CN102307804A - 用于电梯设备的主动带轮 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种主动带轮(2)，用于驱动电梯设备(1)的至少一个牵引机构(3、3A-3E)，具有至少一个牵拉面(15)，在牵拉面中设计有凹部，凹部以槽(16A-16E)的形式基本上垂直于主动带轮(2)的圆周方向(18)延伸，其中，主动带轮(2)由包括至少一个牵拉面(15)的、一体的主动带轮体形成且槽(16A-16E)在主动带轮体中延伸。

Description

用于电梯设备的主动带轮
技术领域
本发明涉及一种用于驱动电梯设备的牵引机构的主动带轮以及一种具有此类主动带轮的电梯设备。特别是本发明涉及一种电梯设备，在该电梯设备中，此类主动带轮驱动被设计为具有弹性体外罩的皮带、特别是被设计为楔形肋皮带的牵引机构。
背景技术
GB1121220公开了一种用于与电梯绳索配合的牵拉绳索轮。对于该牵拉绳索轮来说，在其边缘固定由塑料制成的嵌件，其包括用于与电梯绳索配合或用于驱动电梯绳索的牵拉面。牵拉面形成用于容纳圆形电梯绳索的半圆形绳索槽，其中，绳索槽配有垂直于其纵轴定向的横向槽。该横向槽的用途在于，即使是在润滑油从电梯绳索中流出的情况下也能够确保主动带轮与电梯绳索之间的牵拉能力。
此类具有塑料嵌件的主动带轮是耗费和昂贵的。不过其主要问题在于，此类主动带轮在直径小于100mm时事实上不再能够被实现，这是因为嵌件的固定在如此小的总尺寸的情况下不再能够足够稳定地实施。此类主动带轮直径在当今的现代电梯驱动装置中却是常见的。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种主动带轮，其实现了改进的牵拉、可实施为较小的直径以及成本低廉，以及还提出了一种具有此类主动带轮的电梯设备。本发明的目的特别在于，提出一种主动带轮和一种具有此类主动带轮的电梯设备，其阻止或至少减小了在静止状态下由于在两个导向主动带轮的、牵引机构的分支之间作用的牵引力之间存在相对显著的差别而产生的牵引机构的蠕变。特别是减小或避免了在按照本发明的主动带轮与牵拉面由弹性体制成的牵引机构配合作用时的蠕变。
该目的通过具有权利要求1的特征的按照本发明的主动带轮以及通过具有权利要求11的特征的按照本发明的电梯设备实现。
通过在从属权利要求中实施的措施实现了在权利要求1中说明的主动带轮和在权利要求11中说明的电梯设备的有利的改进。
需要说明的是，牵引机构除了承载电梯轿厢的功能以外还可以具有将驱动机的力或力矩传递到电梯轿厢的功能，从而升起或降下电梯轿厢。此外，电梯轿厢可以通过一个或多个导轨引导。相应地也适用于必要时存在的对重。
定义“主动带轮的牵拉面”被理解为主动带轮的圆周面，其与电梯设备的牵引机构接触且与牵引机构为了承载和驱动电梯轿厢配合。根据牵引机构的实施方式的不同，可以为单个的牵引机构配设唯一的牵拉面，或为单个的牵引机构可以配设多个主动带轮牵拉面。一个主动带轮可以与唯一一个牵引机构或与多个牵引机构配合。可以特别考虑圆形绳索或扁平皮带作为牵引机构。
根据本发明的一个实施方式，槽的槽宽小于3mm。以这种槽宽的限制确保了牵引机构、特别是牵引机构的弹性体外罩程度过大地嵌入槽中。由此一方面防止了牵引机构表面的损坏，另一方面阻止了在牵引机构与主动带轮配合时过强的噪音的产生。
按照本发明的一个实施方式，主动带轮具有多个并排设置的、用于多个平行设置的牵引机构的牵拉面，其中，槽无中断地垂直于主动带轮的圆周方向在所有牵拉面上延伸。
由此实现了在牵引机构与主动带轮之间存在的接触面的整个槽宽上的牵拉改进，且润滑剂和脏物可以通过槽在侧部被导出。
根据本发明的一个实施方式，大量槽均匀分布地设置在主动带轮的圆周上。通过以较大的数量存在的槽可以导出脏物、多余的润滑剂或类似物，且在整个运行期间确保了足够大的可靠的牵拉效应。
