CN108137279A - 带式牵引装置，制造该牵引装置的方法，该牵引装置在电梯中的使用以及设置有该牵引装置的电梯 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是一种带式牵引装置，该装置包括人字形齿带(1)，该齿带具有至少一个齿部件(1a)和支撑齿部件(1a)的支撑结构(2a)，该支撑结构(2a)在齿带(1)的纵向方向上包括多个加强装置(3)。在齿带(1)的横向方向上，齿带(1)包括两个并排的边缘部件(2)和在边缘部件(2)之间并连接边缘部件(2)的中心部件(4)，该中心部件在齿带(1)的横向方向上的弹簧常数小于边缘部件(2)的相应的弹簧常数。此外，本发明的目的是一种用于制造前述牵引装置(1)的方法和牵引装置在电梯中的使用，以及设置有前述牵引装置(1)的电梯。

Description

带式牵引装置，制造该牵引装置的方法，该牵引装置在电梯中 的使用以及设置有该牵引装置的电梯

技术领域

本发明的目的是如权利要求1前序部分所述的带式牵引装置和如权利要求6前序部分所述的用于制造前述牵引装置的方法，以及在如权利要求14所述的电梯中牵引装置的使用和如权利要求15前序部分所述的设置有所述牵引装置的电梯。

背景技术

在现有技术的已知的解决方案中，齿带通常用作传动装置，即，作为牵引装置，用于机器和设备的旋转部件，带具有例如，正齿、在一个方向倾斜的螺旋齿，或者在两个相反方向倾斜的所谓的人字形齿。当作为机器或设备的驱动轮的带轮拉动齿带时，在任何给定时间内，不同量级的齿力施加在带轮的啮合齿上。齿力的分布通过在齿之间的一个间隔中的齿带内的纵向加强件，例如钢丝或相应装置的弯曲来确定。例如，当齿轮的齿的弹簧常数大约是带加强件的弹簧常数的5％时，最大的齿力，可以是大约20％的相应的带力，在任何时间施加在齿轮的第一牵引齿上。在这种情况下，带轮的三个第一牵引齿几乎承受整个带力的一半。使用较软的齿轮时，齿力当然会分配给更多的齿，但与此同时，具有较大载荷的齿的变形增加，并且齿超负荷。

带，例如作为牵引装置运行且基本上与其厚度一样宽的人字形齿带的另一个问题是，带必须适应由带旋转的轮子的轴向公差，因为牵引轮的轴和通过带旋转的转向滑轮的轴在带旋转的方向上并不总是足够精确。在这种情况下，不适于这些公差的带的中心部件的张力和施加在带的边缘的张力之间的差变得过大，带磨损太快。可以通过使带易弯曲而使带更好地适应，例如，通过安装张紧装置，例如适于弯曲的金属丝或者编织物等，作为带的加强件，在这种情况下，带关于轮的旋转平面中的缺陷易于弯曲和屈曲。然而，在带长度较长的带驱动中，例如，在使用带作为牵引装置的电梯的使用中，容易拉长的带引起许多问题，因此拉长率必须被最小化。在这种情况下，必须使用比正常情况下刚性更强的加强件，但在这些情况下产生的问题是，齿形必须非常精确，并且牵引轮和转向滑轮的对准的准确度必须非常好，因为否则带中心部件的张力和施加在边缘上的张力差变得太大，则带将会磨损。

发明内容

本发明的目的是消除上述缺点并且实现不昂贵且易于实施的带式人字形牵引装置，该装置能够减小驱动牵引装置的驱动轮的齿中的齿力，其中在这种情况下，齿承受比目前更大的带力。这反过来使得能够减小与驱动轮和许多其他机器和设备的使用相关联的组件的尺寸，在这种情况下，成本和经常存在的布局的问题也随之减少。相应地，如果需要，驱动轮的齿力的更好的耐久性也使得能够使用更有效的解决方案。根据本发明的牵引装置的特征在于权利要求1的特征部分中公开的内容。相应地，根据本发明的用于制造牵引装置的方法的特征在于权利要求6的特征部分中公开的内容，根据本发明的牵引装置在电梯中的使用的特征在于权利要求14的特征部分中公开的内容。此外，本发明的电梯的特征在于权利要求15的特征部分中公开的内容。本发明的其他实施例的特征在于其他权利要求中公开的内容。

