CN107075796A - 提升绳索和电梯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于提升设备的提升绳索(2,2’)，该提升绳索(2,2’)具有纵向方向(l)、厚度方向(t)以及宽度方向(w)，并包括一组(G)由复合材料制成的承载构件(3)，复合材料包括嵌入聚合物基体(m)中的增强纤维；以及包围所述承载构件(3)组(G)的涂层(4)；其中所述承载构件(3)以无捻方式在涂层(4)内部延伸，彼此平行而且与绳索(2,2’)的纵向方向(l)在其整个长度上平行，所述承载构件(3)在绳索(2,2’)的宽度方向上比在厚度方向上基本上更大，而且在绳索(2,2’)的厚度方向(t)上抵靠彼此堆叠。本发明还涉及一种包括所述提升绳索(2,2’)的电梯。

Description

提升绳索和电梯

技术领域

本发明涉及一种提升绳索和提升设备。所述提升设备优选地是用于运送乘客和/或货物的电梯。

背景技术

提升绳索通常包括在绳索的纵向方向上伸长的一个或多个承载构件，并且每个承载构件形成在绳索的整个长度上连续不中断的结构。承载构件是绳索的构件，其能够一起承载将在绳索纵向方向上施加在绳索上的负载。诸如由绳索悬挂的重物的负载在绳索的纵向方向上引起承载构件上的张力，该张力可以由所关注的承载构件从绳索的一端一直传递到绳索的另一端。绳索还可以包括不能以上述方式传递张力的非支承部件，例如弹性涂层。涂层可用于一个或多个目的。例如，涂层可以为绳索提供表面，绳索可以通过该表面与驱动轮有效地摩擦接合。涂层也可以用于为绳索的承载构件提供保护。

这样的提升绳索已经被提出，其中承载构件为包裹在聚合物涂层中的伸长的纤维增强复合构件的形式。这种复合材料通常在所有方向都是刚性的，从而也难以弯曲。在提升设备中，绳索通常需要由绳索轮引导，由此每根绳索在其使用期间经过弯曲。在使用提升器期间不断地重复弯曲，由此在弯曲期间绳索的内部性能是绳索使用寿命的重要因素。通常希望绳索具有最长的使用寿命，因此不推荐将刚性绳索引导围绕半径如此小的绳索轮，造成关注的绳索产生急弯。急弯可能导致承载构件上的局部内部应力，其可能损坏承载构件，或至少缩短承载构件在长期使用中的使用寿命。在设计电梯的布局并选择绳索轮的尺寸时，需要考虑其他几个方面的弯曲中的绳索性能的上述一个或多个方面。一个缺点是这限制了电梯设计的自由度。通常，承载构件的横截面越厚，弯曲半径应该越大。因此，当为给定的承载横截面选择绳索轮时，设计者已经被限制在绳索轮的一定尺寸范围内。

发明内容

本发明的目的是介绍一种提升绳索和一种提升设备，其在弯曲性能方面得到改进。本发明的目的尤其是解决前文描述的已知解决方案的缺点，以及之后在发明内容中讨论的问题。一个目的特别地是介绍一种解决方案，借此，在绳索沿着绳索的宽度方向延伸的轴线弯曲的情况下，承载横截面在绳索的厚度方向上可以很大。提出了改进，特别其可以用于以下一项或多项：用于使得绳索的承载横截面区域在厚度方向上变大，用于使得绳索围绕直径更小的轮可弯曲，以及用于使得绳索的内部结构适应应力。进一步特别提出了有利的实施例，其中绳索的内部结构能够通过彼此相邻的承载构件之间的“层流”运动在弯曲情况下适应。

提出了一种用于诸如电梯的新提升绳索，提升绳索具有纵向方向、厚度方向和宽度方向，并且包括一组由复合材料制成的承载构件，复合材料包括嵌入聚合物基体中的增强纤维；以及包围所述承载构件组的涂层；其中所述承载构件以无捻方式在涂层内部延伸，彼此平行而且与绳索的纵向方向在整个长度上平行，所述承载构件在在绳索的宽度方向上比厚度方向上基本上更大，而且在绳索的厚度方向上抵靠彼此堆叠。用这种结构，实现一个或多个本发明的优点/目的。特别地，在绳索的厚度方向上具有抵靠彼此堆叠的承载构件，绳索的承载横截面区域可以在绳索的厚度方向上很大，而不受内部应力的挑战。这是因为由于该堆叠结构，承载横截面被分为承载层，其在厚度方向上在彼此的顶部。每个承载构件的厚度比堆叠的承载构件的总厚度小。因此，内部应力被分为多个单独的承载构件，而不是，例如，一个较大的承载构件，其在绳索厚度方向上的彼此相邻的每对承载构件之间提供交界面，其中至少释放一定量的内部应力。

在优选实施例中，在所述组中的承载构件数量至少为2。优选地，其数量少于10。用在组G中的少量的承载构件，以简单结构获得承载横截面厚度的大量附加。当所述组中承载数量在至少为2小于10的范围内时，最优选但不是必须地，每个单个承载构件的厚度在0.5-4mm的范围内，而且它们的组合厚度在1到20mm之间。

