CN105555653A - 滑轮装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及滑轮装置的领域，并且更为具体地涉及用于使绳索改变方向的滑轮装置。根据该发明，该滑轮装置包括：·整体式的槽轮(11)，其包括两个相对的纵向表面(12、13)、横向的中央凹处(14)和形成环形沟槽的凹状外表面(15)，该环形沟槽意在用于改变绳索(16)的方向，中央凹处(14)和凹状外表面(15)被相对于彼此固定，·用于附接该槽轮(11)的吊索(17)，其延伸贯穿槽轮(11)中的中央凹处(14)，附接吊索(17)与中央凹处(14)直接接触，·间隔元件(20)，其被设计成用于将附接吊索(17)与槽轮(11)的纵向表面间隔开。

Description

滑轮装置

技术领域

本发明涉及滑轮装置的领域，并且更具体地涉及使绳索能够改变方向的滑轮装置。

背景技术

市场上存在多种类型的滑轮装置。

第一类滑轮是槽轮，当绳索通过槽轮(具有沟槽的滑轮装置)的中央凹处时，该槽轮使得绳索能够改变方向。

那些低摩擦的槽轮在所有情况下均提供了一种体积/重量/价格的关系，这是因为不存在旋转分量。摩擦阻力仅通过待改变方向的绳索的纤维来获得，并且该纤维用来固定该槽轮。由于该产品具有可靠性，因此该产品越来越多地出现在海洋赛艇上。它的主要缺点在于它大大增加了在其中央处通过的绳索所出现的摩擦，并且因此，与常规滑轮装置相比，必须具有更多的能量来操纵绳索。

第二类滑轮装置包括滚珠轴承槽轮，即，具有借助于滚珠轴承旋转的槽轮的滑轮装置。该滚珠轴承槽轮提供了非常小的摩擦系数。这类滑轮装置是非常高效的并且允许产生复合力递减系统。那些滑轮装置的缺点在于当它们用在重负荷时，它们是昂贵的。由于滚珠轴承的存在，因此它们也需要维护和定期检查。另一缺点在于，如果轴、侧面或接合位置发生断裂，则在绳索与接合位置之前的连接将被断开，并且整体上将会给系统带来附带损害。此外，被构造成用于重负荷的滚珠型滑轮装置的运行同样是费力的。例如，在航海领域中，该缺点是不利于船的性能的。

发明内容

本发明的目的在于克服那些缺点，并且提供一种改良的滑轮装置，这种改良的滑轮装置能够减少在待改变方向的绳索上出现的摩擦，同时在减轻重量的情况下具有大承载能力。

本发明提供了一种滑轮装置，该滑轮装置包括：

·整体式的槽轮，其包括两个相对的纵向表面、横向的中央凹处和形成环形沟槽的凹状外表面，该环形沟槽被设置成用于改变绳索的方向，中央凹处和凹状外表面被相对于彼此固定，

·槽轮的固定绳索，其延伸贯穿槽轮的中央凹处，该固定绳索与中央凹处直接接触，

·间隔元件，其被设置成用于将固定绳索与槽轮的纵向表面间隔开。

该滑轮装置使得绳索(长的、挠性的、耐久的、圆形的、由捻线组成的构件)能够改变方向，该绳索延伸贯穿槽轮的环形沟槽。该槽轮是用来传送运动的轮状部件。该槽轮通过槽轮的固定绳索被保持在适当位置中。该槽轮围绕固定绳索自由旋转，并且该间隔元件意在用于间隔开绳索，以便减少固定绳索与槽轮的摩擦的发生。

与现有技术的具有滚珠轴承的滑轮装置相比，现有滑轮装置无需与滚珠轴承相关的任何维护。源自低摩擦的与轻质、价格和性能相关的优势使得本发明的滑轮装置是非常有利的。

这是因为滑轮装置结合了抗力、轻质、适当的价格以及特别是低摩擦。当绳索在重负荷下使用期间具有轻质和安全性的同时被通过中央凹处改变方向时，这为使用者增大了与槽轮的使用相关的操作便利。

间隔元件用于减少摩擦在槽轮上的出现。该构造使得间隔元件能够旋转槽轮，而不会被固定绳索的压缩阻挡住。使槽轮能够围绕固定绳索旋转允许使摩擦的出现最小化。

根据本发明的滑轮装置改善了其使用的安全性。例如，如果发生槽轮破裂，则重新定位的绳索保持被固定绳索阻挡住。这种破裂可能是在改向的绳索上的超载的结果。

根据本发明的一方面，该间隔元件包括相对于槽轮的纵向表面横向凸出的两个端部，凸出的这两个端部被设置成用于接收相邻接的固定绳索。

如此一来，固定绳索与槽轮的纵向表面横向间隔开。如此一来，固定绳索还用于将槽轮相对于间隔元件保持在适当位置中，这使得装配更为容易，这是因为存在较少的部件并且优化了装配成本。

根据本发明的另一方面，该间隔元件包括两个固定装置，这两个固定装置被设置于槽轮的纵向表面的一侧和另一侧，固定装置被设置成用于将固定绳索固定于间隔元件。

根据本发明的另一方面，在延伸贯穿槽轮的旋转轴线的横向平面中，间隔元件的按照间隔元件的平行于旋转轴线的纵向轴线测量到的长度大于将槽轮的纵向表面分隔开的距离，该距离被根据槽轮的旋转轴线予以限定。在具体实施例中，间隔元件的长度是分隔开槽轮的纵向表面的距离的最少1.5倍，并且有利地为2倍。

