CN109311633A - 电梯绳索、电梯装置以及电梯 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电梯的带状的绳索(1、1’),绳索具有在绳索(1、1’)的厚度方向(t)上相对面向的侧面(S1、S2),侧面中的至少一个侧面(S1、S2)被成形为具有细长的肋(2),肋在绳索(1、1’)的宽度方向(w)上彼此相邻地设置并且与绳索(1、1’)的纵向方向(1)平行地延伸。每个所述肋(2)具有用于接触绳轮(4、40、41)的肋(6)的翼面(6a、6b)的第一翼面(2a),和用于接触绳轮(4、40、41)的肋(6)的翼面(6a、6b)第二翼面(2b)。每个所述第一和第二翼面(2a、2b)成形为具有弧形横截面轮廓,并且所述第一和第二翼面(2a、2b)被成形为弧形至这样的陡度,使得它们的切线(Ta、Tb)之间所限定的角度(α)是锐角,并且所述翼面(2a、2b)的表面材料具有大于85且小于100的肖氏A硬度。本发明还涉及一种电梯装置以及一种实现上述带状的绳索(1)的电梯。
Description
技术领域
本发明涉及电梯的带状的绳索的引导。电梯优选地是用于垂直运输乘客和/或货物的电梯。
背景技术
在诸如电梯的提升装置中,使用一根或多根绳索作为用于悬挂待提升的负载的装置。电梯的绳索通常是圆形的横截面或带状的。每根电梯绳索通常包括一个或多个承载构件,承载构件在绳索的纵向方向上是细长的,每个承载构件在绳索的整个长度上形成连续不间断的结构。承载构件是绳索的构件,其能够将沿其纵向方向施加在绳索上的载荷结合在一起。负载,例如由绳索悬挂的重物,在承载构件上产生张力,该张力可以由所讨论的承载构件一直从绳索的一端传递到绳索的另一端。绳索还可包括非承载部件,例如涂层,非承载部件不能以上述方式传递张力。例如,涂层可用于保护承载构件和/或便于与绳轮接触和/或用于将相邻的承载构件相对于彼此定位。该涂层还可用于产生用于受控摩擦条件的磨损表面。
在现有技术中,存在具有肋的这种带状的绳索。这些带状的绳索可以包括宽的侧面,侧面被成形为具有细长的肋,肋在绳索的宽度方向上相邻地设置并且平行于绳索的纵向方向延伸,并且在相邻的肋之间延伸的细长的凹槽与绳索的纵向方向平行。肋的侧面是平整的,相对于彼此成大角度并且材料是柔软的。绳索的上述肋和凹槽适于与绳轮的肋和凹槽相互作用,绳索绕过绳轮。该相互作用可以用于产生绳索的侧向引导和/或用于增加绳索和绳轮之间的摩擦接触面积。
现有技术的解决方案的缺点在于,绳索的特性在所有情况下并且特别是在整个绳索寿命期间都不稳定。现在已经注意到在已经使用了一段时间的绳索中的不稳定特性,以及在具有挑战性的绳索配置中的不稳定特性,其中该配置在绳轮之间延伸的绳索部分中产生扭曲或摇摆。
发明内容
本发明的目的是介绍一种新的绳索和电梯,其中绳索特性的稳定性得到改善。目的是引入一种解决方案,通过该解决方案可以解决现有技术中的一个或多个上述问题和/或在说明书中其他地方讨论或暗示的问题。尤其提出了这样的实施例,通过该实施例可以实现绳索的引导,使绳索牢固地保持在滑轮上,同时允许绳索配置中的偏角或绳索扭曲的存在。
现在已经发现,在现有技术的解决方案中,新绳索的摩擦系数不同于旧绳索的摩擦系数,这使得绳索的特性不稳定并且当在绳索的不同区域中不均匀地产生磨损时由于对通常由磨损以及磨损变化所引起的摩擦系数变化的敏感性而最不可预测。发明人现在已经得出结论,在绳索的整个使用寿命期间,摩擦带宽将保持更稳定,这可以通过下文描述的结构可行地实现。
本发明提出了电梯的新式的带状的绳索,绳索具有在绳索厚度方向上相对面向的侧面,侧面中的至少一个侧面被成形为具有细长的肋,肋在绳索的宽度方向上彼此相邻地设置并且平行于绳索的纵向方向延伸,每个所述肋具有第一翼面和第二翼面,第一翼面用于接触绳轮的肋的翼面,第二翼面用于接触绳轮的肋的翼面。翼面的表面材料具有大于85且小于100的肖氏A硬度。每个翼面被成形为具有弧形横截面轮廓(从绳索的纵向方向看)。翼面被成形为从肋的尖端的方向朝向绳索陡峭部的中心弯曲,直到使得翼面的切线之间限定的角度是锐角的陡度。每个切线在相切点处被绘制,该相切点是翼面的弧形横截面轮廓的点,其中翼面是弧形的,特别是从楔形肋的尖端的方向朝向绳索中心的弧形。利用该解决方案可以实现一个或多个上述目的。特别地,因此通过有目的地选择表面的材料硬度与凹槽拓扑结构来控制摩擦带宽。通过组合也可以促进解决与扭曲相关的挑战。在下文中引入了优选的进一步细节,该进一步的细节可以单独地或以任何组合与绳索组合。