在本申请的说明部分中也讨论了一些发明实施例。本申请的发明内容也可以不同于在下文给出的权利要求中的定义。本发明内容还可以由若干独立的发明组成，尤其是如果根据表达或隐含的子任务或从所获得的优点或优点的类别的角度考虑本发明。在这种情况下，从独立的发明概念的观点来看，下文的权利要求中包含的一些属性可能是多余的。类似地，结合每个实施例呈现的不同细节也可以应用于其他实施例中。此外，还可以说至少一些从属权利要求至少可以在某些情况下被视为具有独创性。

通过使用根据本发明的牵引装置，实施电梯解决方案是有利的，其中电梯轿厢的悬挂绳索以及配重或补偿重量与牵引装置是分开的。在这种情况下，电梯机器通常位于电梯井道的底部部分，例如，在电梯井道基部处或靠近基部的位置。设置有根据本发明的牵引装置的这种类型的电梯解决方案非常适合于低层和中层建筑，并且由于牵引装置施加的较小的齿力，该解决方案甚至适合于旨在用于非常高的建筑的电梯。根据本发明的牵引装置也适合于之前没有电梯的低层建筑中的新电梯。此外，根据本发明的牵引装置非常适合用于旧电梯的现代化。

根据本发明的牵引装置优选地包括齿带，该齿带在宽度方向上具有并排的两个边缘部件和在边缘部件之间且连接边缘部件的中心部件，该中心部件在齿带的横向方向上的弹簧常数小于边缘部件的对应的弹簧常数。在这种情况下，较边缘部件更易弯曲的中心部件允许齿带在啮合齿处的轻微加宽，并且因此使得带力更加均匀地分布到驱动牵引装置的驱动轮的齿上。

除此以外，根据本发明的解决方案一个优点是，由于齿带在侧向方向上更好地弯曲，因此施加在驱动人字形齿带的驱动轮的齿上的带力更均匀地分布给驱动齿轮的若干连续的啮合齿。在这种情况下，齿一起承受比现有技术中已知的解决方案大得多的带力。这进一步使得机器和所有组件的尺寸减小，然而不会损失所需的功率。在这种情况下，成本会降低，而且对空间的要求有更好的控制。相应地，如果需要，所使用的功率可以增加，而不会过度危及驱动轮的齿的耐久性。另一个优点是更好的耐用性，并且齿带的磨损更小。这增加了齿带的使用寿命，并且使得能够使用长齿带而没有过度的内部张力，过度的内部张力是由于牵引轮和转向滑轮的对齐中的尺寸不准确而施加在带上的。具有比以往更好的侧向弯曲性的人字形齿带还可以降低齿接触产生的噪音。

除此以外，使用根据本发明的牵引装置的一个优点在于，其尤其能够实现具有以下机器的可靠地运行的电梯解决方案，其中电梯轿厢和配重或补偿重量的悬挂装置和牵引装置彼此分开。另外一个优点是，通过根据本发明的解决方案，绳索布置和电梯布局可以变得多样化，这使得布局设计更加容易。另外一个优点是，电梯的安装更快捷容易，因为牵引轮和转向滑轮的对齐的尺寸精度要求较低。与根据现有技术的电梯相比，根据本发明的解决方案使得能够实现小得多的移动质量。在这种情况下，需要较小的加速力，由此可以使用较小的机器、较轻的结构、较小的导轨等。此外，用作为驱动轮的牵引轮的直径可以大致为根据现有技术的解决方案中所需的牵引轮直径的1/4。由此可见，机器的足够的扭矩也仅大致为根据现有技术的解决方案中所需的扭矩的1/4。在这种情况下，机器的效率比现有技术好得多，因为旋转的速度大约快了四倍。上述特性还降低了成本，此外，根据本发明的解决方案可以在电梯井道的高度、宽度方向以及深度方向上节省空间。

