CN102209678A - 牵拉装置、包括所述牵拉装置的牵拉装置驱动器、以及升降装备 - Google Patents

牵拉装置、包括所述牵拉装置的牵拉装置驱动器、以及升降装备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种牵引机构(1)、一种包括所述牵引机构的牵引驱动、以及一种包括所述牵引驱动的升降机。该牵引机构的特征在于牵引承载件(2)涂覆有一种弹性材料以形成多个涂覆的牵引承载件(3)。这些涂覆的牵引承载件(3)彼此相邻地安排在牵引机构截面的一个平面中并且彼此之间的距离使得在两个涂覆的牵引承载件(3)之间存在一个空间(6)。这些涂覆的牵引承载件(3)在背侧由一个后部层连接，从背离该后部层(4)的一侧开始的空间(6)延伸远至该牵引承载件的中心点(5)，并且该涂覆的牵引承载件(3)的第二直径(d2)相对于该牵引承载件(2)的第一直径(d1)之比是在1.05与2.25之间。该牵引驱动器的特征在于该牵引机构可以由至少一个牵引盘来驱动，并且每个涂覆的牵引承载件(3)接合在该牵引盘(9)的一个对应的槽(10)中。该后部层(4)被安排在这些涂覆的牵引承载件(3)与接合在该牵引盘(9)的这些槽(10)中的一侧相背离的那侧上，并且至少一个牵引承载件(2)以其直径(d1)的在5％与25％之间的直径接合在该牵引盘(9)的对应的槽(10)中。

Description

牵拉装置、包括所述牵拉装置的牵拉装置驱动器、以及升降装备
技术领域
本发明涉及一种尤其是用于升降装备的牵拉装置、包括所述牵拉装置以及至少一个牵引槽轮的一种牵拉装置驱动器、以及一种包括所述牵拉装置驱动器的升降装备。
背景技术
牵拉装置以及用于升降装备的牵拉装置驱动器对于本领域的普通技术人员是已知的。经常采用绳索或皮带，而用作皮带的有扁平带、V形肋式带或有齿带。
在将绳索用作牵拉装置的情况下，每个单独绳索清楚地分配了在驱动牵拉装置的牵引槽轮或其他槽轮上的一个专用的绳索槽。在这种安排中，每个绳索以其直径的至少一部分穿入相关联的绳索槽中。每个单独绳索是一个独立的拉力构件并且还可以单独地运行。对于较高的功率要求，有可能或者使用多条平行绳索或者使绳索直径增加。这样，单独绳索因此不仅是用于传输拉力的一种牵引装置、而且还直接参与牵引力的传输。作为牵拉装置的绳索具有的优点是可以直接将力从牵引槽轮传输到绳索上。
在将皮带用作牵拉装置的情况下，多个相邻的绳索作为拉力构件总是嵌入在一个共同的弹性带体中。在此，这些拉力构件被带体的弹性材料完全包盖和围绕并且被嵌入其中。这些拉力构件的平面远在皮带与对应的皮带轮形成的接触平面上方，在有齿带的情况下就可能将带齿认为是接触平面，在V形肋式带的情况下将V形的平面作为接触表面，并且在扁平带的情况下将扁平带表面本身作为接触平面。在拉力构件与对应的皮带轮之间安排一个橡胶层，与拉力构件直径相比该橡胶层是较厚的。在此，这些拉力构件专门负责用于传输拉力，而弹性材料则传输牵引力。作为牵拉装置的皮带(尤其是在这些拉力构件与接触表面之间的弹性区域)在运行过程中因此暴露于高剪切力和剪切应力，并且因此在弹性材料中存在疲劳风险。
EP1396458A2披露了一种升降装置，例如，其中由弹性材料制成的并且以强力构件强化的一个扁平皮带被用作牵拉装置。EP1555234B1披露了一种具有V形肋式带的升降机。
与单独的绳索相比，皮带提供的优点是：一方面操作更简单，这是因为当构造或维修皮带驱动器时不必将每个单独绳索而仅是将嵌入这些拉力构件的弹性体放入牵引槽轮的每个对应的槽上。此外，可以使用小牵引槽轮直径，这是因为所嵌入的这些拉力构件总体上具有相对较小的直径。而且，因为不要求润滑，所以作为牵拉装置的皮带几乎是免维护的。然而，可传输的力不仅取决于在牵引槽轮与弹性体之间的摩擦，而且除其他之外还取决于弹性材料的剪切强度。由于弹性材料上的剪切，这种类型的皮带易于疲劳。