在优选实施例中,绳索的肋和绳轮的凹槽是楔形的。
在优选实施例中,每个切线的切点在绳索的厚度方向上测量的肋的高度的中心三分之一内。也就是说,切线在翼面的一点处被拉出,该一点在绳索的厚度方向上测量的肋的高度的中心三分之一内。在绳索的厚度方向上测量的肋的高度等于肋尖端与邻近所讨论的肋的凹槽底部之间的距离。翼面可以或不可以在上述切点之外进一步陡峭,但这对凹槽系数几乎没有影响。
在优选实施例中,每个切线的切点位于沿绳索的宽度方向延伸的同一平面上。
在优选实施例中,肋的翼面相对于在绳索的厚度方向上延伸的平面对称。
在优选实施例中,翼面的弧形横截面轮廓具有S形曲线的形状。然后,翼面分别具有沿一个方向转动的第一部分和沿另一个方向转动的第二部分,转动方向在所述部分之间变化。第一部分朝向肋的尖端转动,并且第二部分朝向凹槽的底部转动。在所示的情况下,朝向肋的尖端的第一部分的半径基本上大于朝向凹槽的底部的第二部分的半径。这是优选的,因为它提供了凹槽可以简单地成形为窄的形状,使得它们具有比肋小得多的横截面积。这也有利于凹槽可以制成具有比肋明显更小的横截面积,这通常是优选的,以便最大化接触面积而不会使肋机械地变弱。为此还优选的是,凹槽底部的半径显著小于肋尖端的半径。
在优选实施例中,所述硬度为肖氏A 90或更高。该范围在摩擦系数的带宽的可维持性稳定方面提供了良好的结果。更优选地,所述硬度为肖氏A 91至94,然后最优选为肖氏A 92。在该范围内,关于摩擦系数的带宽的稳定可维持性的良好结果是在实现牵引力的情况下实现的。
在优选实施例中,所述锐角小于80度。更优选地,所述锐角小于60度。当使角度更锐利时,增加的凹槽系数的优势首先出现在具有低梯度的情况下并且当锐角在低于60度的范围内时大幅增加。
在优选实施例中,锐角小于60度,并且硬度为肖氏A 91至94,最优选为92。通过这种组合,获得了关于摩擦系数的带宽的可维持性稳定同时保持良好的实现牵引能力的最佳结果。
在优选实施例中,表面材料包含聚合物。优选地,超过80%的表面材料是聚合物(重量比例)。优选地,聚合物是聚氨酯,例如热塑性聚氨酯。表面材料的硬度特性可以通过添加到聚合物中的添加剂或颗粒作为基础材料来调节到所需的值。
在优选实施例中,肋是适于延伸到绳轮的凹槽中的肋,其中,绳轮是包括细长凹槽的绳轮,细长凹槽在绳轮的轴向方向上彼此相邻地设置并且沿着绳轮的圆周彼此平行地延伸。凹槽是适于接收绳轮的肋的凹槽。
在优选实施例中,侧面中的至少一个侧面被成形为具有一个或多个(数量取决于多少个肋)细长凹槽,每个细长凹槽在与绳索的纵向方向平行的相邻肋之间延伸,并且每个凹槽由相邻肋的翼面限定,翼面具有用于接触绳轮的肋的翼面的第一翼面以及用于接触绳轮的肋的翼面的第二翼面,每个翼面被成形为具有弧形横截面轮廓(从绳索的纵向方向看),并且翼面被成形为从肋的尖端朝向绳索的中心的方向成弧形,直到这样的陡度,使得在翼面的切线之间限定的角度(α)是锐角,并且翼面的表面材料具有大于85且小于100的肖氏A硬度。
在优选实施例中,绳索的每个凹槽具有比绳索的相邻肋小得多的横截面积,绳索在该肋之间。
在优选实施例中,该锐角大于30度。
在优选实施例中,肋和凹槽是连续的。
在优选实施例中,翼面形成肋的相对侧,相对侧中的每个侧基本上倾斜地面向绳的宽度方向。
在优选实施例中,带状的绳索的每个翼面被成形为没有平整部分。
在优选实施例中,侧面中的至少一个侧面的肋的数量与绳索的承载构件的数量不同,优选更大。
在优选实施例中,侧面中的至少一个侧面的肋的数量是五个或更多。
在优选实施例中,绳索是悬挂绳索,用于悬挂电梯的电梯轿厢。
在优选实施例中,绳索在其宽度方向上比在其厚度方向上大得多。
在优选实施例中,绳索的宽度/厚度比大于2,优选大于4。
在优选实施例中,绳索包括由表面材料制成的涂层。这优选地实施为使得绳索包括一个或多个承载构件,以及形成绳索表面的涂层,并且一个或多个承载构件嵌入涂层中并且以嵌入涂层中的方式在绳索的整个长度上不间断地平行于绳索的纵向方向延伸。
在优选实施例中,所述一个或多个承载构件由复合材料制成,复合材料包括嵌入聚合物基体中的强化纤维,强化纤维优选为碳纤维或玻璃纤维。
