CN104428463B - 包括纤维的皮带 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于电梯系统的皮带和一种用于制造所述皮带的方法。所述皮带包括沿所述皮带的长度延伸的多个抗拉构件和夹套。所述夹套大致上保持所述多个抗拉构件。所述夹套维持所述抗拉构件相对于彼此的所需间隔和对准。所述夹套包括多个第一纤维和多个第二纤维。所述夹套限定所述皮带的至少一个外牵引表面。所述第一纤维至少部分设置在所述皮带的所述抗拉构件与所述牵引表面之间。所述第二纤维为填充纤维。所述第一纤维具有将其与所述第二纤维区分开的至少一种性质。

Description

包括纤维的皮带

发明背景

1.技术领域

本发明涉及皮带，并且更具体来说，本发明涉及包括纤维的皮带，例如电梯系统中使用的皮带。

2.背景信息

常规的牵引电梯系统包括轿厢；对重装置；将轿厢和对重装置互相连接的两个或更多个绳子；以及用于移动绳子的机器和牵引带轮。绳子常规地由钢丝形成，绳索钢丝形成为股束，所述股束接着形成为绳索，并且所述绳索接着形成为绳子。

虽然常规的绳子已被证明非常可靠并且具有成本效益，但是近年来其它皮带已被用作常规绳子的替代品。一些皮带已被设计成具有位于包括纤维的夹套中的多个钢绳，以用于悬吊和/或提升电梯轿厢。存在与这些皮带相关联的显著优势；然而，将仍然需要提供具有改进性质(例如，尺寸性质、机械性质、性能、耐久性等)并且具有降低的成本的这些皮带。

发明概要

根据本发明的一个方面，提供一种用于电梯系统的皮带。所述皮带包括多个抗拉构件和夹套。所述抗拉构件沿所述皮带的长度延伸。所述夹套大致上保持所述多个抗拉构件。所述夹套包括多个第一纤维和多个第二纤维。所述夹套限定皮带的至少一个外牵引表面。所述第一纤维至少部分设置在所述皮带的抗拉构件与牵引表面之间。所述第二纤维为填充纤维。所述第一纤维具有将其与所述第二纤维区分开的至少一种性质。

替代地或除本发明的这个方面或其它方面之外，所述至少一种性质选自由以下组成的机械性质组：韧度、线性密度、线性模量、耐久性。

替代地或除本发明的这个方面或其它方面之外，所述第一纤维的韧度或线性密度分别大于所述第二纤维的韧度或线性密度。

替代地或除本发明的这个方面或其它方面之外，所述至少一种性质为所述第一纤维的直径。

替代地或除本发明的这个方面或其它方面之外，所述至少一个性质被选择来使得所述皮带具有至少一种预定性质。

替代地或除本发明的这个方面或其它方面之外，所述皮带的所述至少一种预定性质选自由以下组成的组：尺寸、密度、强度、模量、牵引力、耐久性和性能。

替代地或除本发明的这个方面或其它方面之外，所述第一纤维选自由以下组成的组：纬向纤维或经向纤维。

替代地或除本发明的这个方面或其它方面之外，所述夹套完全覆盖所述多个抗拉构件。

替代地或除本发明的这个方面或其它方面之外，所述皮带的牵引表面由所述第一纤维的暴露部分和所述第二纤维的暴露部分限定。

替代地或除本发明的这个方面或其它方面之外，所述至少一种性质被选择使得当所述皮带接合电梯系统的带轮时，所述皮带的牵引表面上的压力分布大致上均匀。

替代地或除本发明的这个方面或其它方面之外，所述第一纤维或第二纤维中的一个相对于所述抗拉构件的取向被选择来使得当所述皮带接合电梯系统的带轮时，所述皮带的牵引表面上的压力分布大致上均匀。

