CN108726321B - 用于电梯系统带的混合纤维受拉构件 - Google Patents

用于电梯系统带的混合纤维受拉构件 Download PDF

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Abstract

一种用于电梯系统的带包括多个受拉构件，所述多个受拉构件沿着带宽度布置并且沿着所述带的长度纵向延伸。每个受拉构件包括多根第一纤维和与分散到所述第一纤维中与所述第一纤维不同的多根第二纤维。夹套材料至少部分地包封所述多个受拉构件。一种电梯系统包括：井道；电梯轿厢，所述电梯轿厢位于所述井道内并且可在所述井道内移动；以及带，所述带可操作地连接到所述电梯轿厢以沿着所述井道悬挂和/或驱动所述电梯轿厢。所述带包括多个受拉构件，所述多个受拉构件沿着带宽度布置并且沿着所述带的长度纵向延伸。每个受拉构件包括多根第一纤维和与分散到所述第一纤维中与所述第一纤维不同的多根第二纤维。

Description

用于电梯系统带的混合纤维受拉构件
背景技术
本文公开的实施方案涉及电梯系统，并且更具体地涉及用于悬挂和/或驱动电梯系统的电梯轿厢的承重性构件。
电梯系统对于在建筑物中的不同楼层之间运送乘客、货物或两者是有用的。一些电梯是基于牵引的并且利用诸如带的承重性构件来支撑电梯轿厢并实现电梯轿厢的期望移动和定位。
在使用带作为承重性构件的情况下，多个受拉构件嵌入共同的夹套中。夹套将受拉构件保持在期望位置中并且提供摩擦载荷路径。在示例性牵引电梯系统中，机器驱动牵引带轮，带与所述牵引带轮相互作用以沿着井道驱动电梯轿厢。带通常利用由钢元件形成的受拉构件，但是可替代地可利用由合成纤维或其他材料(诸如碳纤维复合材料)形成的受拉构件。
发明内容
在一个实施方案中，一种用于电梯系统的带包括多个受拉构件，所述多个受拉构件沿着带宽度布置并且沿着所述带的长度纵向延伸。每个受拉构件包括多根第一纤维和与分散到所述第一纤维中与所述第一纤维不同的多根第二纤维。夹套材料至少部分地包封所述多个受拉构件。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，所述第一纤维是碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、尼龙纤维和聚合物纤维中的一种或多种。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，所述第一纤维位于基质材料中。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，所述第二纤维是高密度聚乙烯纤维。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，壳体位于由熔化的第二纤维形成的所述受拉构件的外表面处，所述熔化的第二纤维在所述外表面处浸渍入第一纤维中。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，所述受拉构件包括芯部分和外环部分。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，一个或多个阻隔层位于所述受拉构件的所述芯部分与所述外环部分之间。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，所述外环部分通过使设置在所述外环部分处的第二纤维熔化并随后使其硬化而形成。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，所述外环部分通过用基质材料浸渍所述外环部分而形成。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，所述第二纤维包括特氟隆、石墨、氧化钛、氮化硼中的一种或多种以润滑和/或保护所述第一纤维。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，多个受拉构件被加捻或编织成多根绳索，多根绳索设置在所述带中。