出于安全原因，在升降装备中必须总是平行地使用至少两条并且通常是三条至五条皮带。因为这些皮带包括许多细的拉力构件(单独的绳索)，这种皮带与相同强度的一根绳索相比是相对较宽的。如果现在并行使用多条带，则要求相对较宽的牵引槽轮和偏转槽轮。
在US6739433中披露了一种用于升降装备的牵拉装置，这种牵拉装置被实施为一种仿形的扁平皮带，因此增加了可供用于牵引槽轮与皮带之间的摩擦的表面的大小。因此，可传输的力大于无仿形的扁平带的情况，但在此在牵引槽轮与牵拉装置之间的传输力的区域仍与这些拉力构件相距显著的距离，这是因为弹性体的弹性层与一个拉力构件直径相比是厚的，其结果是该扁平带的弹性材料同样承受严重的剪切应力。
申请人的DE102007021434.2(它尚未公开)已披露一种牵拉装置，这种牵拉装置包括以钢索的形式彼此相邻安排的并且彼此相距一定距离的多个拉力构件，这些拉力构件由弹性体包套并且由一个共同的背层连接。
发明内容
本发明的根本性目的是提供在开偏处所说明类型的一种牵拉装置，它操作简单的并且能够有效地传输高拉力而没有材料过早疲劳的风险。就包括牵拉装置和牵引槽轮的牵拉装置驱动器而言，应该有可能的是传输高牵引力而没有材料过早疲劳的风险，并且与已知的皮带系统相比应当要求一种具有更窄构造的驱动单元。
就牵拉装置而言，这个目的是通过以下事实来实现的，即：这种牵拉装置具有多个拉力构件，这些拉力构件被弹性材料包套以形成多个包套的拉力构件，其中，在该牵拉装置的截面中，这些包套的拉力构件彼此相邻地安排在一个平面中并且彼此之间的距离使得在两个包套的拉力构件之间形成一个空间，其中这些包套的拉力构件在后部被一个背层连接，其中从背离该背层的那侧开始，该空间延伸至少超过该拉力构件的中心点，并且其中该包套的拉力构件的第二直径与该拉力构件的第一直径之比是在1.05与2.25之间。
以一种对于本领域的普通技术人员而言完全出人意料的方式，这个安排将皮带系统的优点与绳索系统的优点以协作的方式结合。根据本发明的牵拉装置(它也可以被称为“复合绳索”)的操作简单并且几乎是免维修的。
根据本发明的牵拉装置是由多个拉力构件组成的，它们与绳索系统中的多个单独绳索是可比的。这些拉力构件包套了一个弹性层，该弹性层相对于该拉力构件的直径是非常薄的并且通过一个背层相连接。这些拉力构件的可以被放在该牵引槽轮上的宽侧上，所述拉力构件仅通过一个非常薄的弹性层而与牵引表面分隔开。这具有的优点是：这些强度构件的薄的包套材料仅经受轻微的剪切应力，并且几乎不存在材料的任何疲劳却可以非常有效地传输力。例如，可以在由这些强度构件中心产生的平面中测量包套的强度构件的第二直径与该强度构件的第一直径之比。
由于在这些包套的强度构件之间存在一个空间，得以实现节约重量以及由此的易于操作。此外，该空间使该牵拉装置的这些拉力构件能够结合在牵引槽轮的多个对应的槽里，该牵拉装置能够与这些槽相互作用。
就该牵拉装置驱动器而言，这个目的是通过以下事实来实现的，即：所述驱动器包括一种在本发明中说明的牵拉装置以及至少一个牵引槽轮，通过该牵引槽轮可以驱动该牵拉装置，其中该牵拉装置的每个包套的拉力构件接合在该牵引槽轮的一个对应的槽中，其中该弹性背层被安排在这些拉力构件背离接合在该牵引槽轮的这些槽中的侧面的一侧上，并且其中至少一个拉力构件以其直径的至少5％接合在该牵引槽轮的对应的槽中。