在优选实施例中,聚合物基体的弹性模量E大于2GPa,更优选大于2.5GPa,并且小于10GPa,最优选2.5-4.5GPa。
在优选实施例中,表面材料的弹性模量为22MPa-200MPa。
在优选实施例中,每个承载构件的强化纤维基本上均匀地分布在所讨论的承载构件的聚合物基体中。此外优选地,承载构件的横截面积的50%以上由强化纤维构成。由此可以促进高拉伸刚度。优选地,承载构件以超过绳索横截面的50%的比例覆盖在一起。
在优选实施例中,每个承载构件的强化纤维平行于承载构件的纵向方向。因此,当每个承载构件平行于绳索的纵向方向定向时,纤维也与绳索的纵向方向平行。这有利于进一步提高绳索的纵向刚度。在这种情况下,所公开的绳索终端装置是特别有利的,因为它确实需要绳索的急剧弯曲。
在优选实施例中,绳索包括多个承载构件,承载构件在绳索的宽度方向上间隔开,涂层在相邻的承载构件之间延伸。
在优选实施例中,所述一个或多个承载构件中的每一个承载构件在绳索的宽度方向上大于在绳索的厚度方向上。特别地,所述一个或多个承载构件中的每一个承载构件的宽度/厚度比优选地大于2。因此,绳索的抗弯性小,但承载总横截面积很大,非承载区域最小。
在优选实施例中,绳索的两个侧面都被成形为具有细长的肋,肋在绳索的宽度方向上彼此相邻地设置并且平行于绳索的纵向方向延伸,每个肋具有第一翼面和第二翼面,第一翼面用于接触绳轮的肋的翼面,第二翼面用于接触绳轮的肋的翼面,每个翼面被成形为具有弧形横截面轮廓(从绳索的纵向方向看),并且翼面被成形为从肋的尖端的方向成弧形,直到这样的陡度,使得在翼面的切线之间限定的角度(α)是锐角,并且所述翼面的表面材料具有大于85且小于100的肖氏A硬度。所述表面材料的材料特性优选地对于绳索的两侧是相同的,表面材料优选地由相同的涂层形成。
在优选实施例中,绳索的翼面和/或绳轮的表面是被粗糙化的。粗糙化不是必需的,但是有利于控制绳轮接触的摩擦性能。粗糙化还有助于毫无问题地将摩擦带宽从寿命的开始到结束保持更稳定。粗糙化还有助于减少/防止粘滑噪声。绳索的被粗糙化的翼面和/或绳轮表面的表面粗糙度Ra优选大于3.2微米。为了粗糙化绳索的翼面,其表面材料可包括嵌入表面材料的聚合物材料中的颗粒。粒径优选为0.1微米-0.1毫米。为了粗糙化绳轮的翼面,其表面材料可包括嵌入绳轮的基础材料中的颗粒,其中基础材料优选是金属或聚合物材料。粒径优选为0.1微米-0.1毫米。
还提出了一种新的电梯装置,其包括至少一个如上所述的电梯的带状的绳索,以及至少一个绳轮,其具有用于绳索的对应形状,并且所述至少一个带状的绳索布置成绕过所述至少一个绳轮的周围,使得被成形为具有细长的肋的绳索的翼面接合绳轮的对应形状。利用该解决方案可以实现一个或多个上述目的。在下文中引入了优选的进一步细节,该进一步的细节可以单独地或以任何组合与电梯装置组合。
在优选实施例中,绳轮包括细长凹槽,细长凹槽在绳轮的轴向方向上彼此相邻地设置并且沿着绳轮的圆周彼此平行地延伸,并且绳索的肋延伸到绳轮的凹槽中。优选地,每个凹槽由翼面限定,翼面被成形为具有弧形横截面轮廓(沿绳索的纵向方向观察),并且翼面中的每个翼面被成形为弧形至如此陡度以使被限定在每个凹槽的翼面的切线之间的角度(α)是锐角。因此,绳索和绳轮的翼面达到高陡度。
在优选实施例中,绳轮的翼面相对于绳索的肋的翼面被类似形成或至少基本相似但是负的形状。因此,它们彼此良好地配合,具有大的接触面积。
在优选实施例中,绳轮包括细长的肋,肋在绳轮的轴向方向上彼此相邻地设置并且沿着绳轮的圆周彼此平行地延伸。
在优选实施例中,绳索是悬挂绳索,其布置成悬挂电梯轿厢。优选地,它属于包括一个或多个悬挂绳索的悬挂绳索,用于悬挂电梯轿厢。
在优选实施例中,所述至少一个绳轮包括可由马达旋转的驱动轮。
在优选实施例中,每个绳轮的直径优选大于250mm。这是从凹槽的最低点测量的。这对于绳索弯曲的特性是有利的。特别地,由此可以减少硬表面材料和/或承载构件中的破裂或裂缝的形成。
在优选实施例中,绳轮的肋的尖端被成形为使得当带状的绳索和绳轮接合时,在带状的绳索的凹槽的尖端和底部之间形成气隙。这可以实现为使得绳轮的肋的尖端具有比绳索的凹槽的底部更大的圆角半径,或者可选地,绳轮的肋的尖端可以成形为平坦的。优选地,如在带状的绳索的厚度方向上测量那样,气隙的高度至少为0.2mm或更大。