在优选实施例中，在所述组中的承载构件数量为2。因此，用最小数量的堆叠承载构件，并由此用简单结构获得很大影响。在另一个优选实施例中，在所述组中的承载构件数量为3，由此用简单结构获得很大影响。

在优选实施例中，绳索在其宽度方向上比在其厚度方向上基本上更大。绳索的宽度/厚度比优选地至少为2。因此，绳索的姿态和其弯曲方向可以被可靠地控制。

在优选实施例中，承载构件的宽度/厚度比至少为2。由此，它们保持其在绳索内的位置并且牢固地彼此支撑。

在优选实施例中，彼此相邻的承载构件在厚度方向上具有相对的侧面，即在绳索的厚度方向上朝向彼此面对，并抵靠彼此放置，其侧面成形以形成对于彼此的对应部分。因此，它们可以简单地堆叠，而且它们可以有效地在使用中给彼此支撑。

在优选实施例中，所述相对的面为平面。因此，这些侧面可以被布置成用简单结构和大的区域以相互抵靠，同时在绳索的纵向方向上促进侧面之间的可移动性。

在优选实施例中，涂层形成绳索的外表面。因此，绳索设置有表面，如果需要，绳索可以通过该表面与驱动轮有效地摩擦接合。因此，还可以为承载构件提供保护以及可调节的摩擦性质，以在预期使用中良好运行，例如，在牵引方面。

在优选实施例中，涂层可以具有成型的形状，诸如在面对绳索的厚度方向上的一侧或两侧，有纵向凹槽和凸缘的多楔带式样，或者在面对绳索的厚度方向上的一侧或两侧，有至少基本上在绳索的横向方向上延伸的齿的齿形式样。

在优选实施例中，设置有承载构件，在提升绳索中通过在提升绳索的纵向方向上相互滑动，以用于在绳索的纵向方向上相对于彼此运动。这可以以一种或多种方式促进，诸如通过相对的侧面的平滑成形、通过润滑或通过面的材料选择。所述抵靠彼此放置的相对的侧面优选地是彼此不相连，从而允许运动而不首先打破它们之间的连接。

在优选实施例中，所述相对的侧面为彼此不相连。

在优选实施例中，绳索包括用于润滑在绳索的厚度方向上彼此相邻的承载构件之间的交界面的润滑剂。

在优选实施例中，所述相对的面直接和/或间接仅通过它们之间的一层润滑剂抵靠彼此放置。

在优选实施例中，涂层材料不在抵靠彼此堆叠的承载构件之间延伸。

在优选实施例中，在厚度方向上彼此相邻的承载构件的一个或两个具有低摩擦材料的外层，诸如特氟龙(聚四氟乙烯；PTFE)，例如，形成面对绳索的厚度方向上与其相邻的承载构件的侧面。

在优选实施例中，涂层是弹性的，由此允许在绳索的纵向方向上承载构件之间的相对运动。

在优选实施例中，涂层模制在承载构件组周围，以使得其附加到承载构件组的外周。

在优选实施例中，在绳索的纵向方向上，抵靠彼此相对放置的相对的侧面至少是平滑的。

在优选实施例中，所述增强纤维是碳纤维，但是也可使用其他纤维，诸如玻璃纤维。另外优选地，承载构件的所有单独的增强纤维用基体彼此结合。

在优选实施例中，基体包括环氧树脂。

在优选实施例中，各个承载构件的增强纤维基本上均匀地分布在所关注的承载构件的聚合物基体中。此外，优选地，承载构件的超过50％的横截面正方形区域包括所述增强纤维。因此，可以促进高拉伸强度。优选地，承载构件一起覆盖绳索的超过50％比例的横截面。

在优选实施例中，聚合物基体的弹性模量E超过2GPa，最优选地超过2.5GPa，更优选地在2.5-10GPa范围内，最优选地在2.5-3.5GPa范围内。以这种方式，实现一种结构，其中基体基本上，特别地从屈曲中支撑增强纤维。其中一个优点是使用寿命更长。在这种材料的范围中，堆叠结构是特别有利的，因为可以减轻弯曲中刚度的缺点。

在优选实施例中，基本上承载构件的所有增强纤维与承载构件的纵向方向平行。因此，因为各个承载构件定向与绳索的纵向方向平行，纤维也与绳索的纵向方向平行。这进一步促进了绳索的纵向刚度。在这种材料的范围中，堆叠结构是特别有利的，因为可以因此减轻由所述刚度造成的弯曲中刚性的缺点。

在优选实施例中，涂层包括组在绳索的横向方向上封闭的内部空间，其中内部空间中包括所述承载构件的组，而且在内部空间中，不包括除了所述组的所述承载构件的其他承载构件以及优选地任何其他实心部件。

在优选实施例中，组仅包括，即，除了在绳索的厚度方向上抵靠彼此堆叠的所述承载构件，不包括其他承载构件。在这种情况下，在该组中，在绳索的宽度方向上没有彼此相邻的承载构件。