由于事实上这些拉力构件直接地接合在该牵引槽轮的多个槽中，高的力传输是有可能的。在该牵引槽轮与该牵拉装置之间的力传输区域是直接处于接合区域中的。由于该护套的小厚度，其剪切强度仅具有非常微小的重要性。在此提供了一种有效运行的牵拉装置驱动器，由此可以传输高的牵引力而没有该牵拉装置材料的过早疲劳的风险。仅要求根据本发明的一个牵拉装置，而不是多个绳索(如在绳索系统中)、或多个皮带(如在皮带系统中)，因此使之有可能使用具有更狭窄构造的一种驱动单元。这就有可能在根据本发明的牵拉装置中使用比较细的拉力构件，因此使之有可能在构造中使用小的牵引槽轮直径以及窄的牵引槽轮。对于每个牵拉装置，仅要求一个连接元件用于附接到这些有待例如升起的元件上。
有利的是如果该拉力构件的护套的厚度是在从0.2mm至2mm的范围内。在本发明的一个优选实施方案中，该拉力构件的护套的厚度是在从0.5mm至1mm的范围内。鉴于护套的这些小的厚度，所述护套经受特别低水平的剪切影响，并可传输的拉力对应地是较高的。因此，该牵拉装置的寿命以及其操作特性得以改进。
在一个实施方案中，这些拉力构件的护套以及该背层是由相同材料制成的。
在本发明的一个发展中，该护套是由不同于该背层的第二弹性体的一种第一弹性体制成的。通过使用不同的弹性体，有可能使用特别多种多样的材料组合，因此使该牵拉装置能够单独地适用于大量的应用。
这种或这些弹性体有利地或优选地是一种聚氨酯或多种聚氨酯。聚氨酯既具有良好的摩擦性又具有良好的附着性并且对于剪切力是相对不敏感的。
在本发明的一种优选的发展中，这些单独绳索的护套具有面向该牵引槽轮的一种外轮廓，该外轮廓的截面是一个部分圆的形状。对这些强度构件(在所有实施方案中它们的截面是大致圆形的)的护套给予了围绕该强度构件的一个均匀的厚度。在该牵拉装置驱动器的运行过程中这些剪切应力在这个实施方案中是最低的。
在本发明的其他发展中，该外轮廓的截面不是一个部分圆的形状而是例如具有梯形的、锥形的、椭圆形的、弧形的或正方形的设计。对于该护套的这些截面采用不同几何形状具有的优点是该复合绳索因此可以适配于大量牵引槽轮轮廓。
在本发明的一个发展中，这些包套的拉力构件的总体直径d2与该复合物的厚度D之比是≤1。这降低了在该拉力构件下面的材料上的载荷，尤其是在一个光滑槽轮上的牵拉装置的背部变形的过程中。假如d2等于D，该牵拉装置的背部上的层厚度等于该牵引侧上的层厚度，在一个光滑槽轮上的该牵拉装置的背部的变形的过程中该材料上的载荷将会是非常高的。
在本发明的一个发展中，该背层具有厚度c，c≤该牵拉装置的厚度D的一半。然而，厚度c可以是可变的，厚度c在拉力构件的中心点上方小于在该空间上方这些拉力构件之间处。在它的最薄点处，c是至少等于该护套的层厚度。c的最大的层厚度不应超过1/2D，因为否则的话弯曲柔韧性就被大幅降低并且更大的弯曲直径就是必要的。
在本发明的一个发展中，该复合绳索的这些单独绳索被隔开的方式为使得这些单独绳索的中心之间的间距是小于或等于未包套的拉力构件的直径d1的五倍并且是至少d1+1.5mm。
可以相互组合的这些几何比值允许该牵拉装置的优化设计，因此确保了得以保留超过扁平皮带的多个优点、并且这些拉力构件接合在该牵引槽轮的这些槽里而且能够以一种优化方式来传输这些力。
在本发明的另一个实施方案中，这个背层在其背离牵引槽轮的那侧上具有一个仿形的表面。这种仿形所起的作用是，在该牵拉装置必须通过背部围绕多个偏转槽轮接受引导时用于改进其引导。
在本发明的另一个实施方案中，每个牵拉装置具有至少四个拉力构件。该牵拉装置对扭曲的防护性得到改进，因此确保了它可靠地运转进入该牵引皮带轮的接合区域之中。