替代地或除本发明的这个方面或其它方面之外，所述第一纤维或第二纤维为纱线。

替代地或除本发明的这个方面或其它方面之外，所述第一纤维或第二纤维中的至少一个由选自由以下组成的组的材料制成：聚酯、聚酰胺、芳族聚酰胺、聚烯烃。

替代地或除本发明的这个方面或其它方面之外，所述第二纤维在纵长方向上沿抗拉构件延伸，并且未设置在所述抗拉构件与牵引表面之间。

替代地或除本发明的这个方面或其它方面之外，所述至少一个性质被选择来使得所述皮带的外表面具有至少一种预定性质。

替代地或除本发明的这个方面或其它方面之外，所述皮带的外表面的所述至少一种预定性质选自由以下组成的组：尺寸、密度、强度、模量、牵引力、耐久性和性能。

替代地或除本发明的这个方面或其它方面之外，所述皮带的外表面为所述皮带的牵引表面。

替代地或除本发明的这个方面或其它方面之外，所述皮带的外表面为所述皮带的非牵引表面。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于制造电梯系统的皮带的方法。所述方法包括以下步骤：(a)提供多个纵长延伸抗拉构件；以及(b)大致上利用夹套来保持多个抗拉构件。所述夹套包括多个第一纤维和多个第二纤维。所述夹套限定所述皮带的至少一个外牵引表面。所述第一纤维至少部分设置在所述皮带的抗拉构件与牵引表面之间。所述第二纤维为填充纤维。所述第一纤维具有将其与第二纤维区分开的至少一种性质。

根据如附图中示出的本发明的优选实施方案的详细描述，本发明的这些和其它目标、特征和优势将变得更加明白。

附图简述

图1为牵引电梯系统的图解说明。

图2为皮带的一个实施方案的图解透视图。

图3为皮带的一个实施方案的图解透视图。

发明详述

图1示出示例性牵引电梯系统10。电梯系统包括轿厢12、对重装置14、包括机器18和牵引带轮20的牵引驱动装置16以及皮带22。皮带22与牵引带轮20接合。由机器18引起的带轮20的旋转移动皮带22，并且由此移动轿厢12和对重装置14。虽然图1示出具有1:1挂绳布置的电梯系统，但是可使用其它电梯系统(例如，具有2:1挂绳布置等)。

图2和图3示出皮带22的数个实施方案。在图2和图3中示出的实施方案的每一个中，皮带22由以下限定：沿x轴延伸的长度、沿y轴延伸的宽度和沿z轴延伸的高度。图2和图3各自示出x轴、y轴和z轴。在图2和图3中示出的实施方案的每一个中，皮带22包括多个抗拉构件24、夹套26和为牵引表面28的至少一个外表面。抗拉构件24为皮带22的主要承载结构。在图2和图3中示出的实施方案中，抗拉构件24总体上布置成彼此平行，并且在纵长方向上沿皮带22延伸。如以下将进一步详细讨论，夹套26包括至少多个第一纤维和多个第二纤维，并且夹套可操来大致上将抗拉构件24保持在相对于彼此的所需位置和取向上。短语“大致上保持”表示夹套26充分地接合由多个纤维增强的抗拉构件24，以使得在正常操作条件下，抗拉构件24不会被从夹套26拉出并且大致上相对于夹套26保持固定。在图2和图3中示出的实施方案中，皮带22的牵引表面28在使用期间接合电梯系统10的牵引带轮20，并且可在使用期间另外接合电梯系统的其它带轮(例如，闲置带轮、偏转带轮)。

在图2和图3中示出的实施方案中，每一个抗拉构件24由多个线材(例如，钢丝)构造而成，所述线材形成为股束，所述股束接着形成为绳索，并且所述绳索接着形成为抗拉构件24。抗拉构件24可由各种不同材料和/或材料的组合构造而成，所述材料包括例如碳钢、铁合金、镍合金、铝合金或可形成为线材的其它延性拉制金属。抗拉构件24还可由如芳族聚酰胺或vectran的非金属纤维或适用于电梯系统的足够强力并且耐久的任何其它材料构造。在一些实施方案中，可对抗拉构件中的一个或多个的表面涂覆涂料。涂料可为抗拉构件提供耐腐蚀性，和/或涂料可保护抗拉构件免受因与带轮接触而引起的磨损。涂料并不限于任何特定材料或组合物；涂料可例如为自组装有机涂料或金属-有机涂料。涂料和用于对抗拉构件涂覆涂料的方法在本领域中是已知的，并且本文中将不会详细讨论。