在优选实施例中，绳索包括多个如在绳索的宽度方向相邻限定的承载构件组。例如，所述组的数量可以是2到10。

在优选实施例中，所述相同涂层包裹各个承载构件组。

在优选实施例中，组在绳索的宽度方向上被间隔开，涂层在彼此相邻的组之间延伸，将组彼此分隔开。由此，涂层对于所有承载构件组形成共同涂层，其包裹所有这些组。涂层优选地围绕(在横向方向上)各个所述组并填充相邻组之间在宽度方向上存在的空间。该组以及其中的承载构件为无捻并与彼此以及绳索平行。

在优选实施例中，在所述组中的承载构件的数量比上述描述的更多，特别地从10到100。最优选地但不是必须的，各个承载构件的厚度在0、1-2mm范围中，而且它们的组合厚度在1到20mm之间。

在优选实施例中，堆叠结构用于使单独的绳索纤细。使用复合材料以及具有聚合物基体弹性模量E超过2GPa的刚性基体，最优选地超过2.5GPa，更优选地在2.5-10GPa范围中，最优选地在2.5-3.5GPa范围中，使能够堆叠更多数量的承载构件，优选地至少5个承载构件，彼此抵靠，甚至达到总厚度的程度，使得绳索的厚度比绳索的宽度更大，该绳索的宽度/厚度比至多为1。这用弹性基底是不可行的，因为悬挂轿厢的绳索中最外面的承载部分的张力将过度压缩最里面的绳索到绳索轮上。所产生的优点是，因为单独的绳索将不再宽，较高的整体厚度有助于使绳索束的整体宽度变细。

还提出了一种新的提升设备，其包括一个或多个如上或应用中其他处限定的提升绳索，诸如在权利要求书中。提升绳索可以包括任何组合中的一个或多个优选特征。提出的提升设备最优选为电梯。电梯优选地包括井道、在井道中可垂直运动的轿厢、在井道中可垂直运动的配重；绳索包括一个或多个所述提升绳索，各个与电梯轿厢和配重互连。

在优选实施例中，所述一个或多个绳索围绕一个或多个安装在井道上端附近的绳索轮经过，诸如在井道上端内部或在井道上端的旁边或上方的空间内部中。

在优选实施例中，所述一个或多个绳索轮包括与所述一个或多个绳索接合的驱动轮；而且电梯包括用于旋转驱动轮的马达，以及用于自动控制马达旋转的电梯控制单元。

在优选实施例中，各个提升绳索围绕一个或多个绳索轮经过，绳索轮围绕在绳索的宽度方向上延伸的轴线转动。

在优选实施例中，各个所述一个或多个绳索围绕一个或多个绳索轮经过，其中在厚度方向上面对并在绳索的宽度方向上延伸的侧面，抵靠绳索轮。

提升设备优选为电梯。电梯优选地使得其轿厢布置成服务两个或多个楼梯平台。电梯优选地响应于来自楼梯平台和/或来自轿厢内部的目的地命令的呼叫来控制轿厢的运动，以便为楼梯平台和/或电梯轿厢内部的人员提供服务。优选地，轿厢具有适于接收一个或多个乘客的内部空间，并且轿厢可以设置有用于形成封闭的内部空间的门。

附图说明

在下文中，将通过示例并参照附图更详细地描述本发明，在附图中：

图1示出了从根据第一实施例的绳索的纵向方向观察的绳索横截面图。

图2示出了从根据第二实施例的绳索的纵向方向观察的绳索横截面图。

图3示出了图1的横截面A-A图和图2的横截面B-B图。

图4示出了从根据第三实施例的绳索的纵向方向观察的绳索横截面图。

图5a示出了从承载构件和绳索的纵向方向观察的承载构件横截面的优选细节。

图5b三维地示出了承载构件。

图6示意性地示出了从侧面观察的根据本发明的实施例的电梯。

本发明的上述方面、特征和优点将从附图和与其相关的详细描述中变得显而易见。

具体实施方式

图1和图2各自示出了提升绳索2,2’的实施例。在各个情况下，提升绳索2,2’具有纵向方向l、厚度方向t和宽度方向w，并包括承载构件3的组G以及包裹承载构件3的组G的涂层4。承载构件3在涂层4中平行延伸，更精确的，分别与彼此以及绳索2,2’的纵向方向l平行，并在绳索2,2’的整个长度上不中断的以无捻(untwisted)方式延伸。承载构件3是带状的，且因此在宽度方向w上比在绳索2,2’的厚度方向上基本上更大，并由包含聚合物基体m中的增强纤维F的复合材料制成。承载构件3在绳索2,2’的厚度方向上抵靠彼此堆叠。由于该堆叠结构，承载横截面被分为承载层，其在厚度方向上在彼此的顶部。每个承载构件的厚度比堆叠的承载构件3的总厚度小。因此，内部应力被分为多个单独的承载构件，而不是，例如，一个更大的承载构件。因此，在绳索2,2’的厚度方向上彼此相邻的每对承载构件3之间提供有交界面，或者换句话说，承载材料的不连续面(discontinuity)。这增加了绳索结构对应力的适应性。