在所有实施方案中，优选将钢索用作拉力构件。在本发明的一个发展中，一个牵拉装置的这些绳索由S和Z绞线交替地安排。这减小了取决于载荷的扭曲的风险。在一个牵拉装置中使用偶数条绳索改进了这种作用。钢将高拉伸强度以及反向弯曲强度与良好的对弹性体的附着相结合。
在本发明的一个发展中，这些单独绳索的直径是在1.5mm与8mm之间、优选地在1.8mm与5.5mm之间、特别优选地在2mm与4mm之间。在这个直径范围内，牵引槽轮最小直径与高承载之间的关系是特别好的。
在本发明的一个发展中，背离该牵引槽轮的该牵拉装置的那侧具有一个顶涂层。在本发明的一个发展中，该顶涂层是由一种片状织物(例如一种编织织物)形成的。通过这样的一个涂层，有可能既改进该牵拉装置的摩擦又改进其耐磨损性。
该包套的拉力构件的第二直径与该拉力构件的第一直径之比优选地是在1.2与1.6之间。
根据本发明的牵拉装置驱动器的另一个重要特征在于至少该包套的拉力构件的顶点停留在该牵引槽轮的对应的槽的表面上。
附图说明
现在将参见附图更详细地解释本发明的进一步的特征、优点和细节，附图示出了一种牵拉装置驱动器的示意性的说明性实施方案。这个单一附图示出了贯穿一个牵拉装置驱动器(特别适用于一个升降装备)的截面。该牵拉装置驱动器具有一个牵拉装置1以及一个牵引槽轮9，通过该牵引槽轮可以驱动牵拉装置1。
附图说明
1   牵拉装置
2   拉力构件
3   包套的拉力构件
4   背层
5   拉力构件截面的中心点
6   空间
7   拉力构件的护套
8   拉力构件护套的厚度
9   牵引槽轮
10  牵引槽轮的槽
11  弹性材料
12  平面
d1  拉力构件的直径
d2  包套的拉力构件的直径
D   牵拉装置的厚度
c   背层的厚度
t   在两个直接相邻的拉力构件的中心点之间的间距
R1  包套的拉力构件的半径
R2  牵引槽轮的槽的半径
具体实施方式
牵拉装置1具有六个拉力构件2，这些拉力构件由弹性材料11包套以形成多个包套的拉力构件3。这些拉力构件2是钢索。在该牵拉装置的截面中，这些包套的拉力构件3彼此相邻地安排在一个平面中并且彼此之间的距离是使得在两个直接相邻的包套的拉力构件3之间形成一个空间6。这些包套的拉力构件3在后部由一个背层4来连接。空间6从背离背层4的那侧开始并且延伸超过由拉力构件2的这些中心点5形成的一个平面12。包套的拉力构件3的直径d2是3.5mm，并且裸露的、未包套的拉力构件2的直径d1是2.5mm。包套的拉力构件3的第二直径d2与拉力构件2的第一直径d1之比是1.4。在0.5mm下，拉力构件2的弹性材料护套是比较薄的。这具有的优点是该包套材料仅经受轻微的剪切应力，并且该弹性材料不遭受显著疲劳。此外，可以非常有效地传输该牵引槽轮的力。
拉力构件2的护套3具有面向牵引槽轮9的一个外轮廓，该外轮廓的截面对应于一个部分圆的形状并且具有一个1.75mm的半径R1。面向牵引槽轮9的牵拉装置的宽阔侧由部分圆形的形状组成，其中形成这些部分圆形的形状的包套的钢索接合在牵引槽轮9中多个对应的槽10里。这些槽10具有一种轮廓，该轮廓对应于具有1.85mm的半径R2的一个部分圆的形状。特别重要的是这些拉力构件2(不算并且尽管有它们的弹性护套)以至少5％来接合牵引槽轮9的这些槽10。
这些强度构件的护套和背层4由聚氨酯制成。包套的拉力构件2的直径d2与牵拉装置1的总体厚度D之比是D＝0.95。背层4具有厚度c，c在其最薄点处是1mm。牵拉装置1的这些拉力构件2被隔开的方式为使得在这些拉力构件2的中心5之间的间距t是4.5mm。

Claims (19)