在优选实施例中,所述至少一个绳轮包括两个绳轮,两个绳轮中的每个绳轮设置有用于绳索的配对形状,并且所述至少一个带状的绳索被布置成绕过所述两个绳轮中的每一个,使得被成形为具有细长的肋的绳索的侧面(相同的侧面或不同的侧面)与所讨论的绳轮的对应形状接合。硬表面材料和尖锐侧面角的组合特别是减轻了在这种情况下存在的挑战,例如摩擦带宽的可维持性以及由有意或无意地在系统中存在的扭曲或偏角引起的问题。优选地,两个绳轮中的一个绳轮是安装在固定结构上的绳轮,并且两个绳轮中的另一个绳轮是安装在轿厢上的绳轮。在这种情况下,避免扭曲或偏角问题的优点尤其重要。两个绳轮中的一个绳轮优选是驱动轮。
在优选实施例中,前述两个绳轮具有相互不平行的水平旋转的轴。能够在旋转轴之间以较大角度引导绳索而不会出现问题,从而可以自由地进行布局设计。两个绳轮可以具有相互不平行的水平旋转轴,使得绳索配置中存在绳索扭曲和/或偏角。当存在扭曲时,两个绳轮布置成使得在所述两个绳轮之间所通过的绳索围绕其纵向轴线扭曲。然后,相互不平行的旋转轴可以成30-90度的角度,由此电梯被设计成在带状的绳索中有意地具有相当大的扭曲,并且在其他地方指定的肋设计对于消除问题变得特别关键。当存在偏角时,两个绳轮被布置成使得绳索从一个绳轮从不完全垂直于绳轮轴线的方向到达另一个绳轮。
在优选实施例中,绳索的两个侧面都成形为具有如前所述的细长的肋,并且所述至少一个绳轮包括两个绳轮,两个绳轮具有用于绳索的对应形状,并且所述至少一个带状的绳索被布置成绕过所述两个绳轮,使得其一个侧面成形为具有细长的肋,该细长的肋与一个绳轮的对应形状接合,并且其另一个侧面成形为具有细长的肋,该细长的肋与另一个绳轮的对应形状接合。
还提出了一种新的电梯,该电梯包括如上所述的电梯装置和电梯轿厢,并且所述至少一根绳索与电梯轿厢连接。
电梯优选地使得其轿厢配置成用于两个或更多个垂直移位的平台。电梯优选地被配置为响应于来自位于平台处和/或轿厢内部的用户界面的信号来控制轿厢的移动,以便为平台上和/或电梯轿厢内的人提供服务。优选地,轿厢具有适于接纳一个乘客或多个乘客的内部空间,并且轿厢可设置有用于形成封闭的内部空间的门。
附图说明
在下文中,将通过示例并参考附图更详细地描述本发明,其中
图1示出了绳索的第一实施例的横截面图。
图2示出了绳索的第二实施例的横截面图。
图3示出了图1和2的肋的放大视图。
图4a示出了实现图1或图2的绳索的电梯装置的第一实施例。
图4b示出了实现图1或图2的绳索的电梯装置的第二实施例。
图5示出了电梯装置的绳轮的优选横截面图。
图6示出了图5的凹槽和肋的放大视图。
图7示出了图1的绳索和图5的绳轮彼此接合。
图8示出了图2的绳索和图5的绳轮彼此接合。
图9和10示出了绳索的承载构件的优选细节。图11示出了存在绳索扭曲的滑轮装置。
图12示出了实现绳索和电梯装置的电梯的第一实施例。
图13示出了实现绳索和电梯装置的电梯的第二实施例。
根据附图和与其相关的详细描述,本发明的前述方面、特征和优点将显而易见。
具体实施方式
图1和图2分别示出了电梯的带状的绳索1、1’的优选实施例,带状的绳索具有两个相对的宽侧面S1、S2,即在绳索1、1’的宽度方向上延伸并且在厚度方向t上朝向绳索1、1’的厚度方向t的侧面。
在图1的实施例中,侧面S1、S2中的一个侧面被成形为具有细长的楔形肋2,楔形肋在绳索1的宽度方向w上彼此相邻地设置并且平行于绳索1的纵向方向l延伸。该实施例非常适合用于在绳索1的一侧需要肋的电梯装置中。例如在电梯中就是这种情况,其中只有绳索1的一侧在沿着其路线行进时与电梯的绳轮接触。在图2的实施例中,两个侧面S1、S2中的每个侧面被成形为具有细长的楔形肋2,楔形肋在绳索1’的宽度方向w上彼此相邻地设置并且平行于绳索1’的纵向方向l延伸。该实施例非常适合用于在绳索1’的两侧需要肋的电梯装置中。例如在电梯中就是这种情况,其中绳索1’的两个相对侧在沿着其路线行进时与电梯的绳轮接触。
在图1和2的实施例中,被成形为具有细长的楔形肋2的每个侧S1;S1、S2也被成形为具有一个或多个细长的楔形凹槽3,每个楔形凹槽在相邻的肋2之间与绳索1、1’的纵向方向l平行地延伸,并且每个凹槽3由相邻肋2的翼面2a、2b限定。凹槽的数量取决于绳索被设计所包括的肋2的数量。