根据本发明的一个实施方式，主动带轮的材料是可硬化的钢，其中，至少一个牵拉面是硬化的。用于制造按照本发明的主动带轮的材料还可以采用铬钢或铬-镍-钢。主动带轮还可以由其它金属或由塑料、比如由聚酰胺(PA)或聚醚-醚-酮(PEEK)制成。
按照本发明的一个实施方式，至少一个牵拉面至少部分地具有提高了的表面粗糙度，其中，牵拉面为了提高表面粗糙度具有条纹，其在与圆周方向不同的方向上延伸。此类牵拉面还额外提高了主动带轮与牵引机构之间的牵拉能力，即其额外减小了主动带轮与牵引机构之间产生的打滑。表面粗糙度、特别是条纹可以比如借助于喷砂或借助于旋转的钢丝刷置于牵拉面上。
根据本发明的一个实施方式，主动带轮的至少一个牵拉面配有粘附强化层。此类层可以比如以硬铬层的形式或以较薄的、具有纳米颗粒的硬材料层的形式涂布。特别是可以设置所谓的拓扑铬(Topochrom)层。此外，电镀地涂布铬层，其中，从基铬层中长出的球痕状
Figure BDA0000077103770000031
的微结构形成了结构层，其被由铬制成的薄的终端层(Endschicht)覆盖。球痕状的微结构的形成可以在电镀涂层工艺期间通过工艺参数如电流强度、温度和电解质的流动速度控制。由此可以实施具有比如小于0.1mm的直径的球痕状微结构。
作为具有纳米颗粒的硬材料层的示例，可以将由AlTiN或AlCrN制成的纳米晶体嵌入由非结晶的氮化硅(Si3N4)制成的母体中。不过还存在大量用于制造基于纳米颗粒的硬材料层的可能性。
按照本发明的一个优选的实施方式在于，电梯设备包括至少一个具有由弹性体制成的外罩的皮带状的牵引机构作为牵引机构，牵引机构与主动带轮配合，主动带轮具有至少一个前述特征。具有此类牵引机构的电梯设备的优点在于，可以将牵引机构的有利特征与按照本发明的主动带轮的有利特征组合，用以避免在静止状态下主动带轮与牵引机构之间的蠕变。可以特别是采用聚氨酯、乙烯丙烯橡胶(EPDM)或天然橡胶作为弹性体。
附图说明
在下面的描述中借助于附图详细阐述本发明的优选实施例，在附图中相应的部件配有一致的附图标记。其中：
图1示出了根据本发明的第一实施例的电梯设备的示意图；
图2示出了根据本发明的第一实施例沿以II标记的切割线穿过图1所示的电梯设备的截面图以及
图3示出了根据本发明的第二实施例的电梯设备的在图2中以III标记的主动带轮截面。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的第一实施例的电梯设备1的示意图。电梯设备1具有主动带轮2，其用于驱动多个牵引机构3-3E。此外，在图1中示出了这样一种情况，即对重4在一侧以及电梯轿厢5在另一侧借助于牵引机构3-3E悬挂在主动带轮2上。这里示出了在静止状态下作用在主动带轮2上的、由对重4产生的牵引力F1以及由电梯轿厢5产生的牵引力F2，其在主动带轮2的侧面6或7上作用到牵引机构3缠绕主动带轮2的区域上。主动带轮2与驱动机单元连接且比如定位在电梯设备1的竖井的上部区域中。
在图1中示出了这样一种情况，其中，对重4的力F1大于电梯轿厢5的力F2。比如电梯轿厢5可以是空载的。对重4的力在牵引机构3的分支(牵引机构分段)8中作用在主动带轮2的侧面6上。电梯轿厢5的力F2在牵引机构3的分支9中作用在主动带轮2的侧面7上。在牵引机构2的两个从主动带轮2离开引导的分支8、9中的力F1、F2的比例S通过等于对重4的力F1的被除数与等于电梯轿厢5的力F2的除数的商确定：
(1)S＝F1/F2
如果比例S位于大约1/Smax至大约Smax的范围外，则产生对于静止的(stehend)主动带轮2在主动带轮2与牵引机构3之间出现蠕变的问题。在此，Smax一定大于1。对于通常的电梯来说，该范围比如通过Smax＝1.7确定。通过Smax确定的范围越大，即Smax越大，则力F1、F2在主动带轮2与牵引机构3之间不产生蠕变的情况下能够显示的差别越大。