在另一个实施方案中，一种电梯系统包括：井道；电梯轿厢，所述电梯轿厢位于所述井道内并且可在所述井道内移动；以及带，所述带可操作地连接到所述电梯轿厢以沿着所述井道悬挂和/或驱动所述电梯轿厢。所述带包括多个受拉构件，所述多个受拉构件沿着带宽度布置并且沿着所述带的长度纵向延伸。每个受拉构件包括多根第一纤维和与分散到所述第一纤维中与所述第一纤维不同的多根第二纤维。夹套材料至少部分地包封所述多个受拉构件。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，所述第一纤维是碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、尼龙纤维和聚合物纤维中的一种或多种。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，所述第一纤维位于基质材料中。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，所述第二纤维是高密度聚乙烯纤维。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，壳体位于由熔化的第二纤维形成的所述受拉构件的外表面处，所述熔化的第二纤维在所述外表面处浸渍入第一纤维中。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，一个或多个阻隔层位于所述受拉构件的芯部分与外环部分之间。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，所述第二纤维包括特氟隆、石墨、氧化钛、氮化硼中的一种或多种以润滑和/或保护所述第一纤维。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，多个受拉构件被加捻或编织成多根绳索，多根绳索设置在所述带中。
附图说明
以下描述不应被视为以任何方式进行限制。参考附图，相同的元件编号相同：
图1是电梯系统的实施方案的示意图；
图2是电梯系统带的实施方案的示意性剖视图；
图3是电梯系统带的受拉构件的实施方案的示意性剖视图；
图4是电梯系统带的受拉构件的实施方案的另一示意性剖视图；并且
图5是用于电梯系统带的绳索的示意性剖视图。
具体实施方式
参考附图，在本文以举例而非限制的方式给出所公开的设备和方法的一个或多个实施方案的详细描述。
图1中示出示例性牵引电梯系统10的示意图。对于本发明的理解而言并不需要的电梯系统10的特征(诸如导轨、安全设施等)在本文中未予讨论。电梯系统10包括电梯轿厢14，所述电梯轿厢12用一根或多根带16可操作地悬挂或支撑在井道12中。一根或多根带16与带轮18和52相互作用以途经电梯系统10的各种部件。带轮18被构造成转向器、偏转器或空转带轮，并且带轮52被构造成由机器50驱动的牵引带轮52。牵引带轮52通过机器50的移动驱动、移动和/或推进(通过牵引)途经牵引带轮52的一根或多根带16。转向器、偏转器或空转带轮18不由机器50驱动，但会帮助引导一根或多根带16绕过电梯系统10的各种部件。一根或多根带16也可连接到对重装置22，所述对重装置22用于帮助平衡电梯系统10并且减少在操作期间处于牵引带轮的两侧上的带张力的差值。带轮18和52各自具有可彼此相同或不同的直径。
在一些实施方案中，电梯系统10可使用两根或更多根带16以用于悬挂和/或驱动电梯轿厢14。此外，电梯系统10可具有各种构型，使得一根或多根带16的两侧接合带轮18、52或者一根或多根带16的仅一侧接合带轮18、52。图1的实施方案示出1∶1挂绳布置，其中一根或多根带16端接在轿厢14和对重装置22处，而其他实施方案可利用其他挂绳布置。
带16被构造成满足带寿命要求并具有平稳操作、同时足够坚固以能够满足悬挂和/或驱动电梯轿厢14和对重装置22的强度要求。
图2提供示例性带16构造或设计的截面示意图。带16包括多个受拉构件24，所述多个受拉构件24沿着带16纵向延伸并且跨带宽度26布置。受拉构件24至少部分地封闭在夹套材料28中以限制受拉构件24在带16中的移动并且保护受拉构件24。夹套材料28限定牵引侧30，所述牵引侧30被构造成与牵引带轮52的对应表面相互作用。例如，用于夹套材料28的示例性材料包括热塑性和热固性聚氨酯、聚酰胺、热塑性聚酯弹性体和橡胶的弹性体。如果夹套材料28足以满足带16的所需功能，那么可使用其他材料来形成夹套材料28。例如，夹套材料28的主要功能是在带16与牵引带轮52之间提供足够的摩擦系数，以在其间产生期望的牵引量。夹套材料28还应将牵引负载传递至受拉构件24。此外，夹套材料28应当是耐磨的并且保护受拉构件24免受冲击损伤，例如暴露于环境因素(诸如化学品)。