承载构件3在宽度方向w上比在提升绳索2,2’的厚度方向t上更大，它们容易在提升绳索2,2’的厚度方向上抵靠彼此堆叠，并且维持提升绳索2,2’的结构在提升绳索2,2’的使用期间保持不变。此外，承载构件3基本上在宽度方向w上比在提升绳索2,2’的厚度方向t上更大，它们抵抗围绕沿提升绳索2,2’的宽度方向延伸的轴线弯曲的抗性减小了。当承载构件3的横截面区域需要较大以实现良好的承载能力，以及提升绳索2,2’需要围绕绳索轮可弯曲时，这是有利的。特别是在承载构件的材料难以弯曲的情况下，其是复合材料的情况，而且特别是材料正如将随后在描述中指定的情况下，这是有利的。承载构件3的宽度/厚度比优选地至少为2，由此，与承载构件3的可堆叠性和相对位置有关的优点得到明确证实。然而，为便于促进绳索2,2’的结构的稳定性，承载构件的宽度/厚度比优选地至少为4(优选地甚至更多)，由此它们在所有情况下保持他们的相对位置并且牢固地彼此支撑。

提升绳索2,2’还优选地为带状，并由此基本上在宽度方向w上比在提升绳索2,2’的厚度方向t上更大，由此，它们抵抗围绕沿提升绳索2,2’的宽度方向延伸的轴线的弯曲的总抗性减小了。提升绳索2,2’的宽度/厚度比优选地至少为2，由此与弯曲抗性相关的优点变得明显实质。

组G优选地更具体地使得组G的在绳索2,2’的厚度方向上彼此相邻的承载构件3具有抵靠彼此放置的相对的侧面。这些侧面成形以形成对于彼此的对应部分(counterparts)，由此，它们可以彼此支撑。在这个示例中，它们都是平面的。所述侧面面对彼此(由此在绳索2,2’的厚度方向上面对；在图1和图2中向上和向下)。在优选实施例中，也如图1中示出的，所述相对的侧面是平面，由此，这些侧面可以被布置成用简单结构和大的区域以相互抵靠，同时在绳索2,2’的纵向方向上促进侧面之间的可移动性。

在每组承载构件3之间的交界面上，内部应力释放至少一定量。在交界面上，当绳索2,2’急剧弯曲时，相对运动可以在发生在绳索厚度方向上彼此相邻的承载构件3之间，而不损害绳索的承载构件3的内部结构，这种运动用设置有单个承载构件的绳索是不可能的。优选地，承载构件3设置成通过在提升绳索2,2’的纵向方向上抵靠彼此滑动而在提升绳索2,2’内运动。这可以以一种或多种方式促进，诸如通过相对的侧面的平滑成形和/或通过润滑和/或通过面的材料选择。所述抵靠彼此放置的相对的侧面优选地是彼此不相连，从而允许运动而不打破它们之间的连接。在绳索2,2’的厚度方向上彼此相邻的承载构件3可以在绳索2,2’的纵向方向上沿着彼此滑动运动，这也是由于承载构件3不被扭转在一起的特点而允许的。也由于承载构件3不被扭转在一起的特点，该滑动仅在绳索2,2’的纵向方向上发生。

为了促进在提升绳索2,2’的厚度方向t上彼此相邻的承载构件3之间的滑动，绳索2,2’可以包括用于润滑彼此相邻的承载构件之间的交界面的润滑剂。因此，润滑剂存在于绳索2,2’的厚度方向上彼此相邻的承载构件3之间，特别地在相对于彼此放置的所述相对的侧面之间。所述相对的侧面抵靠彼此放置，优选地直接抵靠彼此放置，在它们之间什么也没有但可能有一层润滑剂。用于促进承载构件3之间的滑动性的润滑剂或任何其他附加方法不是必须的。作为用于促进承载构件3之间的滑动性的替代物或附加方法，在厚度方向上彼此相邻的承载构件3的一个或两个可以具有低摩擦材料的外层，诸如特氟龙(聚四氟乙烯；PTFE)，形成面对厚度方向t上与其相邻的承载构件3的侧面。

更具体地，该结构使得涂层4对于每个组G，包括在横向方向上封闭的内部空间，其中包括承载构件3的组G。在提出的优选实施例中，优选的是，在内部空间中，不包括除了所述组G的所述承载构件之外的其他承载构件和任何其他固体部件，因为不需其他部件用于解决方案的有效和预期作用。在所示实施例中，组G仅包括(即，不包括其它负载构件，除了)所述负载构件3，其在绳索2,2’的厚度方向上抵靠彼此堆叠。由此，在该组中，在绳索2,2’的宽度方向w上没有彼此相邻的承载构件。因此，绳索2,2’内的不必要的摩擦的发生被最小化。