夹套包括至少多个第一纤维和多个第二纤维，所述第一纤维和第二纤维可基于至少一种性质彼此区分开来，所述性质例如尺寸性质、机械性质或其它性质。尺寸性质可包括例如纤维的直径或其它尺寸性质。机械性质可包括例如牵引力、韧度、密度、模量、耐久性(例如，抵抗磨蚀和磨损的能力)、强度或其它机械性质。不同类型的夹套纤维(例如，第一纤维和第二纤维)可为不同类型的纱线。本发明公开的实施方案并不限于使用任何特定类型的纱线；例如，纱线可包括连续长丝，或可包括添加至长丝的少量人造短纤维(staplefiber)。纱线可由许多拉制或定向材料中的任一种制成，所述材料包括例如聚酯(例如，PBT和/或PET)、聚酰胺(例如，尼龙)、芳族聚酰胺、聚烯烃或其它材料。纱线可包括含氟聚合物或硅树脂，以用于降低抗拉构件和/或纤维的磨损或擦伤。纱线通常基于它们的韧度(其以厘牛(cN)/Tex来度量，其中Tex是纤维的线性质量密度量度的国际单位制单位，表示每1000米的克数)或它们的线性密度(其以旦尼尔(Denier)来度量，其中旦尼尔是纤维的线性质量密度的量度，表示每9000米的克数)彼此区分开来。夹套的纤维可为具有在50cN/Tex至80cN/Tex范围内的韧度或在250旦尼尔至4000旦尼尔范围内的线性密度的纱线。夹套的纤维不必为纱线；所述纤维可替代地由可操作来大致上保持抗拉构件的任何其它材料制成。在附图中未示出的一些替代实施方案中，纤维中的一个或多个可被涂覆或浸渍可操作来将纤维粘结在一起的材料。涂料可为柔性热塑性材料或可固化材料，包括例如聚氨酯、聚酯、尼龙、聚烯烃、天然或合成橡胶或其它可接受的材料。

夹套的纤维可具有许多构造中的任一种。图2和图3各自示出皮带22的实施方案，并且每一个实施方案包括夹套26的呈不同构造的纤维。以下将更为详细地讨论每一种构造。夹套的纤维中的一个或多个可被描述成“经向纤维”或“纬向纤维”。术语“经向纤维”在本文中用于描述在大致纵长方向上沿皮带22延伸的纤维。因此，经向纤维可沿皮带的长度大致上平行于抗拉构件延伸。经向纤维可但不必穿绕在纬向纤维的上方和下方。术语“纬向纤维”在本文中用于描述在宽度方向上沿皮带延伸的纤维。纬向纤维可但不必穿绕在经向纤维或抗拉构件的上方和下方。夹套包括可被称为“填充纤维”的一些纤维。术语“填充纤维”在本文中用于描述在纵长方向上沿皮带延伸并且以一种方式设置在抗拉构件之间的纤维，所述方式使得所述纤维设置在皮带的抗拉构件与牵引表面之间。每一个抗拉构件或每一个纤维的多个部分可被称为“暴露部分”或“覆盖部分”。抗拉构件或纤维的暴露部分为限定皮带的外表面的部分。相反地，抗拉构件或纤维的覆盖部分为不建构皮带的外表面的部分。抗拉构件或纤维可具有一些暴露部分和一些覆盖部分。在一些实施方案中，抗拉构件可完全被夹套的纤维覆盖。在一些实施方案中，抗拉构件和夹套的纤维可完全被涂料覆盖，如上所述。