当组装槽轮和间隔元件时，滑轮装置的横向平面被限定。间隔元件的长度是间隔元件的两个端部之间的按照延伸贯穿该旋转轴线的横向平面中的纵向轴线测量到的距离。

还根据本发明，该固定绳索在两个方向上移动远离槽轮，槽轮的每一侧各为一个方向，两个方向共同形成了1°到180°的、且优选地为80°到120°的角度。如此一来，减少了摩擦的出现。该角度被在滑轮装置的运转位置中予以限定，也就是说，在该滑轮装置被由固定绳索保持住时。

根据另一优选方案，间隔元件包括槽轮的定向沟槽，该定向沟槽被设置成用于覆盖槽轮的至少一部分。

如此一来，该定向沟槽使得槽轮能够被在一个方向上利用摩擦保持住，这防止在负载期间，槽轮枢转或移除该间隔元件。此外，该构造防止绳索能够离开该槽轮。

该固定绳索可包括至少两个绳股，这至少两个绳股延伸贯穿该槽轮的中央凹处。有利地，该间隔元件被设置成用于以与槽轮的纵向表面平行的方式间隔开这两个绳股。作为选择，该至少两个绳股可以是相邻的。

优选地，槽轮的固定绳索形成环形绳圈。例如，环形绳圈使得间隔元件能够被相对于槽轮保持住。这些绳圈可被从间隔元件中撤出，以使滑轮装置的装配和拆卸更为容易。该环形绳圈能够保持住该槽轮并能够在负载期间稳定住该槽轮。在该构造中，该间隔元件被设置成用于接收由固定绳索形成于中央凹处的一侧和另一侧的两个索圈，并且用于使得滑轮装置能够经由穿过这两个索圈而被固定住。

一般来说，利用固定绳索来固定滑轮装置使得能够在滑轮装置的使用期间进一步提高安全性。这是因为如果间隔元件破裂，则该改变方向的绳索保持成被固定绳索阻挡住。

根据本发明的另一方面，滑轮装置包括多个分离开的固定绳索，这多个分离开的固定绳索各自延伸贯穿中央凹处。该滑轮装置可包括与固定绳索一样多的间隔元件，这些间隔元件中的每一个都与固定绳索相关联。

根据本发明的另一方面，该滑轮装置包括：

·多个整体式的槽轮，这多个整体式的槽轮各自包括两个相对的纵向表面、横向的中央凹处和形成环形沟槽的凹状外表面，该环形沟槽被设置成用于改变绳索的方向，中央凹处和凹状外表面被相对于彼此固定，

·固定绳索，该固定绳索与槽轮中的每一个相关联，并且该固定绳索延伸贯穿对应槽轮的中央凹处，该固定绳索与相关槽轮的中央凹处直接接触，

·间隔元件，该间隔元件被设置用于使不同的固定绳索横向移动远离对应槽轮的纵向表面。

为了改善由固定绳索在槽轮上的摩擦所产生的热量的消散，该槽轮包括散热器，该散热器使得由与中央凹处接触的固定绳索的摩擦所产生的热量能够被通过对流消散掉。

为了限制固定绳索在槽轮上的摩擦，该槽轮包括腔室，该腔室意在接收润滑产品并且被设置成用于润滑固定绳索与中央凹处之间的接触部。

为了便于装配该滑轮装置，该固定绳索包括封闭绳圈和延伸部，该封闭绳圈延伸贯穿该中央凹处，该延伸部意在固定该滑轮装置。

该滑轮装置包括索环，该索环由延伸贯穿中央凹处并且与中央凹处直接接触的绳圈形成。

在提琴式滑车型滑轮装置的组件中，该滑轮装置还包括：

·槽轮的第二固定绳索，其延伸贯穿槽轮的中央凹处并且与中央凹处直接接触，

·第二整体式的槽轮，其包括两个相对的纵向表面、第二横向的中央凹处和形成环形沟槽的第二凹状外表面，该环形沟槽被设置成用于改变绳索的方向，第二中央凹处和第二凹状外表面被相对于彼此固定，

·第二间隔元件，其被设置成用于将第二固定绳索与两个槽轮的纵向表面间隔开。

有利地，该滑轮装置包括用于探测固定绳索所承受的力的超出的装置。

有利地，该滑轮装置包括温度测量装置。

附图说明

本发明的其它特征和优点将通过在附图的基础上给出的下列描述而得到理解。那些示例以非限制的方式给出。应该参照附图来理解该描述，附图中：

-图1是根据第一实施例的本发明的主视图，

-图2是根据第一实施例的本发明的透视图，

-图3是根据第一实施例的变型的本发明的主视图，

-图4a和图4b图示了第一实施例的变型，

-图5图示了第一实施例的另一变型，

-图6和图7图示了间隔元件形成具有其它功能的结构的实施例，

-图8图示了多个槽轮共用同一间隔元件的实施例，

-图9图示了间隔元件被硬化的实施例，

-图10图示了通过细丝缠绕来制成该固定绳索的实施例，

-图11和图12图示了多个固定绳圈与同一槽轮相关联的两个实施例，

-图13图示了同一间隔元件与多个槽轮相关联的实施例，

-图14和图15图示了具有排热装置的槽轮，

-图16图示了允许对与固定绳索的接触部进行润滑的槽轮，

-图17到图20图示了由根据本发明的滑轮装置构成的不同组件，

-图21图示了固定绳索是复合材料的滑轮装置，

-图22图示了固定绳索借助于条带形成的滑轮装置，

-图23是本发明的测试示意图。

具体实施方式

图1和图2示出了根据本发明的滑轮装置10的第一实施例。该滑轮装置10包括槽轮11，该槽轮11包括两个相对的纵向表面12和13、横向的中央凹处14以及形成环形沟槽的凹状外表面15，该环形沟槽被设置用以改变绳索16的方向。该中央凹处14从一个纵向表面贯穿该槽轮11延伸到另一纵向表面。该槽轮11是整体式的。换句话说，两个纵向表面12和13、中央凹处14和凹状外表面15固定于彼此。槽轮11可被制成为单个机械零件，例如，通过模制或机加工制成。作为选择，槽轮11可包括多个机械部件，这多个机械部件被独立制成并且被随后组装，以便形成功能表面12、13、14和15全部被相对于彼此固定的组件。

