em que dita primeira superfície define pelo menos uma primeira curva e dita segunda superfície define pelo menos uma segunda curva, e em que dita primeira curva e dita segunda curva são côncavas, pelo menos um da pluralidade de membros de tensão inteiramente ensanduichados entre dita primeira curva e dita segunda curva.
11. Membro de suporte de carga de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que dita primeira curva tem um primeiro raio pelo menos igual a um segundo raio da coroa da roldana.
12. Membro de suporte de carga de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que dito primeiro raio é maior que dito segundo raio.
13. Membro de suporte de carga de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que dita segunda curva tem um terceiro raio pelo menos igual a um quarto raio de uma coroa de outra roldana.
14. Elevador, caracterizado pelo fato de que compreende: um carro de elevador que tem um peso; um contrapeso para deslocar pelo menos parcialmente dito peso; pelo menos uma roldana para mover dito carro de elevador, dita pelo menos uma roldana tendo uma coroa; uma pluralidade de membros de tensão para suportar dito peso e dito contrapeso de dito carro de elevador, dita pluralidade de membros de tensão estendendo-se ao longo de um comprimento e arco de dita pluralidade de tensão disposto inteiramente acima de dita coroa; uma cobertura externa encerrando dita pluralidade de membros de tensão; dita cobertura externa que tem uma primeira superfície e uma segunda superfície, dita pluralidade de membros de tensão ensanduichada entre dita primeira superfície e dita segunda superfície, dita primeira superfície para tração sobre uma roldana; em que dita primeira superfície e dita segunda superfície definem uma seção transversal transversa a dito comprimento, dita seção transversal que tem uma primeira porção de extremidade, uma porção central, e uma segunda porção de extremidade; e em que dita porção central tem uma primeira largura entre dita primeira superfície e dita segunda superfície menor que uma segunda largura entre dita primeira superfície e dita segunda superfície de uma dentre dita primeira porção de extremidade e dita segunda porção de extremidade.
15. Elevador de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que dita primeira superfície define pelo menos uma primeira curva.
16. Elevador de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que dita primeira curva tem um primeiro raio pelo menos igual a um segundo raio de uma coroa da roldana.
17. Elevador de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que dita primeira curva é côncava.
18. Elevador de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que dita segunda superfície define pelo menos uma segunda curva para contatar outra roldana.
19. Elevador de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que tanto dita primeira curva quanto dita segunda curva são côncavas.
BRPI0721977-6A2A 2007-09-27 2007-09-27 Membro de suporte de carga para suportar um carro de elevador, e, elevador BRPI0721977A2 (pt)

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