每个楔形肋2具有用于接触绳轮4、40、41的楔形肋6的翼面6a、6b的第一翼面2a以及用于接触绳轮4、40、41的楔形肋6的翼面6a、6b第二翼面2b。形成翼面2a、2b的绳索1、1’的表面材料具有大于85的肖氏A硬度,更优选地,硬度为90或更大,但是小于100。第一翼面2a和第二翼面2b被成形为具有弧形横截面轮廓(沿绳索的纵向方向观察),并且所述翼面2a、2b成形为从楔形肋2的尖端的方向弧形朝向绳索1、1’的中心成形直到如此陡度,使得在其切线Ta、Tb之间限定的角度α为锐角。每个切线在相切点p处绘制,该相切点是翼面的弧形横截面轮廓的点,其中所讨论的翼面2a、2b是弧形的,特别是从楔形肋2的尖端的方向朝向绳索中心1、1’的弧形。该材料相对较硬并且翼面的角度α是尖锐的,这使得摩擦的带宽可以在绳索的整个寿命期间保持稳定,同时保持实现牵引的良好能力。已经注意到,对于硬质材料,绳索1、1’和绳轮之间的牵引条件的变化可以保持较低。由于相对较硬的材料,表面的摩擦系数变得适中或至少相对较低,其另一方面通过用于增加凹槽系数的锐角设计被消除。凹槽系数表示绳轮的肋的凹槽在绳索的翼面上产生法向力和表面压力的能力。切线直接取决于翼面的陡度。具有陡切线的弧形翼面在被放置以绕过具有对应形状的绳轮时提供高凹槽系数的能力。硬表面材料和锐角α的组合还通过减少绳索1、1’沿着绳轮的凹槽的翼面中的任一个翼面的攀爬的随机发生来促进绳索系统的稳定性,其中绳索在使用期间被装配,这使得绳索1、1’在系统变得更加容忍扭曲或偏角时更加稳定,而不管它是否是故意的或是故意设计在系统中。因此该解决方案非常适用于可能发生扭曲和/或偏角的电梯。将翼面2a、2b成形为用于接触绳轮弧形的肋的翼面,使得可以简单地建立绳索和绳轮的接触面之间的陡峭角度。如此成形的绳索1、1’到达绳轮并且沿着绳轮转向其路线而不会产生太大的噪音并且不会遇到过度接合相关的问题,例如粘滑问题。弧形形状使翼面2a、2b具有平滑的轮廓并且即使在绳索1、1’和对应绳轮的位置和/或形状之间存在轻微差异时也允许适当且柔和的接合,因为在压缩下,肋的弧形侧面可以稍微重新成形和适配,使得肋在绳轮的凹槽中稳定并且适当地配合而不会损坏。侧面形状是弧形也简单地有助于实现绳索肋的低拓扑结构。使用稳健的制造技术也能够很简单地制造它。
翼面2a、2b形成肋2的相对侧面,每个侧面基本上在绳索1、1’的宽度方向w上倾斜。绳索1、1’的肋2和凹槽3适于与绳轮的肋和凹槽相互作用,绳索1、1’绕过绳轮。该相互作用可以用于产生绳索1、1’的侧向引导和/或用于增加绳索1、1’和绳轮之间的摩擦接触面积。因此,绳索1、1’的肋2适于延伸到绳轮的凹槽中,其中绳轮是这样的绳轮,其具有用于绳索1、1’的对应形状并且包括细长的楔形凹槽,这些楔形凹槽在绳轮的轴向方向x上彼此相邻地设置并且沿着绳轮的圆周彼此平行延伸。另一方面,绳索1、1’的凹槽3是适于接收所述绳轮的肋的凹槽。
表面材料优选包含聚合物。优选地,超过80%的表面材料是聚合物(重量比例)。优选地,聚合物是聚氨酯,例如热塑性聚氨酯。备选地,聚合物可以是橡胶或硅树脂。也可以使用其他备选的弹性体材料。
在下文中描述了绳索1、1’的优选的进一步细节。在优选实施例中,每个切线Ta、Tb的切点p在绳索1、1’的厚度方向t上测量的肋2的高度h2的中心三分之一h1内。也就是说,切线Ta、Tb在翼面的一点2a、2b处被拉出,该一点在绳索1、1’的厚度方向t上测量的肋2的高度h2的中心三分之一h1内。这在图3中被说明。在绳索1、1’的厚度方向t上测量的肋的高度等于肋尖端和相邻的凹槽底部之间的距离。在优选实施例中,每个切线Ta、Tb的切点p位于沿绳索的宽度方向延伸的同一平面上,这对于获得对称性是优选的,并且从而当受到压缩时、当张紧在绳轮周围时能够避免变形。还优选的是,绳索1、1’被成形为使得翼面2a、2b的弧形横截面轮廓具有S形曲线的形状。S形曲线的形状提供平滑的轮廓,其中点负载量不会过多。因此,绳索1、1’不具有绳索1、1’的分裂或破裂可能变得过多的斑点。弧形斑点处的变形在较大的材料量内被均匀化,并且对裂开或开裂的敏感性降低,这尤其由于硬度相对较高而具有优势,并且材料的产生和均匀内部张力的能力因此是更有限的。
在分别示出了绳索1、1’的横截面的图1、2和3中,上述特征是可见的,因为翼面2a、2b的轮廓具有在一个方向上转动的第一部分和在另一个方向上转动的第二部分,转动方向在所述部分之间变化。所述第一部分朝向肋的尖端转动,并且所述第二部分朝向凹槽的底部转动。在所示的情况下,朝向肋的尖端的第一部分的半径基本上大于朝向凹槽的底部的第二部分的半径。这是优选的,因为它提供了凹槽3可以简单地成形为窄的形状,使得它们具有比肋2小得多的横截面积。这也有利于凹槽3可以制成具有比肋2明显更小的横截面积,这通常是优选的,以便最大化接触面积而不会使肋2机械地变弱。为此还优选的是,凹槽底部的半径显著小于肋尖端的半径。