如以上所指出，皮带包括为牵引表面的至少一个外表面。例如，在图2和图3中示出的实施方案中，皮带22的牵引表面28在使用期间接合电梯系统10的牵引带轮20。在图2和图3中示出的实施方案中，牵引表面28由夹套的纤维的暴露部分限定，如以下将进一步讨论。在一些实施方案中，抗拉构件的接近牵引表面的一些部分可以是暴露的；然而，在这些实施方案中，抗拉构件的暴露部分优选地并不限定牵引表面的部分(并且因此在使用期间并不接合牵引带轮或任何其它带轮)，因为抗拉构件的暴露部分与牵引带轮之间的接触可造成抗拉构件上不希望的磨损。在对抗拉构件和/或夹套的纤维涂覆涂料的实施方案中，牵引表面可至少部分由涂料限定。

如以上所指出，夹套包括至少多个第一纤维和多个第二纤维，所述第一纤维和第二纤维基于至少一种性质彼此区分开来。多个第一纤维至少部分设置在皮带的抗拉构件与牵引表面之间，并且多个第二纤维为填充纤维，或反之亦然。除了多个第一纤维和多个第二纤维之外，夹套可包括其它纤维(例如，多个第三纤维)。这些其它纤维可至少部分设置在皮带的抗拉构件与牵引表面之间，或可为填充纤维。在制造皮带时，在夹套中使用的不同类型的纤维(例如，多个第一纤维和多个第二纤维)可被选择来实现皮带的一种或多种预定性质(例如，尺寸性质、机械性质等)。例如，在一些情况下，可需要提供具有预定抗拉强度的皮带。在这种情况下，具有第一抗拉强度的多个第一纤维和具有第二不同抗拉强度的多个第二纤维可被选择来使得皮带整体上具有预定抗拉强度。在一些实施方案中，夹套中使用的不同类型的纤维可被选择来实现皮带的多于一种预定性质；例如，夹套中使用的不同类型的纤维可被选择来皮带整体上实现预定抗拉强度和预定线性模量。在一些实施方案中，夹套中使用的不同类型的纤维可被选择来实现皮带的外表面(包括皮带的牵引表面)或皮带的并非为牵引表面的外表面(即，皮带的非牵引表面)的一种或多种预定性质。在一些实施方案中，夹套中使用的不同类型的纤维可被选择来使得存在跨接合牵引带轮或其它带轮的皮带的大致均匀接触压力分布。短语“大致均匀接触压力分布”在本文中意指皮带的与带轮接合的任何给定部分经历在预定接触压力范围内的接触压力；例如，由于例如由皮带的波动或起伏而引起的、皮带接合带轮的一部分所经历增加的接触压力在预定接触压力范围内。接触压力的范围可例如包括预定平均接触压力。这一特征提供优于现有实施方案的显著优势。在现有技术实施方案中，难以实现跨接合带轮的皮带的大致均匀接触压力分布；通常，接触压力在牵引表面接近抗拉构件中的每一个的多个部分处显著更高。在本发明公开的实施方案中，因为夹套中使用的不同类型的纤维可被选择来具有不同性质，所以更容易地实现大致均匀接触压力分布。通过改善跨接合带轮的皮带的接触压力分布的均匀性，皮带的耐久性得到改善，并且噪音和/或振动得以降低。

本发明公开的实施方案的上述特征的有利之处还在于：制造皮带的成本可得以降低。例如，在一些现有技术实施方案中，有必要在夹套中提供另外的热塑性层，以便实现皮带的所需机械性质(例如，所需的接触压力分布)。本发明公开的实施方案降低或消除对夹套中的另外的热塑性层的需要。本发明公开的实施方案还可降低夹套的纤维的总体成本。例如，可能在其它强度赋予显著益处的夹套部分(例如在皮带的抗拉构件与牵引表面之间)中使用较强、较昂贵类型的纤维，以及在其它强度具有很小影响的夹套部分中使用较弱、较廉价类型的纤维。这些构造的总体成本可比需要在整个夹套中使用强力、较昂贵类型的纤维的现有技术实施方案更廉价。