在图1的实施例中，只有包括在绳索2中的一个所述组，并且在图2的实施例中，有包括在绳索2’中的多个所述组，在该情况下，组G在绳索2’的宽度方向w上彼此相邻。在有多个组G的情况下，组G在绳索2,2’的宽度方向上被间隔开，涂层3在彼此相邻的组G之间延伸，将组G彼此分隔开。因此，涂层4形成用于所有承载构件3的组G的共同涂层，共同涂层3包裹所有组G。优选地如图所示，这被实现以使得涂层3围绕(在横向方向上)组G的每一个以及填充在宽度方向w上存在于相邻组G之间的空间。在存在多个组G的情况下，组G和其中的承载构件3为无捻的，并彼此平行以及与提升绳索2’平行。

涂层4优选地为弹性的，由此其允许承载构件3在绳索内在提升绳索2,2’的纵向方向上运动，特别是通过在提升绳索2,2’的纵向方向上抵靠彼此滑动。在各个优选地情况下，涂层4形成提升绳索2,2’的外表面。涂层4可以形成以使得其外形及材料最优地适合于预期使用。涂层4可以具有成型的形状，诸如在面对在绳索的厚度方向上的侧面的一侧或两侧，有纵向凹槽和凸缘的多楔带(polyvee)式样，或者在面对在提升绳索2,2’的厚度方向上的侧面的一侧或两侧，有基本上在提升绳索的横向方向上越过提升绳索2,2’延伸的齿的齿形式样。或者，涂层4可以具有另外的涂层，对于除了所述涂层4的材料之外的其他材料的提升绳索2,2’的外表面，其应是有利的。

涂层3优选地附加到承载构件3的组G。特别地，涂层优选地模制在承载构件3的组G周围，以使得其附加到承载构件3的组G的外周。

组G中的承载构件3的数量优选地为至少为2并少于10。在图1和图2所示的优选实施例中，在所述组G中的承载构件3数量至少为2。图4示出了当数量大于2，在本例中为3时的构造。承载构件3的数量最有利的是2，因为以这种方式，以简单结构获得承载横截面厚度的大量附加。优点是对于两个承载构件3，其结构相似。特别地，所有承载构件，即，组G中的两个承载构件3的两个可以以这种方式具有相似的涂层3交界面，当在彼此抵靠堆叠的一个组G中具有多于两个承载构件3时，则不是这种情况。因此，用两个承载构件3，涂层可以附加到所有承载构件的宽侧面，其侧面在提升绳索2,2’的厚度方向上彼此远离面对。

图5a示出了承载构件3的优选内部结构，特别示出了在承载构件3的纵向方向l上观察的承载构件3的横截面。如上所述，承载构件3由复合材料制成，该复合材料包括嵌入聚合物基体m中的增强纤维F。该增强纤维F更具体地分布在聚合物基体中，并通过聚合物基体结合在一起，特别成为伸长的杆状件。因此，每个承载构件3是实心的伸长杆状件。增强纤维F基本上优选地均匀分布在聚合物基体m中。由此，具有同质特点和结构的承载构件在其整个横截面实现。以这种方式，也可以确保每个纤维可以与基体m接触并结合。所述增强纤维F最优选地为碳纤维，但是可选地也可以是玻璃纤维，或者是可能的其他纤维。基体m优选地包括环氧树脂，但是根据优选的特点，替代材料可以被使用。优选地，基本上每个承载构件3的所有增强纤维F与承载构件3的纵向方向平行。因此，因为每个承载构件定向为与提升绳索2,2’的纵向方向平行，纤维也与提升绳索2,2’的纵向方向平行。这对于刚性以及弯曲的性能是有利的。

负载构件3的优选内部结构如下所述，其中通过参考图5a和5b进一步解释该结构的优选细节。每个承载构件3是伸长的杆状件，其中纤维F与承载构件3的纵向方向平行，而且由此与绳索2,2’的纵向方向平行，因为每个承载构件3定向与绳索2,2’的纵向方向平行。因此，最后的绳索2,2’中的纤维将与绳2,2’被牵拉时的力对准，其确保该结构提供高拉伸刚度。在优选实施例中使用的纤维F相对于彼此基本上是无捻的，这给它们提供与绳索2,2’的纵向方向平行的所述定向。这与常规扭转的电梯绳索形成对比，其中线或纤维被强烈扭绞，并通常具有从15到30度的扭转角度，这些常规扭绞的电梯绳索的纤维/线束由此具有在张力下朝向更直的构造变形的潜在可能，这使得这些绳索在张力下提供高伸长率，并且导致非整体(unintegral)结构。

增强纤维F优选为在承载构件的纵向方向上的长连续纤维，纤维F优选在承载构件3以及绳索2,2’的整体长度上连续。因此，促进了承载能力以及承载构件3的制造。纤维F被定向为与绳索2,2’的纵向方向平行，尽可能地，承载构件3的横截面可以制成对于绳索2,2’的整个长度的横截面基本上保持相同。因此，当承载构件3弯曲时，承载构件3内部不会发生实质的相对运动。