绳索1、1’的横截面同样地在其纵向方向1上至少延续到翼面2a、2b的轮廓在绳索1、1’的纵向方向1上延续的相同的量。
如上所述,所述肖氏A硬度值至少高达硬度大于85的程度。当硬度大于85时,开始出现对在整个绳索寿命期间的摩擦系数带宽的稳定可维持性的有利影响。影响逐渐变得更加显着,并且当所述硬度值高达肖氏A 90或更高时,有利影响强烈出现。在其最佳状态下,所述硬度为肖氏A 91至94,最优选为肖氏A 92。通常,这种窄的子范围在摩擦系数带宽的稳定的可维护性方面提供了良好的结果,但仍然可以很容易地获得用于实现牵引力的良好能力并且相对硬的材料的负面影响仍然是适中的并且可以用锐角消除。当硬度变得非常高时,例如过大的转弯半径和对开裂的敏感性,其他负面影响开始逐渐出现。因此,通常优选所述硬度小于肖氏A 100。
对于锐角α,优选的是,角度显著小于90度,例如小于80度。角度α越尖锐,就越能消除由硬表面材料引起的挑战。凹槽系数的增加首先开始显示低梯度,并且当所述锐角在低于60度的范围内时强烈增加。表面材料越硬,当达到最佳时,角度α应该更加锐利。因此,随着高肖氏A硬度值,特别是当所述硬度值高达肖氏A 90或更高时,优选锐角小于60度。注意到所述锐角的最佳范围具有高肖氏A硬度值,并且特别是当所述硬度值高达肖氏A 90或更高,高于30度但低于60度时。
当角度α非常小时,其他负面影响开始逐渐出现。绳索上的摩擦和表面压力可能变得过高并且导致与绳索表面的强度和电梯绳索与绳轮之间的一般摩擦相互作用有关的问题。因此,通常优选的是锐角大于30度。
通常,在高硬度为肖氏A 91至94且角度α小于60度的情况下,获得关于摩擦系数的带宽的稳定可维持性但保持实现牵引力的良好能力的最佳结果。
绳索1、1’的结构通常优选地使得绳索1、1’的横截面同样地在其纵向方向l上至少延伸至肋2和凹槽3连续的量。因此,它们连续地延伸绳索1、1’的整个长度。因此,它们可以用于它们的目的,例如在绳索1、1’的整个长度上产生绳索的侧向引导和/或增加绳索和绳轮之间的摩擦接触区域,配合并且与绳轮的对应形状相互作用而没有困难。
绳索1、1’可以在各种不同的电梯装置中实现。图4a和4b分别示出了电梯装置,其包括并实现如参考图1或2所述的带状的绳索1、1’以及至少一个绳轮4,该绳轮设置有用于绳索1、1’,特别是用于其侧面S1、S2的对应形状,侧面被成形为具有如上所述的细长的楔形肋2。带状的绳索1、1’被布置成绕过所述至少一个绳轮4,使得被成形为具有细长的楔形肋的绳索的侧面接合绳轮4的对应形状。绳轮4可以是自由旋转的绳轮或能够与马达一起旋转的驱动轮。图4a和4b还示出了另外的绳轮40、41,每个绳轮可相应地设置有绳索1、1’的对应形状。
图5示出了上述绳轮4、40、41的优选细节。更具体地,绳轮4、40、41包括细长的楔形凹槽5,楔形凹槽在绳轮4、40、41的轴向方向x上,即在其旋转轴线的方向上彼此相邻地设置,并且沿着绳轮4、40、41的圆周彼此平行地延伸。
图7示出了图1的绳索1和图5的绳轮4、40、41彼此接合。图8示出了图2的绳索1’和图5的绳轮4、40彼此接合。如图7和8所示,绳索1的肋2延伸到绳轮4、40、41的凹槽5中。绳轮4、40、41包括细长的楔形肋6,楔形肋在绳轮4的轴向x上彼此相邻地设置并且沿着绳轮4、40、41的圆周彼此平行地延伸,每个凹槽5由相邻肋6的翼面6a、6b界定。
每个凹槽5由相邻的楔形肋6的翼面6a、6b界定。优选的是,相邻的楔形肋6的每个所述翼面6a、6b被成形为具有弧形横截面轮廓(从绳索的纵向方向看),并且相邻的楔形肋6的翼面6a、6b中的每个翼面被成形为弧形直到这样的陡度,使得在翼面的切线Ta’,Tb’之间限定的角度α是锐角。因此,绳索和绳轮的翼面达到高陡度。