附图说明

在下文中，将参考所附的简化和示意图并借助其实施例的一些示例更详细地描述本发明，其中

图1示出了根据本发明的一个牵引装置的短截面部分的顶部和侧面的斜视图。

图2示出了根据本发明的另一截面牵引装置的端视图。

图3示出了根据本发明的第三截面牵引装置的端视图，以及

图4示出了一个电梯布置的简化和示意性侧视图，其中使用了根据本发明的牵引装置，并且其中电梯的升降机布置在电梯井道的底部部分中。

具体实施方式

图1至3示出了根据本发明的各种人字形齿带的简化截面图，其用作牵引装置1。所有不同的齿带1的共同之处在于，在齿带1的横截面方向上，即在宽度方向上，具有齿2b的边缘部件2被加强以承受在齿带1的纵向和横向方向上的力，而在横截面方向上，在侧边缘2之间在齿带1的中心的无齿中心部件4被布置成至少在齿带1的横向方向上比齿带1的边缘部件2弯曲更多。在这种情况下，在边缘部件2之间且连接边缘部件2的中心部件4在齿带1的横向方向上的弹簧常数小于边缘部件2的相应的弹簧常数。

在中心部件4处没有齿2b，因此在中心部件4处的横截面上是槽2c，其长度为齿带1的长度，槽的深度基本上是齿2b的高度或更深。在两个边缘部件2上的齿2b彼此相似，并且从上方看，它们相对于齿带1的纵向中心线形成彼此相同量级的角度但是在纵向中心线的相对侧。

图1示出了根据本发明的一个人字形齿带1的较短部分的斜视俯视图，该部分在横截面上由三个部件并排构成，即第一边缘部件2和第二边缘部件2以及在它们之间的在齿带1的横截面方向上的齿带1的中心的中心部件4，中心部件例如是在其侧面处被胶合或以其他方式紧固到用作边缘部件2的背面支撑结构2a上。在根据图1的结构中，中心部件4的厚度小于边缘部件2的支撑结构2a的厚度，在这种情况下，中心部件4的弯曲性能被提高。

两个边缘部件2由支撑结构2a构成，该支撑结构设置有相对于齿带1的行进方向处在倾斜姿态的齿2b。在支撑结构2的内部，并排设置有多个承载加强装置3，例如在齿带1的纵向方向上的金属丝或对应的装置。加强装置3在支撑结构2中彼此以规则的间隔并排排列，并且它们基本上在齿带1的支撑结构2a的平面方向上的平面上布置在齿带1的纵向方向上。

边缘部件2的支撑结构2a以及齿2b具有坚固并且耐磨并且基本上坚硬的材料，例如具有适合于该目的的弹性体。相应地，中心部件4具有比边缘部件2的支撑结构2a更柔软的材料，例如，具有适合于该目的的一些弹性体，并且被布置成用作齿带1中的横向弹簧，该弹簧的弹簧常数小于边缘部件2的支撑结构2a的弹簧常数，并且在这种情况下允许齿带1在其横向方向上在重负载的啮合齿2b处加宽。在这种情况下，带的力被分布到若干齿2b上，并且在支撑结构2a内的加强装置3可以稍微伸长一些，而齿力不会变得过大。

图2示出了根据本发明的第二截面的齿带1的端视图，该带用作牵引装置1。该齿带1在其他方面与图1所示的齿带相似，但是在该结构中，具有不同材料的中心部件4的厚度基本上与边缘部件2的支撑结构2a的厚度相同。然而，在其他方面，该带解决方案在结构和功能上基本上与根据图1的解决方案相似。