如上所述，增强纤维F优选地基本上均匀地分布在上述承载构件3中，特别是尽可能均匀地，使得承载构件3在其横向方向上尽可能均匀。提出的结构的优点是围绕增强纤维F的基体m保持增强纤维F的插入基本上不变。其通过其轻微弹性使施加在纤维上的力的分布均等，减少了绳索的纤维-纤维接触和内部磨损，从而提高了绳索2,2’的使用寿命。单独的纤维F尽可能地均匀分布在其中的复合机体m最优选由环氧树脂制成，其对增强纤维F具有良好的粘合性，并且已知其有利地与碳纤维一起起作用。可替代地，例如，可以使用聚酯或乙烯基酯，但可替代地可以使用任何其他合适的替代材料。图5a示出了在图中圆圈内呈现的在绳索2,2’的纵向方向上观察的接近承载构件3表面的承载构件局部横截面，根据该横截面，承载构件3的增强纤维F优选地组织在聚合物基体m中。承载构件3的其余部分(未示出)具有类似的结构。图5a还示出了各个增强纤维F如何基本均匀地分布在聚合物基体m中，聚合物基体m围绕增强纤维F并被固定到增强纤维F。聚合物基体m填充各个增强纤维F之间的区域，并且基本上将基体m内的所有增强纤维F彼此结合为均匀的固体物质。在各个(优选全部的)增强纤维F和基体m之间存在化学结合，其一个优点是结构的均匀性。为了加强增强纤维与基体m的化学粘合，特别加强增强纤维F和基体m之间的化学结合，各个纤维可以具有薄涂层，例如，在增强纤维结构和聚合物基体m之间的实际纤维结构之上的底层涂料(未示出)。然而，这种薄涂层不是必须的。聚合物基体m的特点也可以如聚合物技术中常见的那样被优化。例如，基体m可以包括基础聚合物材料(例如，环氧树脂)以及添加剂，其微调基础聚合物的性质使得基体的性质被优化。聚合物基体m优选为硬质非弹性体，因为在这种情况下，可以减少，例如屈曲的风险。然而，聚合物基体不必须是非弹性体，例如，如果这种材料的缺点被认为是可接受的或与预期使用无关的。在这种情况下，聚合物基体m可以由诸如聚氨酯或橡胶的弹性体材料制成。聚合物基体中的增强纤维F在此表示各个增强纤维F用聚合物基体m彼此结合，例如，在制造阶段，将它们一起浸入聚合物基体的液体材料中，然后固化。在这种情况下，彼此结合的各个增强纤维与聚合物基体之间的间隙包含基体的聚合物。以这种方式，在绳索的纵向方向上彼此结合的大量增强纤维分布在聚合物基体中。如上所述，增强纤维优选地基本上均匀地分布在聚合物基体m中，使得当沿绳索的横截面方向观察时，承载构件尽可能同质。换句话说，承载构件3的横截面的纤维密度因此基本上不变化。

增强纤维F与基体m一起形成均匀的承载构件，当绳索弯曲时，其内部不会发生相对研磨运动。承载构件3的各个增强纤维主要被聚合物基体m围绕，但是随机的纤维-纤维接触可能发生，因为在纤维浸入聚合物的同时控制纤维相对于彼此的位置是困难的，另一方面，从本解决方案的功能的角度来看，不需要完全消除随机的纤维-纤维接触。然而，如果期望减少它们的随机发生，则可以预先涂覆各个增强纤维F，使得所述基体的聚合物材料涂层在各个增强纤维被带入并与基体材料结合之前已经围绕它们每一个，例如，在它们浸入流体基体材料之前。

如上所述，承载构件3的基体m的材料特点最优选地是硬质的。硬质基体m有助于支撑增强纤维F，特别是当绳索弯曲时，由于硬质材料有效地支撑纤维F，因此防止弯曲绳索的增强纤维F屈曲。为了减少屈曲并促进承载构件3的小弯曲半径，因此优选地聚合物基体m是硬的，特别是非弹性的。基体最优选的材料是环氧树脂、聚酯、酚醛塑料或乙烯基酯。聚合物基体m优选非常硬，其弹性模量(E)超过2GPa，最优选超过2.5GPa。在这种情况下，弹性模量(E)优选在2.5-10GPa的范围内，最优选在2.5-3.5GPa的范围内。对于可以提供这些材料特点的基体m，有市售的各种材料替代物。优选地，承载构件3的横截面的超过50％的表面区域是上述增强纤维，优选地使得50％-80％是上述增强纤维，更优选地使得55％-70％是上述增强纤维，并且基本上所有的剩余表面区域是聚合物基体。最优选的是，这被执行为使得约60％的表面区域为增强纤维，并且约40％为基体材料(优选环氧树脂材料)。以这种方式，实现了承载构件3的良好的纵向刚度。如上所述，由于其优异的特点，碳纤维是用作所述增强纤维的最优选的纤维。然而，这不是必须的，因为可以使用替代的纤维，诸如玻璃纤维，其已被发现也适用于提升绳索。