图2示出了沿以II标记的切割线穿过图1中所示的电梯设备1的截面图。该截面图包括穿过多个牵引机构3、3A-3E的截面以及具有多个牵拉面15的主动带轮2的视图。
在所示的实施例中，主动带轮2配有多个在主动带轮2的圆周方向上定向的楔形槽14、14A-14E，在其中分别引导一个被设计为楔形皮带的牵引机构3、3A-3E且缠绕主动带轮。在一种优选的实施方式中，多个此类牵引机构能够相互连接成所谓的楔形肋皮带。
主动带轮2的楔形槽14、14A-14E中的每一个分别包括两个侧边，其分别形成一个牵拉面15。楔形槽14、14A-14E的底面21、21A-21E在该实施方式中通常不与牵引机构3、3A-3E接触且由此不形成牵拉面。
楔形槽14、14A-14E的形成牵拉面15的侧边具有大量以槽16A、16B、16C形式的凹部。槽16A、16B、16C分别在与圆周方向18不同的方向17上延伸。优选、但不是必须的是，方向17被定义为垂直于圆周方向18延伸的横向17。方向17在此情况下至少近似地与圆周方向18垂直。槽16A至16C均匀分布地设置在牵拉面15上、即主动带轮2的整个圆周上。这里，优选选择在槽16A至16C之间的均匀的间隔19，如其借助于槽16A、16B所示。为了实现恒定的牵拉能力和在主动带轮以及在牵引机构上的最小的磨损，可以有利地以不同的间隔产生槽。此外，槽16A至16C分别具有大致相同的槽宽20，如借助于槽16C所示。槽宽20以有利的方式被选择为小于3mm、优选小于2mm以及特别优选小于1mm。此外，槽16A至16C优选被设计为边缘锋利的(scharfkantig)、特别是具有小于0.01mm的边缘半径(Kantenradius)。
通过槽16A至16C与牵引机构3、3A-3E、特别是与牵引机构的弹性体外罩的配合实现了对主动带轮2的牵拉面15与牵引机构3、3A-3E之间的牵拉效应的额外辅助。由此可以扩大由Smax定义的范围，力F1和F2的比例S可以位于该范围中，而不会产生主动带轮2与牵引机构之间的蠕变。
在图2所示的实施例中，槽16A至16C通过在方向17上延伸的凹槽或凹部形成，其在底面21、21A-21E的区域中中断。因此，槽16A、16B、16C仅在楔形槽14-14E的侧边的区域中、即在牵拉面15的区域中存在。通过侧边形成的牵拉面15可以完全或部分地配有条纹(Riefe)，用以提高该牵拉面15的表面粗糙度。
优选的牵引机构被设计为包有外罩的钢丝绳或皮带，其中，皮带优选包括弹性体外罩，向外罩中嵌入钢丝绳元件或塑料纤维绳元件作为拉力增强体。外罩优选具有梯形或圆形或三角形的横截面或具有多个V形或梯形的肋的横截面。不过还可以采用所谓的楔形肋皮带，其基本上形成多个楔形皮带的联结体。
本发明当然还可以应用在具有比如与一个或多个扁平皮带配合的、平面或拱形的牵拉面的主动带轮中。此外，多个在主动带轮的圆周上分布设置的槽分别在整个宽度上或仅在宽度的一部分上延伸，该宽度为在至少一个扁平皮带与主动带轮之间存在的至少一个牵拉面的宽度。
牵引机构3、3A-3E由在图1中示出的力F1、F2加载，从而使得牵引机构在区域25(图1)中(在该区域中牵引机构缠绕主动带轮2)嵌入凹部或槽16A至16C中。由此，牵引机构3、3A至3E在一定程度上保持在凹部或槽16A至16C上。因此，主动带轮2的牵拉面15与牵引机构3、3A-3E之间的牵拉效应得以增强。
被设计为槽16A、16B、16C的凹部可以比如通过以圆盘铣刀铣削、通过激光加工、通过以尖锐的磨盘磨削、通过用辊子压花
Figure BDA0000077103770000061
或其它方式产生。