槽轮11可围绕垂直于两个纵向表面12和13的轴线A围绕其自身旋转。槽轮11通过围绕轴线A回转而产生。滑轮装置10还包括槽轮11的固定绳索17。固定绳索17的一部分延伸贯穿槽轮11的中央凹处14。在中央凹处14中，固定绳索17大体上按照轴线A延伸。固定绳索17可具有单个绳股。作为选择，固定绳索17可具有多个绳股。在图示示例中，固定绳索17包括两个绳股18和19，这两个绳股18和19在槽轮11的两个纵向表面12和13的一侧和另一侧处延伸。

滑轮装置10包括间隔元件20，该间隔元件20被设置成将固定绳索17与槽轮11的纵向表面12和13横向间隔开。当槽轮11旋转时，它在固定绳索17上受到摩擦。间隔元件20的存在允许减少摩擦力。

间隔元件20包括相对于槽轮11的纵向表面12和13横向凸出的两个端部22和23。这两个端部22和23被设置成用来接收固定绳索17的处于邻接关系的两个绳股18和19。如此一来，这两个绳股18和19都保持住槽轮11，同时减少了在滑轮装置10的使用期间所发生的摩擦。间隔元件20的长度L是根据平行于槽轮11的旋转轴线A的纵向轴线B，介于间隔元件20的两个端部22和23之间的距离。为了将固定绳索17与槽轮11的纵向表面12和13间隔开，长度L大于间隔开纵向表面12和13的距离M。该距离M是根据轴线A定义的。

以至少两个绳股来产生固定绳索17限制了在两个轴线A和B的平行性方面所带来的任何缺陷。这是因为通过绳索16施加到槽轮11上的力的方向会发生改变，从而导致槽轮11相对于间隔元件20围绕垂直于两个轴线A和B的轴线C旋转。间隔元件20的宽度l是垂直于长度L的距离，并且对于每个端部22和23而言，它是分离开两个绳股18和19靠在间隔元件20上的邻接部的距离。该宽度l限制了槽轮11相对于间隔元件20围绕轴线C的旋转。宽度l有利地大于中央凹处14的最小直径D。中央凹处14通过围绕轴线A的回转产生。它垂直于轴线A的直径可以是可变的，以便获得例如围绕轴线A延伸的一类“空竹”。中央凹处14的最小直径D则呈现在轴线C的区域中。中央凹处14的其它形式也是可能的。中央凹处14可具有持续不断的圆形截面的圆筒形、卵形、通过回转产生的双曲面形等。

换句话说，间隔元件20被设置成间隔开与槽轮11的纵向表面12和13平行的两个绳股18和19。

两个绳股18和19可以是完全分离开的。作为选择，在图1和图2中所图示的实施例中，槽轮11的固定绳索17形成环形绳圈，并且槽轮11随后由固定绳索17保持于遵循该间隔元件20的形式的多个位置处。固定绳索17的两个绳股18和19被限定在固定绳索17的位于槽轮11的一侧和另一侧处、介于槽轮11的两个纵向表面12和13与间隔元件20之间的多个部分之间。该环形绳圈被固定于间隔元件20、处于沟槽或凹处中，该沟槽或凹处的形状大体上对应于绳股18和19的形状。例如，对于具有圆形截面的绳股18和19而言，意在接收绳股18和19的沟槽也具有大体上是半圆形的横截面，并且具有与绳股18和19的横截面相同的直径。如此一来，固定绳索17被相对于间隔元件20固定在适当位置中。

在槽轮11的固定绳索17形成环形绳圈的变型中，固定绳索17被借助于两个索圈26和27在其自身上闭合住，这两个索圈26和27由固定绳索17形成并且被设置于中央凹处14的一侧和另一侧。

间隔元件20被设置成用来接收两个索圈26和27并且能够固定住延伸贯穿这两个索圈26和27的滑轮装置10。为此，间隔元件20包括开口28，该开口28使得外部元件能够延伸贯穿两个索圈26和27。在所示示例中，外部元件是能够固定住该滑轮装置10的绳索29。

固定绳索17根据两个方向31和32(分别位于槽轮11的一侧)移动远离该槽轮11。这两个方向31和32共同形成了10°到180°并且优选地为80°到120°的角度α。角度α主要通过间隔元件20的形状来限定，并且可根据施加到绳索16的力而略微改变。在图1中图示的示例中，角度α为100°。

间隔元件20可还包括槽轮11的定向沟槽34。该定向沟槽34根据轴线C开设。该定向沟槽34被设置成用以覆盖槽轮11的至少一部分。该区别特征防止槽轮11脱离其位置或防止待改变方向的绳索16脱离槽轮11的沟槽15。

图3示出了第一实施例的变型；示出了与第一实施例中相同的元件。差别在于间隔元件20覆盖住槽轮11，使得固定绳索17按照同一轴线移动远离槽轮11。换句话说，角度α为180°。随后，固定绳索2遵循间隔元件20的形状。