在示出的实施例中，承载构件3基本是长方形的。然而，这不是必须的，因为可以使用替代的形状。类似地，一个组G中所有承载构件3的横截面不必须相似，如所示实施例中的情况。另外，横截面不同的承载构件可以在绳索的厚度方向上抵靠彼此堆叠，但是在这种情况下，在厚度方向上彼此相邻的承载构件优选地具有彼此相对放置的相对的侧面(在绳索的厚度方向面对)，该侧面成形以形成对与彼此的对应部分。然后，例如，其中一个侧面可以是凹形的，另一个是凸形形状。

图6示出了电梯的优选实施例，其包括井道H；在井道H中可垂直移动的电梯轿厢1以及在井道H中可垂直移动的配重5.电梯包括绳索R，其包括一个或多个互连电梯轿厢1和配重5的提升绳索2,2’。电梯包括安装为比轿厢1和配重5更高的、在这种情况下特别是在井道H的上端附近的一个或多个上绳索轮11、12。在这种情况下，存在两个所述绳索轮11、12，但是电梯也可以用其他数量的绳索轮11、12施行。所述一个或多个提升绳索2,2’的每一个经过安装在井道H上端附近的所述一个或多个绳索轮11、12。在这种情况下，一个或多个绳索轮11、12安装在井道上端的内部，但是可选的它们可以安装在井道H上端的旁边或上方的空间内。所述一个或多个绳索轮11、12包括与所述一个或多个提升绳索2,2’接合的驱动轮11，并且电梯包括用于旋转驱动轮11的马达M。因此，电梯轿厢1可以移动。电梯还包括用于自动控制马达M旋转的电梯控制单元10。从而也可以自动控制轿厢1的移动。各个提升绳索2,2’如图1至图5描述的范围，从而每个提升绳索2,2’具有纵向方向l、厚度方向t以及宽度方向w。各个提升绳索2,2’包括承载构件3的组G，以及包裹所述承载构件3的组G的涂层4，其中承载构件3在涂层4中平行延伸，并在绳索2,2’的整个长度上以无捻方式并且不中断。承载构件3是带状的，特别地基本上在宽度方向w上比在绳索2,2’的厚度方向上更大，并由包含聚合物基体(m)中的增强纤维F的复合材料制成。并在绳索2,2’的厚度方向上抵靠彼此堆叠。承载构件3基本上在宽度方向w上比在提升绳索2,2’的厚度方向t上更大，它们容易在提升绳索2,2’的厚度方向上抵靠彼此堆叠，并且维持提升绳索2,2’的结构在绳索的使用期间保持不变。此外，承载构件3基本上在宽度方向w上比在提升绳索2,2’的厚度方向t上更大，它们抵抗围绕沿绳索的宽度方向延伸的轴线的弯曲抗性减小了。当承载构件3的横截面区域需要较大以实现良好的承载能力，以及绳索需要围绕绳索轮可弯曲时，这是有利的。特别是在承载构件的材料难以弯曲的情况下，其是复合材料的情况，这是有利的。如上所述，提升绳索2,2’还优选地在宽度方向w上比在提升绳索2,2’的厚度方向t上更大，由此，其抵抗围绕沿提升绳索2,2’的宽度方向延伸的轴线弯曲总抗性减小了。

为了利用促进绳索弯曲的绳索特点，提升绳索2,2’布置成使得所述一个或多个提升绳索2,2’的每一个围绕一个或多个绳索轮11、12经过，其中在厚度方向t上面对并在提升绳索2,2’的宽度方向w上延伸的侧面抵靠绳索轮11、12。各个提升绳索围绕一个或多个绳索轮11、12经过，绳索轮12、13围绕在提升绳索2,2’的宽度方向w延伸的轴线转动。复合构件的增强纤维F优选为碳纤维，其轻量化并且在纵向方向上具有优异的承载能力。因此，电梯在提升能力和能量效率方面具有优异的性能。

图6中示出的电梯包括除所述绳R之外，与电梯轿厢1和配重5互连的第二绳C。另外，绳C可以具有如应用中其他处描述的绳索2,2’。对于绳C，电梯包括安装为比轿厢1和配重5更低的、在这种情况下特别是在井道H的下端附近的一个或多个下绳索轮21、22。在这种情况下，存在两个所述绳索轮21、22，但是电梯也可以用其他数量的绳索轮21、22施行。各个所述一个或多个提升绳索2,2’围绕安装在井道H上端附近的所述一个或多个绳索轮11、12经过。在这种情况下，一个或多个绳索轮11、12安装在井道H的下端内部。