在一些实施方案中，夹套材料28由诸如聚氨酯、聚酯、乙烯丙烯二烯弹性体、氯丁二烯、氯磺酰基聚乙烯、乙烯乙酸乙烯酯、聚酰胺、聚丙烯、丁基橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、丙烯酸弹性体、含氟弹性体、硅酮弹性体、聚烯烃弹性体、苯乙烯嵌段和二烯弹性体、天然橡胶或其组合的材料形成。
带16具有带宽度26和带厚度32，其中带宽度26与带厚度32的宽高比大于一。带16还包括与牵引侧30相反的后侧34以及在牵引侧30与后侧34之间延伸的带边缘36。虽然在图2的实施方案中示出了八个受拉构件24，但是其他实施方案可包括其他数量的受拉构件24，例如6、10或12个受拉构件24。此外，尽管图2的实施方案的受拉构件24基本相同，但是在其他实施方案中，受拉构件24可彼此不同。
现在参考图3，在一些实施方案中，受拉构件24各自包括多根第一纤维42，诸如液晶聚合物、碳纤维、玻璃纤维或芳族聚酰胺纤维，并且还包括分散在第一纤维42之间的多根第二纤维46。第二纤维46是相对于第一纤维42具有高韧性的纤维，诸如高密度聚乙烯(HDPE)或聚丙烯。第二纤维46减少了第一纤维42之间的直接接触，从而减少了第一纤维42的磨损。
在一些实施方案中，受拉构件24还可包括基质材料44，第一纤维42和第二纤维46设置在其中。诸如聚氨酯、乙烯基酯或环氧树脂的材料可用作基质材料。在其他实施方案中，受拉构件24在不使用基质材料44的情况下以所谓的“干纤维”构造形成。
受拉构件24可在一些实施方案中通过拉挤成型工艺形成为薄层。在标准拉挤成型工艺中，第一纤维42充满基质材料44并且被牵拉穿过加热的模具和另外的固化加热器，其中基质材料44经历交联。在示例性实施方案中，受拉构件24具有约0.5毫米至约5毫米的横截面厚度。此外，在图3所示的一些实施方案中，受拉构件24具有圆形横截面，而在其他实施方案中，受拉构件24可具有其他横截面形状，诸如矩形、卵形或椭圆形。例如，在具有圆形、卵形或椭圆形横截面的构造中，受拉构件24的大直径和/或小直径可在0.5毫米与5毫米之间。
现在参考图4，受拉构件具有芯部分62和外环部分60。在一些实施方案中，一个或多个阻隔层64将外环部分60与芯部分62分开。阻隔层64由例如热塑性或热固性聚合物形成。
在一些实施方案中，外环部分60通过编织或以其他方式将第一纤维42(并且在一些实施方案中包括第一纤维42和第二纤维46)分组并用基质材料44浸渍外环部分60而形成。另一方面，芯部分62被形成为干纤维结构。在此类实施方案中，第二纤维46可包括例如像特氟隆、石墨、氧化钛、氮化硼或类似材料的材料，以为第一纤维42提供润滑和保护。在另一个实施方案中，一旦形成，受拉构件24的外表面48就经受表面加热处理，使得外环部分60中的第二纤维46可熔化并浸渍外环部分60中的第一纤维42。一旦冷却，所述过程导致受拉构件24的硬外环部分60到距离外表面48的选定深度处，以保护受拉构件24的芯部分62并且防止纤维42在其中磨损。可替代地，受拉构件24被充分加热，使得第二纤维46熔化并浸渍整个受拉构件24中的第一纤维42，从而产生柔性受拉构件24。如图5所示，在一些实施方案中，受拉构件24可与其他受拉构件24加捻或编织以形成绳或绳索66。绳索66自身可用作带16中的受拉构件24。
混合纤维受拉构件24的使用允许在调节受拉构件24和带16的刚度、强度和耐久性特性方面具有更好的灵活性，并且允许选择纤维及其使用比例以满足特定应用或使用的选定要求。
术语“大约”旨在包括与基于提交申请时可用设备的特定量的测量相关联的误差程度。例如，“大约”可包括给定值的±8％或5％或2％的范围。
本文所使用的术语仅是出于描述特定实施方案的目的而并不旨在限制本公开。如本文使用的，除非上下文明确地另外指出，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”旨在同样包括复数形式。将进一步理解，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”在用于本说明书中时，规定存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。
虽然已经参考一个或多个示例性实施方案描述了本公开，但是本领域的技术人员将理解，在不背离本公开的范围的情况下，可做出各种改变并可使用等效物来取代其元件。此外，在不背离本发明的基本范围的情况下，可做出许多修改来使具体情况或材料适应本公开的教义。因此，意图是本公开不限于作为考虑用于实施本公开的最佳模式而公开的特定实施方案，而是本公开将包括落入权利要求范围内的所有实施方案。