图4a和图4b图示了滑轮装置10的包括盖罩36的另一变型，该盖罩36使固定绳索17能够得到保护。该滑轮装置在图4a中被图示为透视图，并且在图4b中被图示为分解图。该盖罩36可由两个部分36a和36b形成。

图5还图示了滑轮装置10的另一变型，其中，滑轮装置的固定适合于刚体40。在此示出了槽轮11、间隔元件20以及在此由两个绳股18和19形成的固定绳索17。在该变型中，间隔元件20具有沟槽41，该沟槽41平行于槽轮11的两个纵向表面12和13开设。该沟槽41开设在两个索圈26和27之间。间隔元件20包括垂直于沟槽41的穿孔42。沟槽41意在接收刚体40，并且穿孔42意在接收轴43，该轴43延伸贯穿间隔元件20和刚体40。轴43可以是使得间隔元件20能够被连接于刚体40的螺钉。沟槽41和刚体40的尺寸可被改变以便限定间隔元件20在刚体40上的精确位置。

图5清楚地示出了间隔元件20的宽度l，该宽度l能够改进槽轮11相对于间隔元件20的位置的固定。该位置固定在该变型中是特别有利的。它同时能够借助于间隔元件20改进槽轮11相对于刚体40的位置的固定。

图6和图7示出了第二实施例。以与第一实施例相同的方式，该滑轮装置50包括槽轮11，该槽轮11包括两个相对的纵向表面12和13、横向的中央凹处14以及形成环形沟槽的凹状外表面15，该环形沟槽被设置用于改变绳索的方向。滑轮装置50还包括槽轮11的固定绳索17。固定绳索17的一部分延伸贯穿槽轮11的中央凹处14。该固定绳索17可包括在槽轮11的两个纵向表面12和13的一侧和另一侧延伸的两个绳股。

滑轮装置50还包括间隔元件51，该间隔元件51包括设置于槽轮11的纵向表面的一侧和另一侧的两个固定装置52和53。这些固定装置被设置以便将槽轮11的固定绳索17固定于间隔元件51。如此一来，固定绳索17使得固定绳索17能够被与槽轮11的纵向表面12和13横向间隔开，并且由此增大了角度α。角度α变得越大，越减少摩擦的产生。

该间隔元件51可被制成为处于能够提供其它功能的结构中。在图6和图7中所图示的示例中，间隔元件51被生产在船桅杆中。这种桅杆可由中空的金属轮廓构件形成。在该轮廓元构件中形成第一开口54，以便将槽轮11放置在其中。其它的两个开口55和56可被以关于开口54对称的方式形成在该轮廓构件中。这两个开口55和56均使得固定绳索17的一端能够被固定住。更具体地，固定绳索17的每个端部均延伸贯穿开口55和56中的一个，分别附接于一个端部的保持元件57和58使得固定绳索17的每个端部都能够被保持住。固定装置52和53包括开口55和56以及保持元件57和58。船桅杆通常具有凸状轮廓。固定绳索17可由此被主要设置在该轮廓构件的内侧。固定绳索17的设置有保持元件57和58的端部延伸到桅杆的外侧。该滑轮装置50可被用于引导延伸贯穿该桅杆的壁的绳索16，例如，用于升降索，从而使得帆能够被升起。该升降索在桅杆的内侧并且在桅杆的底部延伸，该升降索从桅杆中延伸出，以便能够被操纵。该滑轮装置50允许升降索离开桅杆，并且允许其被改变方向，以便对其进行操纵。固定绳索17可以是环形绳圈，并且固定绳索17的经由开口55和56延伸出的端部可以是形成在固定绳索17中的索圈59和60。保持元件57和58可以是被塞入到索圈59和60中的指状物。作为选择，具有固定绳索17的每个端部均被固定地连结到其上的钩或使得绳股或固定绳索17的端部能够被固定地连结于间隔元件51以便将槽轮11固定在适当位置中的任何其它装置是可能的。滑轮装置50已经被借助于桅杆进行描述，致使诸如升降索之类的绳索16从该桅杆延伸是令人满意的。当然，将该变型用于绳索16延伸贯穿的任何类型的壁是可能的，这些壁设置有滑轮装置，绳索16被支承在该滑轮装置上以便延伸贯穿该壁。

图8图示了滑轮装置65的第三实施例，该滑轮装置65包括三个槽轮11，这些槽轮11被彼此平行设置成具有同一旋转轴线。每个槽轮11均与第一实施例或第二实施例的描述相同。

该滑轮装置65还包括间隔元件66，该间隔元件66包括三个沟槽67，槽轮11中的一个可在这三个沟槽中的一个中滑动。该间隔元件66为不同的槽轮11所共有。

固定绳索17延伸贯穿每个槽轮11的中央凹处14，从而穿过每个沟槽67。如上，固定绳索17在每个槽轮11的两个纵向表面12和13的一侧和另一侧延伸。在图示构造中，固定绳索17形成环形绳圈。该间隔元件66包括使得该滑轮装置65能够被固定住的开口68。

无论槽轮11的数量如何，均可自然地应用第三实施例。

图9示意性地示出了另一实施例，其中，滑轮装置70的间隔元件71由包括两个端部72和73的元件形成，这两个端部72和73相对于槽轮11的纵向表面12和13横向地凸出。设置两个端部72和73以便固定住该固定绳索17的端部。为了最佳地承受由固定绳索17在间隔元件71上产生的力，该间隔元件可以是金属的。