图3示出了根据本发明的第三截面齿带1的端视图，该带用作牵引装置。该齿带1在其他方面类似于图1所示的齿带，但是在该结构中，中心部件4与边缘部件2的支撑结构2a的材料相同，该解决方案中的支撑结构基本上为整个齿带1的宽度。然而，中心部件4与齿带1的边缘部件2的不同之处在于，在中心部件4中没有加强装置3，并且中心部件4的厚度基本上小于齿带1的边缘部件2的支撑结构2a的厚度，因为在中心部件4中是使支撑结构2a变薄的薄化槽5。在齿带1的中心处的齿2b之间的槽2c在该解决方案中，现在该槽以薄化槽5的深度而更深，并且槽2c的基部在支撑结构2a内部延伸到齿2b的底部平面之下。薄化槽5可以在齿带1的支撑结构2a的前表面上，即在齿2b的侧面上，或者在齿带的支撑结构2a的后表面上，即，在齿2b的相对侧上。没有加强装置3的较薄的中心部件4现在在齿带1的侧向方向上，即在宽度方向上，形成比边缘部件2更易弯曲的区域，该区域在齿带1的宽度方向上的弹簧常数小于较厚的边缘部件2的弹簧常数。

根据本发明的齿带1使用根据本发明的方法制造，例如，以这样的方式制造从而使得，在支撑结构2a和齿2b设置在齿带1的每个边缘上并且中心部件4在齿带1的中心在边缘部件2之间形成的情况下，在边缘部件2的横截面中，该中心部件在齿带1的宽度方向上的弹簧常数小于边缘部件2的相应的弹簧常数，该中心部件4布置成在齿带1的横向方向上比齿带1的边缘部件2弯曲更多。

在根据图1和图2的解决方案中，齿带1以这样的方式制造，从而使得，比边缘部件2基本上更易弯曲、相对于边缘部件2由不同的材料构成并且其弹簧常数小于边缘部件2的弹簧常数的中心部件4，在其侧面处被紧固到支撑结构2a之间的边缘部件2的支撑结构2a的彼此相对的侧表面。紧固通过例如胶合、硫化或通过适合于紧固弹性体的其他方法完成。

相应地，在根据图3的解决方案中，齿带1以这种方式制造，从而使得，在齿带1的纵向方向上薄化槽5在齿带1的横截面中在齿带1的中心在齿带1的支撑结构2a中形成，在该薄化槽处，支撑结构2a比在齿带1的边缘部件2处更薄。薄化槽5可以制作在齿带1的支撑结构2a的前表面上，即在齿2b的一侧上，或者在齿带1的支撑结构2a的后表面上，即在齿2b的相对侧上。如果在齿2b的侧面上形成薄化槽5，则齿2b之间的槽2c可以与形成薄化槽共同制成。薄化槽5或者通过例如铸造或模制与形成齿带1的轮廓共同形成，或者之后通过例如切削或铣削形成。

齿带1的中心部件4和边缘部件2的尺寸、强度特征、弹簧常数和材料可以以许多不同的方式变化，以便有效地调整齿带1的中心部件4和边缘部件2的横向弯曲。

图4示出了一个电梯布置的简化局部剖面侧视图，其中使用了根据本发明的人字形齿带，其作用为牵引装置1。电梯轿厢6和补偿重量或配重7，在下文中为简单起见仅称为补偿重量7，以1:1悬挂，使得电梯轿厢6的悬挂绳索8在其自身导轨上被引导从电梯轿厢6经由转向滑轮9到补偿配重7，悬挂绳索8的第二端被紧固到补偿重量上。

在使用根据本发明的牵引装置1的解决方案中，电梯轿厢6和补偿重量7的悬挂和移动彼此分开，在这种情况下，通过单独的牵引装置1实现移动，该牵引装置1的第一端固定在电梯轿厢6底部部分的固定点14上，第二端固定在补偿重量7的底部部分的固定点15上。牵引装置1从其第一端的固定点14在电梯机器在电梯井道的底端部分中的电梯机器11的人字形牵引轮10的底端的下方，例如，在电梯井道的13层，被引导到转向轮12，并且在绕过转向轮12底部之后，牵引装置1被引导到在补偿重量7的底部部分上的第二段的固定点15。牵引轮和牵引装置之间的接触主要通过牵引装置的齿部将移动牵引装置的力传递到牵引装置。牵引装置在牵引轮上偏转它们之间接触角度的值。电梯机器11可以是齿轮的或无齿轮的。