相应地对于如上所述的绳索结构,优选地,每个切线Ta’,Tb’的切点p’在肋6的高度h2的中心三分之一高度h1内,如在绳轮4、40、41的径向方向上(即在绕过绳轮的绳索1、1’的厚度方向t上)测量的那样。也就是说,切线Ta、Tb在翼面6a、6b的一点处被拉出,该一点在绳轮4、40、41的径向方向上测量的肋6的高度h2的中心三分之一h1内。这在图6中被说明。在绳轮4、40、41的径向方向上测量的肋6的高度等于肋尖端和相邻的凹槽底部之间的距离。在优选实施例中,每个所述切线Ta’,Tb’的切点位于沿绳索的宽度方向延伸的同一平面上,这对于获得对称性是优选的,并且从而当受到压缩时、当张紧在绳轮周围时能够避免变形。还优选的是,翼面2a、2b的弧形横截面轮廓具有S形曲线的形状。S形曲线提供平滑的轮廓,其中在绳索上产生的点负载量不会变得过多。
在图5-8中,上述特征是可见的,因为翼面6a、6b的轮廓具有在一个方向上转动的第一部分和在另一个方向上转动的第二部分,转动方向在所述部分之间变化。所述第一部分朝向肋的尖端转动,并且所述第二部分朝向凹槽的底部转动。在所示的情况下,朝向肋的尖端的第一部分的半径显著小于朝向凹槽的底部的第二部分的半径。这是优选的,因为它提供了凹槽5具有比肋6大得多的横截面积。然后,凹槽5可以接纳具有窄凹槽的绳索的很大的肋。为此还优选的是,凹槽5的底部的半径基本上大于肋6的尖端的半径。
在图7和8所示的优选实施例中,绳轮4、40、41的肋6的尖端被成形为使得当带状的绳索1、1’和绳轮4、40、41接合时在带状的绳索1、1’的凹槽3的尖端和底部之间形成气隙。气隙使得凹槽底部结构处的分裂力和变形在较大的材料量内均匀化,并且对裂缝的敏感性降低,这尤其由于硬度相对较高而具有优势,并且材料的产生和均匀内部张力的能力因此是更有限的。气隙使得肋2深深地容纳在绳轮的凹槽5中。间隙可以接收污垢,使得污垢不会在窄的凹槽底部和肋6的尖端之间楔入。如在带状的绳索1、1’的厚度方向上测量,肋6的尖端与带状的绳索1、1’的凹槽3的底部之间的所述气隙的高度至少为0.2mm或更大。
图1和2还示出了绳索1、1’的内部结构的优选细节。绳索1、1’优选地包括一个或多个承载构件10以及由表面材料制成并形成绳索1、1’的表面的涂层11,并且一个或多个承载构件10被嵌入涂层11中并且在被嵌入涂层11中的绳索1、1’的整个长度上不间断地延伸。以这种方式,可以简单地获得表面材料的最佳和精确的硬度,而不会影响承载功能。如果存在多个承载构件10,则它们优选地在绳索1、1’的宽度方向w上彼此相邻,如图所示。如上所述,表面材料优选包含聚合物,优选其80%以上为聚合物(重量比例)。因此,涂层11相应地包含聚合物。
在下文中参考图9和10进一步描述绳索1、1’的承载构件10的优选细节。绳索1、1’是带状的,使得它围绕在绳索1、1’的宽度方向w上延伸的轴线而围绕电梯的绳轮转动。绳索1、1’的宽度/厚度比优选为至少2,更优选为至少4,或甚至更大。以这种方式,实现了绳索1、1’的大的横截面积,而围绕宽度方向轴线的弯曲能力对于承载构件10的刚性材料也是可行的,例如稍后描述的复合材料。因此,绳索1、1’非常适合用于提升装置,特别是在电梯中,其中绳索1、1’需要被引导以高速绕过一个或多个绳轮。而且优选的是,承载构件10是宽的。因此,所述一个或多个承载构件10中的每一个承载构件优选地在绳索的宽度方向w上大于在绳索1、1’的厚度方向t上。特别地,所述一个或多个承载构件中的每一个承载构件的宽度/厚度比优选地大于2。因此,绳索1、1’的抗弯性小,但承载总横截面积很大,其中非承载区域最小。
图9示出了用于所述承载构件10的优选内部结构,示出了在承载构件10的纵向方向1上观察的承载构件10的靠近其表面的横截面的放大视图。在图9中未示出的承载构件10的部分具有类似的结构。图10以三维方式示出了承载构件10。承载构件10由复合材料制成,该复合材料包括嵌入聚合物基体m中的强化纤维f。在聚合物基体中的强化纤维f在此意味着各个强化纤维f用聚合物基体m彼此结合。这例如在制造阶段通过将它们共同浸入此后被固化的聚合物基体的流体材料中而进行。强化纤维f基本上均匀地分布在聚合物基体中并通过聚合物基体m彼此结合。形成的承载构件10是实心细长的杆状单件结构。强化纤维f最优选为碳纤维,但备选地强化纤维可以是玻璃纤维或者可以是一些其他纤维。优选地,每个承载构件10的基本上所有强化纤维f都与承载构件10的纵向方向平行。因此,当每个承载构件10平行于绳索1、1’的纵向方向定向时,纤维f也与绳索1、1’的纵向方向平行。这对于刚性以及弯曲特性是有利的。由于平行结构,绳索1、1’中的纤维将与拉动绳索1、1’时的力对齐,这确保了该结构提供高的拉伸刚度。因此,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,这为它们提供了与绳索1、1’的纵向方向平行的取向。这与传统的扭曲电梯绳索形成对比,在电线或纤维强烈扭曲并且通常具有15至40度的扭转角度的情况下,这些传统扭曲的电梯绳索的纤维/线束因此具有在张力下朝向更直配置进行转变的可能性,这提供了这些绳索在张力下的高伸长率以及导致不整合的结构。强化纤维f优选地是在承载构件10的纵向方向上的长连续纤维,优选地在承载构件10的整个长度上连续。