图10示意性地示出了一种实施例，其中，固定绳索75包括多个小绳圈，以便如同具有较大直径的固定绳索17一样具有相同的负荷支承。通过细丝缠绕成产生固定绳索75是可能的。所产生的绳圈的数量根据滑轮装置必须支承的力确定。

根据图11和图12中所图示的两个其它实施例，具有由固定绳索17构成的多个环形绳圈以便使得与单个固定绳索17相比能够支承更大的负荷是可能的。固定绳索17可同样由固定于彼此的多个绳股组成。在图11中，存在与固定绳索17的每个绳圈相关联的间隔元件20。在图12中，间隔元件20为固定绳索17的多个绳圈所共有。

图11和图12的两个实施例可允许形成一种用于探测由固定绳索17所承受的力的超出的装置。例如，规定与同一槽轮11相关联的固定绳索17障的一个具有比另一固定绳索17小的机械强度是可能的。较弱的强度可通过固定绳索的较小横截面或其机械强度较弱的材料来实现。滑轮装置可承受的最大标称力可由具有最弱机械强度的固定绳索17的断裂强度限定。如果超过该力，则具有最弱机械强度的固定绳索17断裂，并且其它的一个或多个固定绳索17接替，以便确保该滑轮装置的运转的连续性。固定绳索17中的一个的断裂使得能够视觉探测到标称力被超过，并且允许发出警报告知滑轮装置的更换是必需的。

作为选择，其它用于探测力的超过的装置可被用在根据本发明的滑轮装置中，例如，一个或多个变形测量计77设置在固定绳索17上，这些测量计例如由其电阻随着其延伸而增大的电阻元件形成。在固定绳索17被相对于滑轮装置的固定而被固定的情况下，通过跟随固定绳索17并固定住该滑轮装置，将变形测量计77电气连接于相对于滑轮装置位于外部的测量装置是简单的，以便测量其电阻，并由此确定由固定绳索17所承受的力。

图13图示了同一间隔元件80与多个槽轮11相关联的实施例。每个槽轮11具有单独的固定绳索17。不同的固定绳索17全部被同一间隔元件80所保持。在所图示的示例中，每个槽轮11的旋转轴线均彼此平行乃至是共同的。同样可能的是设置槽轮11，使得不同槽轮的旋转轴线并不是彼此平行的，以便具有拥有多种使用范围的滑轮装置。

图14和图15图示了具有排热装置的槽轮11。这是因为在运转期间，当槽轮11旋转时，固定绳索17与槽轮11之间的摩擦会产生热量，并且槽轮11有利地包括散热器，该散热器允许通过热量的对流消散掉，该热量由与中央凹处14相接触的固定绳索17的摩擦所产生。在图14中，形成散热器的翅片85设置在环形沟槽15中。翅片85例如垂直于轴线A延伸。在图15中，翅片87设置在两个纵向表面12和13中的一个或两者上。并未在图15中图示出的间隔元件20有利地防止固定绳索17与翅片87之间的接触。

图16图示了允许对与固定绳索17的接触部进行润滑的槽轮11。该润滑能够限制固定绳索17与中央凹处14之间的接触区域的热量。润滑可仅通过在固定绳索17上放置诸如油脂之类的润滑产品来实现。这需要定期的干预，以便利用油脂再次涂覆该固定绳索17。为了把那些干预间隔开，在该滑轮装置中设置润滑油储存器。为此，槽轮11包括意在容纳润滑产品的腔室90。该腔室90被设置成用于润滑固定绳索17与中央凹处14之间的接触部。例如，该腔室90被设置在轴线C上。

一般地说，该滑轮装置包括用于由与中央凹处14相接触的固定绳索17的摩擦所产生的热量的消散装置。如图14和图15中所示，那些装置可被设置在槽轮11中，或者作为选择，被设置在间隔元件20中或固定绳索17中，例如借助于在固定绳索17中延伸的通道，该通道意在用于传送使热量能够被消散的换热流体。

朝向外侧的润滑和换热使得能够限制该滑轮装置的热量。该滑轮装置可还包括例如位于固定绳索17中的温度测量装置。就力传感器而言，例如，利用具有正的或负的温度系数的电阻器在固定绳索17中放置温度传感器78是可能的。同样可能的是，在固定绳索上放置能够在超过温度阈值时改变颜色的元件。该颜色改变可以是确定的，以便允许对超过该阈值进行记录，从而产生必需更换滑轮装置的警告。

图17到图20图示了由根据本发明的滑轮装置构成的不同组件。每个组件均被参照对此是特别适当的实施例进行描述。不言而喻的是，所描述的不同组件可被用于其它实施例。随后意在获得组件的简单适应性。

图17呈现了图4a和图4b中所图示的实施例。该间隔元件20被隐藏在盖罩的两个部分36a和36b的下方。该固定绳索17形成环形绳圈，并且两个索圈26和27在轴线C的区域中延伸出该盖罩36。绳索29的一端90延伸贯穿这两个索圈26和27，以便固定住该滑轮装置10。该端部29形成闭合绳圈91。借助于在绳索29的端部90处产生的绳结再次闭合住该绳圈91是可能的。有利地，绳圈91被借助于在绳索29上产生的接合部再次闭合住。

图18图示了滑轮装置10的组件变型，其中，固定绳索17包括延伸贯穿中央凹处14的闭合绳圈95和意在用于固定住该滑轮装置10的延伸部96。更具体地说，同一绳索被用作延伸贯穿该槽轮11的固定绳索，并用作用于固定住该滑轮装置10的装置。通过使绳索的一端97穿过该槽轮11，实施该组装是可能的。该端部97开始邻接该间隔元件20，并且随后例如借助于接合部98而被再次闭合住。在由接合部98形成的闭合绳圈95的外侧，绳索延伸，以便形成使得滑轮装置10能够被固定住的延伸部96。