实施例1

图2示出皮带22的示例性实施方案。皮带22的夹套26包括多个第一纤维30和多个第二纤维32。第一纤维30为在宽度方向上沿皮带22延伸的纬向纤维。第一纤维30延伸至抗拉构件24的表面上方并与其接触。第一纤维30并未穿绕在抗拉构件24的上方和下方。第一纤维30的接近抗拉构件24的一些部分是暴露的(例如，由参考元件40标示的部分)，而一些部分(图2中不可见)被第二纤维32覆盖。第二纤维32为在宽度方向上沿皮带22延伸的填充纤维。如图2中示出，第二纤维32设置在抗拉构件24之间。第二纤维的一些部分是暴露的(例如，由参考元件42标示的部分)，而其它部分(图2中不可见)被第一纤维30覆盖。在图2中示出的实施方案中，皮带22的牵引表面28由第一纤维30的暴露部分和第二纤维32的暴露部分限定。抗拉构件24的一些部分未被第一纤维30覆盖，并且因此是暴露的。然而，牵引表面28并非由抗拉构件24的暴露部分限定；即，抗拉构件24的暴露部分在使用期间不与带轮接触。虽然第一纤维30的暴露部分有助于限定牵引表面28，但是第一纤维30还可被描述成设置在抗拉构件24与牵引表面28之间。这与第二纤维32(即填充纤维)形成对比，所述第二纤维32在纵长方向上沿皮带22延伸，并且设置在抗拉构件24之间，并且未设置在抗拉构件24与牵引表面28之间。

在图2中示出的实施方案中，第一纤维30和第二纤维32二者均为纱线。第一纤维30的韧度和线性密度高于第二纤维32的韧度和线性密度。第一纤维30比第二纤维32昂贵；然而，如果第二纤维32是与第一纤维30相同类型的纤维，则制造皮带22的总体成本更低。因为第一纤维30具有相对较高的韧度和线性密度，并且因为第一纤维30的暴露部分限定牵引表面28的接近抗拉构件24的部分，所以与现有技术皮带(其可例如不包括限定牵引表面的接近抗拉构件的部分的高韧度和高线性密度纤维)相比，皮带22具有跨牵引表面28的更均匀接触压力分布。

实施例2

图3示出皮带22的另一个示例性实施方案。在图3中，皮带22的夹套26包括多个第一纤维34、多个第二纤维36和多个第三纤维38。第一纤维34为在纵长方向上沿皮带22延伸并且接触抗拉构件24的表面的经向纤维。第二纤维36为在宽度方向上沿皮带22延伸的纬向纤维。第二纤维36延伸至第一纤维34上并且与其接触。第二纤维36并未穿绕在抗拉构件24或第一纤维34的上方和下方。第三纤维38为在大致上平行于抗拉构件24和第一纤维34的纵长方向上沿皮带22延伸的填充纤维。如图3中示出，第三纤维38设置在抗拉构件24之间。第一纤维34的一些部分是暴露的(例如，由参考元件44标示的部分)，而一些部分(图3中不可见)被第二纤维36覆盖。第二纤维36的接近抗拉构件的一些部分是暴露的(例如，由参考元件46标示的部分)，而一些部分(图3中不可见)被第三纤维38覆盖。第三纤维38的一些部分是暴露的(例如，由参考元件48标示的部分)，而其它部分(图3中不可见)被第二纤维覆盖。在图3的实施方案中，抗拉构件24完全被第一纤维34和第二纤维36覆盖。因此，皮带22的牵引表面28由第一纤维34的暴露部分、第二纤维36的暴露部分和第三纤维38的暴露部分限定。虽然第一纤维34和第二纤维36的暴露部分有助于限定牵引表面28，但是第一纤维34和第二纤维36还可被描述成设置在抗拉构件24与牵引表面28之间。这与第三纤维38(也就是填充纤维)形成对比，所述第三纤维38在纵长方向上沿皮带22延伸，并且设置在抗拉构件24之间，并且未设置在抗拉构件24与牵引表面28之间。