关于牵引装置1的第一端的固定点14也是牵引装置1的张力装置14a，从操作功能的角度来看，牵引装置1的目的是使牵引装置1保持足够的拉紧。张力装置14a可以仅与牵引装置1的第二端的固定点15相连接，或者也在牵引装置1的两端处。

牵引装置1在该电梯实施例中是人字形齿带，其通过形状锁定从牵引轮10接收其动能。此外，牵引装置1在结构上使得中心部件4在牵引装置1的横截面中位于牵引装置1的中心，中心部件被布置成在牵引装置1的横向方向上，即在宽度方向上比牵引装置1的边缘部件2弯曲的更多，在这种情况下，作用在牵引装置1中的带力更均匀地分布在牵引轮10的人字形齿部上。

根据本发明的牵引装置1的使用不仅限于使用上文提出的电梯解决方案，而是相同的牵引装置1也可以用于非常不同的电梯解决方案中。除了一个牵引装置1和与其连接的其他组件，可以有，例如两个并排的组件，并且也可以有两个并排的补偿重量7。此外，悬挂比和牵引比也可以不是1:1，例如是2:1。

图4的电梯也可以以其他方式实现，例如，使得牵引轮而不是转向滑轮位于电梯井道的顶部部分。

图4示出了牵引轮和转向滑轮装置，使得它们的接触角为90度。根据本发明的电梯还可以使用另一接触角来实现。通过另外布置带和牵引轮的相互通道，例如，通过单个转向滑轮或多个转向滑轮，可以容易的实现180度甚至更多的接触角。

还必须注意的是，上文提出的不同的解决方案和特征可以是本发明的特征以及本发明的一个或多个其他特征。

本领域技术人员显而易见的是，本发明不仅限于上述示例，而是可以在下文给出的权利要求的范围内变化。因此，例如，齿的姿态和形状可以不同于上文示出的，并且加强装置的结构、形状、尺寸、数量、位置和材料可以不同于上文所述的。因此，例如，加强装置的材料可以不是铁，而是例如，碳纤维、玻璃纤维、凯夫拉(Kevlar)、人造物质、优选地芳族聚酰胺(Aramid)，或者是上述一个或多个的组合，或者是其他适合本目的的一些金属或非金属，加强装置可以是编织物、制造品、纤维束、线束、金属或非金属张力拉杆或接收张力的复合结构。

Claims (18)

1.一种带式牵引装置，其包括人字形齿带(1)，该人字形齿带具有至少一个齿部件(1a)以及支撑该齿部件(1a)的支撑结构(2a)，该支撑结构(2a)在齿带(1)的纵向方向上包括多个加强装置(3)，其特征在于，在齿带(1)的横向方向上，齿带(1)包括并排的两个边缘部件(2)，以及在边缘部件(2)之间并连接边缘部件(2)的中心部件(4)，该中心部件在齿带(1)的横向方向上的弹簧常数小于边缘部件(2)的相应的弹簧常数。

2.根据权利要求1所述的牵引装置，其特征在于，中心部件(4)的厚度等于或小于边缘部件(2)的支撑结构(2a)的厚度。

3.根据权利要求1或2所述的牵引装置，其特征在于，中心部件(4)具有与边缘部件(2)不同的材料，并且中心部件(4)的材料比边缘部件(2)的材料更柔软且更易弯曲。

4.根据权利要求1、2或3所述的牵引装置，其特征在于，沿着齿带(1)的横截面的方向在齿带(1)的中心，在两个并排定位的边缘部件(2)之间，中心部件(4)在其侧面处被紧固到每个边缘部件(2)的支撑结构(2a)的侧表面齿带。