Claims (16)

1.一种用于电梯系统的带，其包括：
多个受拉构件，所述多个受拉构件沿着带宽度布置并且沿着所述带的长度纵向延伸，每个受拉构件包括：
多根第一纤维；
多根第二纤维，所述多根第二纤维与所述第一纤维不同、分散到所述第一纤维中；以及
夹套材料，所述夹套材料至少部分地包封所述多个受拉构件；
其中所述受拉构件包括芯部分和外环部分，其中所述外环部分：
-位于由熔化的第二纤维形成的所述受拉构件的外表面处，所述熔化的第二纤维在所述外表面处浸渍入第一纤维中，或
-通过使设置在所述外环部分处的第二纤维熔化并随后硬化而形成。
2.如权利要求1所述的带，其中所述第一纤维是液晶聚合物纤维、碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、尼龙纤维和聚合物纤维中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的带，其中所述第一纤维被设置在基质材料中。
4.如权利要求1所述的带，其中所述第二纤维是高密度聚乙烯或聚丙烯纤维。
5.如权利要求1所述的带，还包括一个或多个阻隔层，所述一个或多个阻隔层被设置在所述受拉构件的所述芯部分与所述外环部分之间。
6.如权利要求1所述的带，还包括通过用基质材料浸渍所述外环部分来形成所述外环部分。
7.如权利要求1所述的带，其中所述第二纤维包括特氟隆、石墨、氧化钛、氮化硼中的一种或多种以润滑和/或保护所述第一纤维。
8.如权利要求1所述的带，其中多个受拉构件被加捻或编织成多根绳索，多根绳索设置在所述带中。
9.如权利要求1所述的带，其中所述夹套材料选自由以下各项组成的组：聚氨酯、聚酯、乙烯丙烯二烯弹性体、氯丁二烯、氯磺酰基聚乙烯、乙烯乙酸乙烯酯、聚酰胺、聚丙烯、丁基橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、丙烯酸弹性体、含氟弹性体、硅酮弹性体、聚烯烃弹性体、苯乙烯嵌段和二烯弹性体、天然橡胶或其组合。
10.一种电梯系统，其包括：
井道；
电梯轿厢，所述电梯轿厢被设置在所述井道中并且可在所述井道中移动；
带，所述带可操作地连接到所述电梯轿厢以沿着所述井道悬挂和/或驱动所述电梯轿厢，所述带包括：
多个受拉构件，所述多个受拉构件沿着带宽度布置并且沿着所述带的长度纵向延伸，每个受拉构件包括：
多根第一纤维；
多根第二纤维，所述多根第二纤维与所述第一纤维不同、分散到所述第一纤维中；以及
夹套材料，所述夹套材料至少部分地包封所述多个受拉构件；
其中所述受拉构件包括芯部分和外环部分，其中所述外环部分：
-位于由熔化的第二纤维形成的所述受拉构件的外表面处，所述熔化的第二纤维在所述外表面处浸渍入第一纤维中，或
-通过使设置在所述外环部分处的第二纤维熔化并随后硬化而形成。
11.如权利要求10所述的电梯系统，其中所述第一纤维是液晶聚合物纤维、碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、尼龙纤维和聚合物纤维中的一种或多种。
12.如权利要求10所述的电梯系统，其中所述第一纤维被设置在基质材料中。
13.如权利要求10所述的电梯系统，其中所述第二纤维是高密度聚乙烯或聚丙烯纤维。
14.如权利要求10所述的电梯系统，还包括一个或多个阻隔层，所述一个或多个阻隔层被设置在所述受拉构件的所述芯部分与所述外环部分之间。
15.如权利要求10所述的电梯系统，其中所述第二纤维包括特氟隆、石墨、氧化钛、氮化硼中的一种或多种以润滑和/或保护所述第一纤维。
16.如权利要求10所述的电梯系统，其中多个受拉构件被加捻或编织成多根绳索，多根绳索设置在所述带中。
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