在图3中示出的实施方案中，第二纤维36和第三纤维38分别与图2中示出的第一纤维30和第二纤维32相同。第三纤维38的韧度和线性密度低于第一纤维34和第二纤维36的韧度和线性密度。因为抗拉构件24完全被第一纤维34和第二纤维36覆盖，所以与图2中示出的皮带22相比，皮带22具有跨牵引表面28的更均匀接触压力分布。

虽然已经公开了本发明的各种实施方案，但是对于本领域的普通技术人员来说将明白的是，在本发明的范围内很多实施方案和实施方式都是可行的。因此，除所附权利要求和其等效物之外，本发明不受任何约束。

Claims (11)

1.一种用于电梯系统的皮带，其包括：

沿所述皮带的长度延伸的多个抗拉构件；以及

大致上保持所述多个抗拉构件的夹套，所述夹套包括多个第一纤维、多个第二纤维以及多个第三纤维，并且所述夹套限定所述皮带的至少一个外牵引表面；

其中所述第一纤维为在纵长方向上沿所述皮带延伸的经向纤维，其接触所述抗拉构件的表面，并且至少部分设置在所述皮带的所述抗拉构件与牵引表面之间；

其中所述第二纤维为在宽度方向上沿所述皮带延伸且至少部分设置在所述抗拉构件之间的纬向纤维；且

其中所述第三纤维为在大致上平行于所述抗拉构件和所述第一纤维的纵长方向上沿所述皮带延伸并且至少部分地设置在所述抗拉构件之间的填充纤维；

其中所述第一纤维具有将其与所述第二纤维区分开的至少一种性质；

其中所述第三纤维的韧度和线性密度低于所述第一纤维和所述第二纤维的韧度和线性密度。

2.如权利要求1所述的皮带，其中所述夹套完全覆盖所述多个抗拉构件。

3.如权利要求1所述的皮带，其中所述皮带的所述牵引表面由所述第二纤维的暴露部分和所述第三纤维的暴露部分限定。

4.如权利要求1所述的皮带，其中当所述皮带接合所述电梯系统的带轮时，所述皮带的所述牵引表面上的压力分布大致上均匀。

5.如权利要求1所述的皮带，其中所述第二纤维或所述第三纤维为纱线。

6.如权利要求5所述的皮带，其中所述第二纤维或所述第三纤维中的至少一个由包括在由以下组成的组中的材料制成：聚酯、聚酰胺、聚烯烃。

7.如权利要求1所述的皮带，其中所述第三纤维在纵长方向上沿所述抗拉构件延伸，并且未设置在所述抗拉构件与所述牵引表面之间。

8.如权利要求1所述的皮带，其中所述皮带的外表面为所述皮带的所述牵引表面。

9.如权利要求1所述的皮带，其中所述皮带的外表面包括所述皮带的非牵引表面。

10.一种用于制造电梯系统的皮带的方法，所述方法包括以下步骤：

提供多个纵长延伸抗拉构件；以及

利用夹套大致上保持所述多个抗拉构件，所述夹套包括多个第一纤维、多个第二纤维以及多个第三纤维，并且所述夹套限定所述皮带的至少一个外牵引表面；

其中所述第一纤维为在纵长方向上沿所述皮带延伸的经向纤维，其接触所述抗拉构件的表面，并且至少部分设置在所述皮带的所述抗拉构件与所述牵引表面之间；

其中所述第二纤维为在宽度方向上沿所述皮带延伸并且至少部分设置在所述抗拉构件之间的纬向纤维；且

其中所述第三纤维为在纵长方向上沿所述皮带延伸的填充纤维，其大致上平行于所述抗拉构件和所述第一纤维，并且至少部分设置在所述抗拉构件之间；

其中所述第一纤维具有将其与所述第二纤维区分开的至少一种性质；

其中所述第三纤维的韧度和线性密度低于所述第一纤维和所述第二纤维的韧度和线性密度。

11.如权利要求1所述的皮带，其中所述第一纤维完全设置在所述抗拉构件和所述皮带的所述牵引表面之间。