1.一种牵拉装置(1)，尤其是用于一个升降装备，具有多个拉力构件(2)，这些拉力构件被弹性材料包套以形成多个包套的拉力构件(3)，其中，在该牵拉装置的截面中，这些包套的拉力构件(3)彼此相邻地安排在一个平面中并且彼此之间的距离为使得在两个包套的拉力构件(3)之间存在一个空间(6)，其中这些包套的拉力构件(3)在后部被一个背层(4)连接，其中从背离该背层(4)的那侧开始，该空间(6)延伸至少超过该拉力构件的中心点(5)，并且其中该包套的拉力构件(3)的第二直径(d2)与该拉力构件(2)的第一直径(d1)之比是在1.05与2.25之间，优选地在1.2与1.6之间。
2.如权利要求1所述的牵拉装置，其特征在于，这些拉力构件(2)的护套(3)的厚度是在从0.2mm至2mm的范围内，优选是在0.5mm与1mm之间。
3.如权利要求1或2所述的牵拉装置，其特征在于，该护套(3)是由不同于该背层(4)的弹性体的一种弹性体形成的。
4.如以上权利要求中至少一项所述的牵拉装置，其特征在于，该弹性体优选是一种聚氨酯。
5.如以上权利要求中至少一项所述的牵拉装置，其特征在于，这些拉力构件(2)的护套(3)具有面向牵引槽轮(10)的一个外轮廓，其截面相当于一个部分圆的形状。
6.如以上权利要求中至少一项所述的牵拉装置，其特征在于，该拉力构件(2)的护套(7)具有面向该牵引槽轮(9)的一个外轮廓，其截面被设计为使得它偏离一个部分圆的形状，优选地是具有梯形的、正方形的、椭圆形的、弧形的或锥形的设计。
7.如以上权利要求中至少一项所述的牵拉装置，其特征在于，该包套的拉力构件(2)的直径(d2)与该牵拉装置(1)的总体厚度(D)之比是D≤1。
8.如以上权利要求中至少一项所述的牵拉装置，其特征在于，该背层(4)具有一个厚度(c)，c是≤在c的最薄点处的复合绳索(1)的厚度(D)的一半。
9.如以上权利要求中至少一项所述的牵拉装置，其特征在于，该牵拉装置(1)的这些拉力构件(2)被隔开的方式为使得在这些拉力构件(2)的这些中心(5)之间的间距(t)是小于或等于这些拉力构件(2)的直径(d1)的五倍并且是至少d1+1.5mm。
10.如以上权利要求中至少一项所述的牵拉装置，其特征在于，该背层(4)具有一个仿形的表面。
11.如以上权利要求中至少一项所述的牵拉装置，其特征在于，每个牵拉装置(1)具有至少四个拉力构件(2)。
12.如以上权利要求中至少一项所述的牵拉装置，其特征在于，这些拉力构件(2)是绳索，优选地由钢制成。
13.如权利要求12所述的牵拉装置，其特征在于，这些绳索(2)具有交替的S和Z绞线。
14.如以上权利要求中至少一项所述的牵拉装置，其特征在于，每个牵拉装置(1)具有偶数个拉力构件(2)。
15.如以上权利要求中至少一项所述的牵拉装置，其特征在于，拉力构件(2)的直径是在1.5mm与8mm之间。
16.如以上权利要求中至少一项所述的牵拉装置，其特征在于，该背层的表面具有一个顶涂层。
17.如权利要求19所述的牵拉装置，其特征在于，该顶涂层是由一种片状织物形成的，例如一种编织织物。
18.一种牵拉装置驱动器，尤其用于一种升降装备，该牵拉装置驱动器包括如以上权利要求中的一项或多项所述的一种牵拉装置(1)以及至少一个牵引槽轮，通过该牵拉装置驱动器可以驱动该牵拉装置，其中每个包套的拉力构件(3)接合在该牵引槽轮(9)的一个对应的槽(10)中，其中该弹性背层(4)被安排在这些拉力构件(2)背离在该牵引槽轮(9)的这些槽(10)中接合的侧面的一侧上，并且其中至少一个拉力构件以其直径(d1)的至少5％接合在该牵引槽轮(9)的对应的槽(10)中。
19.一种升降装备，其特征在于，它具有如权利要求18所述的一种牵拉装置驱动器。
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