5.根据权利要求1或2所述的牵引装置，其特征在于，中心部件(4)与边缘部件(2)的支撑结构(2a)是一样的材料，并且中心部件(4)的厚度小于在边缘部件(2)处的支撑结构(2a)的厚度。

6.根据前述权利要求中任一项所述的牵引装置，其特征在于，较边缘部件(2)更易弯曲的中心部件(4)适于允许齿带(1)在啮合齿处的加宽。

7.一种用于制造带式牵引装置的方法，该牵引装置包括人字形齿带(1)，该人字形齿带具有至少一个齿部件(1a)以及支撑该齿部件(1a)的支撑结构(2a)，该支撑结构(2a)在齿带(1)的纵向方向上包括多个加强装置(3)，其特征在于，在齿带(1)的宽度方向上，具有支撑结构(2a)和齿(2b)的边缘部件(2)设置在齿带(1)的每个边缘上，并且中心部件(4)在齿带(1)的中心在边缘部件(2)之间形成，该中心部件在齿带(1)的宽度方向上的弹簧常数小于边缘部件(2)的相应的弹簧常数。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，基本上比边缘部件(4)更易弯曲、由与边缘部件(2)不同的材料构成、并且具有比边缘部件(2)的弹簧常数更小的弹簧常数的该中心部件(4)在其侧面处被紧固到边缘部件(2)的支撑结构(2a)的彼此相对的侧表面。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，该中心部件(4)通过胶合、焊接、硫化或其他适合的固定方法，在其侧面处被紧固到边缘部件(2)的支撑结构(2a)的彼此相对的侧表面。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，齿带(1)的支撑结构(2a)基本上制成为整个齿带(1)的宽度，并且，中心部件(4)以这样的方式形成从而使得，在齿带(1)的纵向方向上，在齿带(1)的横截面中，在齿带(1)的中心处，在齿带(1)的支撑结构(2a)中形成薄化槽(5)，在该薄化槽处其他固体支撑结构(2a)比在齿带(1)的边缘部件(2)处更薄。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，该薄化槽(5)在支撑结构(2a)的前表面上、即在齿(2b)的侧面上形成。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，当在支撑结构(2a)的前表面上、即在齿(2b)的侧面上形成薄化槽(5)时，在齿(2b)之间同时形成槽(2c)。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，该薄化槽(5)在支撑结构(2a)的后表面上、即在齿(2b)的相对侧上形成，。

14.根据前述权利要求10至13中任一项所述的方法，其特征在于，薄化槽(5)形成在支撑结构(2a)中，或者例如通过铸造或模制与形成齿带(1)的轮廓共同形成，或者之后通过例如切削或铣削形成。

15.根据前述权利要求7至14中任一项所述的方法，其特征在于，较边缘部件(2)更易弯曲的中心部件(4)适于允许齿带(1)在啮合齿处的加宽。

16.一种在电梯中用于移动电梯的与悬挂装置分开的电梯轿厢(6)和至少一个补偿重量(7)的用作根据上述权利要求1至6中任一项所述的牵引装置的人字形齿带(1)的使用。

17.一种电梯，其包括至少一个电梯轿厢(6)、用于实现电梯轿厢(6)的运动的相对于电梯井道支撑在其位置上的驱动机械(11)，以及人字形齿带，用作将由驱动机械(11)产生的旋转运动传递到电梯轿厢(6)的运动中的牵引装置，该齿带具有至少一个齿部件(1a)以及支撑齿部件(1a)的支撑结构(2a)，该支撑结构(2a)包括在齿带的纵向方向上的多个加强装置(3)，其特征在于，在牵引装置(1)的宽度方向上，齿带包括两个并排的边缘部件(2)以及在边缘部件(2)之间且连接边缘部件(2)的中心部件(4)，该中心部件在齿带的横向方向上的弹簧常数小于边缘部件(2)的相应的弹簧常数。

18.根据权利要求17所述的电梯，其特征在于，较该边缘部件(2)更易弯曲的中心部件(4)适于允许齿带(1)在啮合齿处的加宽。