图19图示了滑轮装置10的组件变型，其中，索环100由延伸贯穿该中央凹处14并且与中央凹处14直接接触的绳圈形成。在图示示例中，索环100由与固定绳索17分隔开的绳圈形成。作为选择，固定绳索17可被延伸以便形成该索环100。

在图示示例中，滑轮装置10的固定类似于参照图17所描述的固定。特别增加的索环100使得能够产生用于未在图19中图示的绳索16的固定点。该固定点可被用在利用该滑轮装置10的升降机中。该索环100与固定绳索17分隔开。索环100的存在于此以简化的方式图示出。在由索环100产生的圈中放置间隔元件101是可能的，该间隔元件100被设置用于使索环100移动远离槽轮11的纵向表面12和13。

作为选择，索环可由固定于间隔元件20并且与槽轮11无关的绳圈形成。

图20图示了滑轮装置10的组件变型，该组件变型非常适于生产升降机。被称之为“提琴状滑轮装置”的常见组件包括由安装在同一承载结构上的两个槽轮形成的组件。该组件在此适合于本发明。根据本发明的提琴状滑轮装置被标记为110。更具体地说，滑轮装置110包括如上所述的第一槽轮11、第一间隔元件20和第一固定绳索17，它们的特征已经在上文中予以描述。该滑轮装置110还包括：

·第一槽轮11的第二固定绳索117，其延伸贯穿槽轮11的中央凹处14并且与中央凹处14直接接触，

·第二整体式的槽轮111，其类似于槽轮11并且包括两个相对的纵向表面112和113、第二横向的中央凹处114以及形成环形沟槽的第二凹状外表面115，该环形沟槽被设置用以改变绳索的方向，第二中央凹处114和第二凹状外表面115被相对于彼此固定住，

·第二间隔元件120，其被设置成用于使第二固定绳索117移动远离两个槽轮11和111的纵向表面12、13、112和113。

根据所有的实施例，槽轮11有利地具有尽可能平滑的外观并且在受力时不必变得变形。因而，可能的材料受到限制，并且它们主要是金属或复合材料。

例如，这里是可能的金属和复合材料的非详尽清单：

-铝，纯铝或阳极氧化铝及其衍生物；不锈钢、天然不锈钢或抛光不锈钢；可以是加工过或可以未加工过的钛；铸铝等。

-基于注塑成模的各向同性的复合材料，其可以或可以不充有纤维(聚酰胺纤维、聚乙烯纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维等)；基于树脂(环氧树脂、聚脂树脂、乙烯基酯树脂、天然树脂)和纤维(碳纤维、玻璃纤维、凯夫拉尔纤维、亚麻纤维、纤维素纤维)的各向异性的复合材料等。

那两个示例并不是详尽的，并且全部示例均包括有利地是轻质的和耐腐蚀的和抗紫外线的同时对应力具有高抵抗水平的金属或复合材料。可使用金属合金、带电金属、以及碳或玻璃纤维型的复合材料。

同样，根据所有的实施例，间隔元件20并不受到高压缩的影响，因此，将被用于构建它的材料可与用于槽轮11的材料是相同的，此外是由模制或注塑成型产生的材料。甚至利用木材来制造该间隔元件20同样是可能的。

根据所有的实施例，固定绳索17有利地是确保槽轮11与间隔元件20之间的连接的织物。首先，该材料必须具有高水平的拉伸强度并且适用于该滑轮装置的运转负荷。随后，在发生摩擦情况下，它的机械特性必须是优良的。很少有纤维符合这两种条件，但是将纤维彼此混合是可能的。这就是存在大量可使用的可能材料的原因。

例如，固定绳索17由单种材料产生，这单种材料例如为高模量聚乙烯(或通常被称之为或下面被称之为dyneema)、高性能聚乙烯、或聚乙烯的子组件组成。这种材料结合了轻质、拉伸强度、弱扩张、抗外部侵蚀(化学侵蚀、有机侵蚀、紫外线侵蚀)、低摩擦系数和合理的成本。有利地，利用单种材料提供了效率、质量和价格的最佳组合。

在如例如在图21中图示的另一示例中，使用了多种材料的混合物，这多种材料包括例如被称之为盖罩125的内部结构部分以及被称之为芯部126的保护部分。该盖罩125可以是非常耐受拉伸的纤维，并且对于芯部126而言，利用具有低摩擦系数的纤维是可能的。这里存在多个可能的示例：

-dyneema制成的盖罩、dyneema制成的芯部或dyneema/聚四氟乙烯混合物，

-芳族聚酰胺制成的芯部、芳族聚酰胺制成的盖罩或芳族聚酰胺/聚四氟乙烯混合物，

-聚芳酯纤维(vectran)制成的盖罩、dyneema制成的芯部或dyneema/聚四氟乙烯混合物，

-PBO(聚对苯撑苯并二噁唑)制成的盖罩、dyneema制成的芯部或dyneema/聚四氟乙烯混合物，

-预拉伸聚酯制成的盖罩、dyneema制成的芯部或dyneema/聚四氟乙烯混合物，

-由金属编织物形成的盖罩和dyneema制成的芯部。

然而，假定性能指标和随着时间的耐用性被降低，则由多种纤维构成的混合物并不是优选的。

该盖罩125可还具有诸如聚氨酯或聚氨酯的子组件之类的处理。

该芯部126可由自润滑材料形成，以便限制槽轮11与固定绳索17之间出现的摩擦。

图22图示了滑轮装置的变型，其中，固定绳索17被利用条带形成，该条带可被利用平坦的编织纤维制成。所使用的纤维可包括例如如上所述的高模量聚乙烯或适用于支持靠在槽轮11上的摩擦的任何其它材料。