图3示出了在图2中以III标记的、按照本发明的第二实施例的电梯设备1的主动带轮2的截面图。在该实施例中，在主动带轮2的楔形槽14-14E的、形成牵拉面15的侧边上设计有大量以槽16D、16E形式的凹部，其中，在图3中为了简化视图仅标记了槽16D、16E。此外，所有槽16D、16E的深度被实施为，其还穿过主动带轮2的楔形槽14、14A-14E的底面21、21A-21E(图2)延伸。因此实现了槽在主动带轮2的基本整个宽度上形成了贯穿的沟槽。由此使得脏物、多余的润滑剂或类似物的导出变得容易。槽16D、16E在该实施例中不中断地在所有牵拉面15上在横向17上延伸。槽16D、16E可以比如通过前述加工方法产生。
牵拉面15可以在槽16D、16E之间配有粘附强化层30。该层可以比如由具有球痕状
Figure BDA0000077103770000062
的微结构的硬铬或由具有纳米颗粒的薄的硬材料层制成。
主动带轮2可以被设计为单独的带轮。其也可以与驱动电机的轴或传动电机的驱动轴一体地设计。
牵引机构3和主动带轮2的至少一个牵拉面如下设计，即其可以有目的性地配合作用。在图2、3所示的实施方式中，牵引机构3、3A-3E在其外罩24上具有与楔形槽14、14A-14E的牵拉面15互补的牵拉面。
本发明不限于所描述的实施例。其特别是可以结合牵引机构的每个其它的形式应用在电梯设备中。

Claims (13)

1.一种主动带轮(2)，用于驱动电梯设备(1)的至少一个牵引机构(3、3A-3E)，具有至少一个牵拉面(15)，在所述牵拉面中设计有凹部，所述凹部以槽(16A-16E)的形式基本上垂直于所述主动带轮(2)的圆周方向(18)延伸，其特征在于，所述主动带轮(2)由包括所述至少一个牵拉面(15)的、一体的主动带轮体形成且所述槽(16A-16E)在所述主动带轮体中延伸。
2.如权利要求1所述的主动带轮，其特征在于，所述槽(16A-16E)的槽宽(20)小于3mm。
3.如权利要求1所述的主动带轮(2)，其特征在于，所述主动带轮(2)具有多个并排设置的、用于多个平行设置的牵引机构(3、3A-3E)的牵拉面(15)，其中，所述槽(16C、16D)无中断地垂直于所述主动带轮的圆周方向在所有牵拉面(15)上延伸。
4.如权利要求2所述的主动带轮(2)，其特征在于，所述主动带轮(2)具有多个并排设置的、用于多个平行设置的牵引机构(3、3A-3E)的牵拉面(15)，其中，所述槽(16C、16D)无中断地垂直于所述主动带轮的圆周方向在所有牵拉面(15)上延伸。
5.如权利要求1至4中任一项所述的主动带轮，其特征在于，大量槽(16A-16E)基本上均匀分布地设置在所述主动带轮(20)的圆周上。
6.如权利要求1至4中任一项所述的主动带轮，其特征在于，所述主动带轮(2)的材料是可硬化的钢，以及至少一个牵拉面(15)是硬化的。
7.如权利要求6所述的主动带轮，其特征在于，至少一个牵拉面(15)至少部分地具有提高了的表面粗糙度，其中，所述牵拉面(15)为了提高表面粗糙度具有条纹，所述条纹在与所述圆周方向(18)不同的方向(17)上延伸。
8.如权利要求1至4中任一项所述的主动带轮，其特征在于，至少一个牵拉面(15)至少部分地配有粘附强化的层(30)。
9.如权利要求8所述的主动带轮，其特征在于，所述层(30)具有球痕状的微结构或具有纳米颗粒的薄硬材料层。
10.如权利要求1至4中任一项所述的主动带轮，其特征在于，至少一个牵拉面(15)被设计为能够与楔形皮带、楔形肋皮带或扁平皮带配合。
11.一种电梯设备(1)，具有借助于至少一个牵引机构(3、3A-3E)悬挂的电梯轿厢(5)，其中，所述牵引机构(3、3A-3E)经过主动带轮(2)引导，所述主动带轮按照权利要求1至13中任一项所述设计。
12.如权利要求11所述的电梯设备，其特征在于，所述牵引机构(3、3A-3E)被设计为皮带状的牵引机构，其具有由弹性体制成的外罩(24)。
13.如权利要求12所述的电梯设备，其特征在于，所述皮带状的牵引机构(3、3A-3E)具有楔形皮带、楔形肋皮带或扁平皮带的形状。
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