在应用中，仅电梯已经被呈现为利用提升绳索22,2’的提升设备。然而，提升绳索2,2’可以用于一些其他类型的提升设备，诸如起重机。

如上所述，组G中的承载构件3的数量优选地为至少为2并少于10。用在组G中的少量的承载构件3，以简单结构获得承载横截面厚度的大量附加。当承载构件的数量在上述给出的至少为2且少于10(即，2、3、4、5、6、7、8或9)的范围中时，各个承载构件的厚度优选地在0.5-4mm范围中，它们的组合厚度优选地在1-20mm之间，由此获得最适合电梯的绳索，特别因为其弯曲的性能。然而，当更复杂的结构可接受时，上述给定的至少为2且小于10的范围不必须需要实现，因为数量可以替代地甚至更大，例如高达一百。在数量大于所述至少2且小于10的情况下，各个承载构件优选地小于上述描述，最优选地在0、1-2mm范围中，它们的组合厚度再次优选地在所述1到20mm之间。

应当理解，上述描述和附图仅旨在教导发明人已知的最佳方式来制造和使用本发明。对于本领域技术人员显而易见的是，本发明的概念可以以各种方式实现。因此，根据上述教导，本领域技术人员可以理解，本发明的上述实施例可以被修改或变化，而不脱离本发明。因此，应当理解，本发明及其实施例不限于上述示例，而是可以在权利要求及其等同物的范围内变化。

Claims (18)

1.一种用于提升设备的提升绳索(2,2’)，该提升绳索(2,2’)具有纵向方向(l)、厚度方向(t)以及宽度方向(w)，并包括

一组(G)由复合材料制成的承载构件(3)，复合材料包括嵌入聚合物基体(m)中的增强纤维；以及

包裹所述承载构件(3)组(G)的涂层(4)；

其中所述承载构件(3)以无捻方式在涂层(4)内部延伸，承载构件彼此平行而且与绳索(2,2’)的纵向方向(l)在其整个长度上平行，所述承载构件(3)在绳索(2,2’)的宽度方向(w)上比在厚度方向(t)上基本上更大并且在绳索(2,2’)的厚度方向(t)上抵靠彼此堆叠。

2.根据权利要求1的提升绳索，其中所述组中承载构件(3)的数量至少为2，优选地少于10，最优选地为2或者3。

3.根据前述权利要求中任一项所述的提升绳索，其中所述组中承载构件(3)的数量为2。

4.根据前述权利要求中任一项所述的提升绳索，其中绳索(2,2’)在其宽度方向(w)上比在其厚度方向(t)上基本上更大，绳索的宽度/厚度比优选地至少为2。

5.根据前述权利要求中任一项所述的提升绳索，其中承载构件(3)的宽度/厚度比至少为2。

6.根据前述权利要求中任一项所述的提升绳索，其中在厚度方向上彼此相邻的承载构件(3)具有抵靠彼此放置的相对的侧面，其中侧面成形以形成对与彼此的对应部分。

7.根据前述权利要求中任一项所述的提升绳索，其中承载构件(3)设置成通过在提升绳索(2,2’)的纵向方向上抵靠彼此滑动而在提升绳索(2,2’)内相对于彼此运动。

8.根据前述权利要求中任一项所述的提升绳索，其中所述相对的侧面彼此不相连。

9.根据前述权利要求中任一项所述的提升绳索(2,2’)，其中绳索包括用于润滑在绳索(2，2’)的厚度方向上彼此相邻的承载构件(3)之间的交界面的润滑剂。

10.根据前述权利要求中任一项所述的提升绳索，其中在厚度方向上彼此相邻的承载构件(3)中的一个或两个具有低摩擦材料的外层，形成面对在绳索(2,2’)的厚度方向上与其相邻的承载构件(3)的侧面。

11.根据前述权利要求中任一项所述的提升绳索(2,2’)，其中抵靠彼此放置的相对的侧面至少在绳索(2,2’)的纵向方向上是光滑的。

12.根据前述权利要求中任一项所述的绳索(2，2’)，其中所述增强纤维(F)是碳纤维。

13.根据前述权利要求中任一项所述的提升绳索，其中涂层(4)包括对于组(G)在绳索的横向方向上封闭的内部空间，其中内部空间中包括承载构件(3)的所述组(G)，而且在内部空间中，不包括除了所述组(G)的所述承载构件的其他承载构件。

14.根据前述权利要求中任一项所述的提升绳索，其中绳索(2,2’)包括在绳索(2,2’)的宽度方向(w)上相邻的如限定的多个承载构件组(G)。

15.根据前述权利要求中任一项所述的提升绳索，其中所述聚合物基体的弹性模量E大于2GPa，最优选地超过2.5GPa，更优选地在2.5-10GPa范围内，最优选地在2.5-3.5GPa范围内。

16.根据前述权利要求中任一项所述的提升绳索，其中所述组中的承载构件(3)的数量至少为5。

17.根据前述权利要求中任一项所述的提升绳索，其中绳索(2,2’)在其宽度方向(w)上比在其厚度方向(t)上基本上更厚，绳索的宽度/厚度比优选地至多为1。

18.一种电梯，其包括

井道(H)；

在井道(H)中可垂直移动的电梯轿厢(1)；

在井道(H)中可垂直移动的配重(5)；

包括如前述权利要求中任一项所述的一个或多个绳索(2,2’)的绳(R和/或C)，每个与轿厢(1)和配重(5)互连。