在所有其它视图中，固定绳索17的横截面都是圆形的。当然，在不脱离本发明的范围的前提下，固定绳索17的任何其它横截面都是可能的。

为了举例说明本发明的负荷阻力的令人惊讶的结果，本发明的滑轮装置被与两个解决方案对比。第一解决方案是单个槽轮，并且第二解决方案是滚珠型槽轮，也就是说它具有滚珠轴承。所使用的槽轮重12.8克，用于1600千克的工作负荷和3500千克的破坏负荷。滚珠型槽轮重118克，用于500千克的工作负荷和1500千克的破坏负荷。

为了执行该测试，利用两个力传感器：第一力传感器135具有10吨的负载量，并且第二力传感器136具有5顿的负载量。两个力传感器已经被串联安装，以便测量该误差负荷。两个力传感器之间的误差界限为0.5％。

该测试涉及待测试的改向元件138(本发明的滑轮装置、槽轮和滚珠型槽轮)的负载量，并且涉及将由通过绳索连接的液压缸134施加的牵引力的负荷传送到固定点137。对于根据本发明的滑轮装置而言，固定绳索17包括由高模量聚乙烯制成的盖罩和直径为6mm的由聚酯制成的芯部。由延伸到改向元件138中的绳索形成的角度是180°。

第一力传感器135被安装在液压缸134的负荷线上，第二力传感器136被安装在接合于固定点137处的绳索上。这些元件被通过单套结彼此连接。该测试的构造可见于图23中。

第一测试包括测试直径为35mm的单个槽轮。dyneema绳索延伸贯穿该中央凹处并且以整体的方式保持住槽轮。该测试的负荷线还延伸贯穿该槽轮的中央凹处。在拉伸期间，注意到的是，绳索颠簸地滑动并且发出为高水平摩擦力所特有的噪音。

通过力传感器获得的测量中的一个的结果的表格如下：

槽轮之后的45％的负荷损耗被观测到，因此大部分的力被所诱发的摩擦所吸收。在对绳索进行检查期间，绳索在与槽轮接触的接触点处的磨损被观测到，其特征在于纤维的局部破裂以及作为由所出现的摩擦产生的热量所导致的纤维的部分熔融。该槽轮并不遭受到任何损伤。

第二测试涉及直径为57mm的滚珠型槽轮。该测试在与针对单个槽轮相同的条件下实施。在该测试中，负荷线延伸贯穿该滚珠型槽轮的沟槽。

下面是针对滚珠型槽轮的测试结果表格：

在拆开该系统之后，观测到对绳索并未产生附加的损伤。然而，滚珠型槽轮的金属固定元件发生变形。这是因为在绳索上具有近似500千克的力并且角度为180°，施加到滚珠型槽轮的负荷接近1吨，同时其理论工作负荷为500千克，因此，损伤了该滑轮装置。

第三测试涉及本发明的角度为100°的滑轮装置。该测试在与针对滚珠型槽轮相同的条件下实施，但是增大了最大牵引负荷，这是因为对于本发明的滑轮装置而言，工作负荷是较大的。该负荷线延伸贯穿该槽轮1的沟槽。

在拆开该系统之后，观测到根据本发明的滑轮装置的槽轮11并未受损。保持住了滑轮装置的完整性。而且，甚至是在负荷下，槽轮11也能够旋转。

在具有单个槽轮的第一测试期间，发现了大负荷损耗，并且因此，在盖罩破裂并且绳索部分熔融的情况下，发现了程度非常有限的效能以及对绳索的不可逆的损伤。这种损伤并不在第二测试和第三测试中出现。

第二测试在绳索上具有500千克的负荷的情况下展现出滚珠型槽轮的极限。它的效率远好于第一测试，这是因为负荷的损耗仅约为10％。滚珠型槽轮有效地传送力，并且在它的使用期间遵循该绳索的完整性。滚珠型槽轮的缺点在于其价格，也就是说，比根据本发明的滑轮装置高3到4倍，还在于其重量，也就是说，比根据本发明的滑轮装置重7到8倍。

本发明的滑轮装置呈现出了从所有角度来看均是真实有效的结果。由此，已经发现，力的传送比在滚珠型槽轮中更佳，这证明了本发明的真实效率。

Claims (19)

1.一种滑轮装置，其特征在于，它包括：

·整体式的槽轮(11)，所述槽轮(11)包括两个相对的纵向表面(12、13)、横向的中央凹处(14)和形成环形沟槽的凹状外表面(15)，所述环形沟槽被设置成用于改变绳索(16)的方向，所述中央凹处(14)和所述凹状外表面(15)被相对于彼此固定，

·所述槽轮(11)的固定绳索(17)，所述固定绳索(17)延伸贯穿所述槽轮(11)的所述中央凹处(14)，所述固定绳索(12)与所述中央凹处(14)直接接触，

·间隔元件(20)，所述间隔元件(20)被设置成用于将所述固定绳索(17)与所述槽轮(11)的所述纵向表面间隔开。

2.如权利要求1所述的滑轮装置，其特征在于，所述间隔元件(20)包括相对于所述槽轮(11)的所述纵向表面(12、13)横向凸出的两个端部(22、23)，凸出的所述两个端部(22、23)被设置成用于接收相邻接的所述固定绳索(17)。

3.如前述权利要求中的任一项所述的滑轮装置，其特征在于，所述间隔元件(51)包括两个固定装置(52、53)，所述两个固定装置(52、53)被设置于所述槽轮(11)的所述纵向表面(12、13)的一侧和另一侧，所述固定装置(52、53)被设置成用于将所述固定绳索(17)固定于所述间隔元件(51)。

4.如前述权利要求中的任一项所述的滑轮装置，其特征在于，所述固定绳索(17)在两个方向(31、32)上移动远离所述槽轮(11)，所述槽轮(11)的一侧各为一个方向，所述两个方向(31、32)共同形成了10°到180°的、且优选地为80°到120°的角度(α)。

5.如前述权利要求中的任一项所述的滑轮装置，其特征在于，所述间隔元件(20)包括所述槽轮(11)的定向沟槽(34)，所述定向沟槽(34)被设置成用于覆盖所述槽轮(11)的至少一部分。

6.如前述权利要求中的任一项所述的滑轮装置，其特征在于，所述固定绳索(17)包括两个绳股(18、19)，所述两个绳股(18、19)延伸贯穿所述槽轮(11)的所述中央凹处(14)。

7.如权利要求6所述的滑轮装置，其特征在于，所述间隔元件(20)被设置成用于以与所述纵向表面(12、13)平行的方式间隔开所述两个绳股(18、19)。

8.如权利要求6和7中的任一项所述的滑轮装置，其特征在于，所述固定绳索(17)形成环形绳圈，所述间隔元件(20)被设置成用于接收由所述固定绳索(17)形成于所述中央凹处(14)的一侧和另一侧的两个索圈(26、27)，并且用于使得所述滑轮装置(10)能够经由穿过所述两个索圈(26、27)而被固定住。

9.如权利要求1到5中的任一项所述的滑轮装置，其特征在于，所述固定绳索(17)包括延伸贯穿所述槽轮(11)的所述中央凹处(14)的至少两个绳股(75)并且所述至少两个绳股(75)是相邻的。

10.如前述权利要求中的任一项所述的滑轮装置，其特征在于，它包括多个分离开的固定绳索(17)，所述多个分离开的固定绳索(17)各自延伸贯穿所述中央凹处(14)。

11.如权利要求10所述的滑轮装置，其特征在于，它包括与所述固定绳索(17)一样多的间隔元件(20)，所述间隔元件(20)中的每一个都与所述固定绳索(17)相关联。

12.如前述权利要求中的任一项所述的滑轮装置，其特征在于，它包括：

·多个整体式的槽轮(11)，所述多个整体式的槽轮(11)各自包括两个相对的纵向表面(12、13)、横向的中央凹处(14)和形成环形沟槽的凹状外表面(15)，所述环形沟槽被设置成用于改变绳索(16)的方向，所述中央凹处(14)和所述凹状外表面(15)被相对于彼此固定，

·固定绳索(17)，所述固定绳索(17)与所述槽轮(11)中的每一个相关联，并且所述固定绳索(17)延伸贯穿对应的所述槽轮(11)的所述中央凹处(14)，所述固定绳索(17)与相关的所述槽轮(11)的所述中央凹处(14)直接接触，

·间隔元件(80)，所述间隔元件(80)被设置成用于使不同的所述固定绳索(17)横向移动远离对应的所述槽轮(11)的所述纵向表面(12、13)。

13.如前述权利要求中的任一项所述的滑轮装置，其特征在于，所述槽轮(11)包括散热器(85、87)，所述散热器(85、87)使得由与所述中央凹处(14)接触的所述固定绳索(17)的摩擦所产生的热量能够被通过对流消散掉。

14.如前述权利要求中的任一项所述的滑轮装置，其特征在于，所述槽轮(11)包括腔室(90)，所述腔室(90)意在用于接收润滑产品并且被设置成用于润滑所述固定绳索(17)与所述中央凹处(14)之间的接触部。

15.如前述权利要求中的任一项所述的滑轮装置，其特征在于，所述固定绳索(17)包括闭合绳圈(95)和延伸部(96)，所述闭合绳圈(95)延伸贯穿所述中央凹处(14)，所述延伸部(96)意在用于固定住所述滑轮装置(10)。

16.如前述权利要求中的任一项所述的滑轮装置，其特征在于，它包括索环(100)，所述索环(100)由延伸贯穿所述中央凹处(14)并且与所述中央凹处(14)直接接触的绳圈形成。

17.如权利要求1到15中的任一项所述的滑轮装置，其特征在于，它还包括：

·所述槽轮(11)的第二固定绳索(117)，所述第二固定绳索(117)延伸贯穿所述槽轮(11)的所述中央凹处(14)并且与所述中央凹处(14)直接接触，

·第二整体式的槽轮(111)，所述第二整体式的槽轮(111)包括两个相对的纵向表面(112、113)、第二横向的中央凹处(114)和形成环形沟槽的第二凹状外表面(115)，所述环形沟槽被设置成用于改变绳索(16)的方向，所述第二中央凹处(114)和所述第二凹状外表面(115)被相对于彼此固定，

·第二间隔元件(120)，所述第二间隔元件(120)被设置成用于将所述第二固定绳索(117)与所述两个槽轮(11、111)的所述纵向表面(12、13、112、113)隔离开。

18.如前述权利要求中的任一项所述的滑轮装置，其特征在于，它包括用于感测由所述固定绳索(17)所承受的力的超出的装置(77)。

19.如前述权利要求中的任一项所述的滑轮装置，其特征在于，它包括温度测量装置(78)。