如上所述,强化纤维f优选基本上均匀地分布在承载构件10的聚合物基体中。然后布置纤维f,使得承载构件10在其横向方向上尽可能均匀。所呈现的结构的优点在于围绕强化纤维f的基体m保持强化纤维f的插入基本不变。它以其轻微的弹性平衡了施加在纤维上的力的分布,减少了纤维-纤维接触和绳索的内部磨损,从而改善了绳索1、1’的使用寿命。由于均匀分布,承载构件10的横截面中的纤维密度基本上是恒定的。其中单根纤维f分布于其中的复合基体m最优选由环氧树脂制成,环氧树脂对强化纤维f具有良好的粘合性,并且已知环氧树脂与强化纤维如碳纤维特别有利地表现特性。备选地,例如可以使用聚酯或乙烯基酯,但也可以使用任何其他合适的备选材料。
基体m已经施加在纤维f上,使得在每根单独的强化纤维f和基体m之间存在化学键。从而实现均匀的结构。为了改善强化纤维与基体m的化学粘合性,特别是为了增强强化纤维f和基体m之间的化学键,每种纤维可以具有薄涂层,例如在强化纤维结构和聚合物基体之间的实际纤维结构上的先导物(未示出)。然而,这种薄涂层不是必需的。聚合物基体m的性质也可以优化,因为它在聚合物技术中是常见的。例如,基体m可包含基础聚合物材料(例如环氧树脂)以及添加剂,添加剂微调基础聚合物的性质,从而优化基体的性质。聚合物基体m优选是坚硬的非弹性体,例如环氧树脂,因为在这种情况下,例如可以降低屈曲的风险。然而,聚合物基体不一定必须是非弹性体,例如如果认为这种材料的缺点是可接受的或与预期用途无关。在这种情况下,聚合物基体m可以由弹性体材料制成,例如聚氨酯或橡胶。
强化纤维f与基体m一起形成均匀的承载构件,当绳索弯曲时,在该承载构件内不会发生实质的磨损相对运动。承载构件10的各个强化纤维f主要被聚合物基体m包围,但是由于在同时浸渍聚合物时控制纤维相对于彼此的位置是困难的而可能发生随机纤维-纤维接触,并且另一方面,从解决方案的功能的观点来看,不需要消除随机纤维-纤维接触。然而,如果希望减少它们的随机发生,则可以用基体m的材料预先涂覆单独的强化纤维,使得所述基体的聚合物材料的涂层在它们与基体材料结合在一起之前,例如在它们浸入流体基体材料之前,已经在强化纤维中的每一根强化纤维周围。
如上所述,承载构件10的基体m在材料特性中最优选是坚硬的。坚硬基体m有助于支撑强化纤维f,特别是当绳索弯曲时,防止弯曲绳索的强化纤维f屈曲,因为坚硬材料有效地支撑纤维f。此外为了减少屈曲并且促进承载构件10的小弯曲半径,因此优选聚合物基体m是坚硬的,并且特别是非弹性的。用于基体的最优选材料是环氧树脂、聚酯、酚醛塑料或乙烯基酯。聚合物基体m优选使得其弹性模量(E)超过2GPa,更优选超过2.5GPa,并且小于10GPa。最优选地,弹性模量E在2.5-4.5GPa的范围内。对于基体m,存在可商购的可提供这些材料性质的各种材料替代物和可根据需要调节所述值的手段。优选地,承载构件10的横截面的表面积的50%以上的比例是上述强化纤维,优选地使得50%-80%的比例是上述强化纤维,更优选的是上述强化纤维的55%-70%的比例,并且基本上所有剩余的表面积是聚合物基体m。最优选地,这被进行为使得约60%的表面积是强化纤维,并且约40%是基体材料(优选环氧树脂材料)。以这种方式,实现了承载构件10的良好纵向刚度。如上所述,碳纤维是用作所述强化纤维的最优选纤维,因为它在提升设备中具有优异的性能,特别是在电梯中。然而,这不是必需的,因为可以使用替代纤维,例如玻璃纤维,已经发现其也适用于提升绳索。承载构件10优选地是完全非金属的,即被制成为不包括金属。
基体m的刚度和/或与绳索1、1’的纵向方向平行的纤维f的取向和/或特定的纤维选择(碳)都对承载构件10针对弯曲的刚性具有增加的效果。由于由复合材料产生的高刚性,比现有解决方案更硬的表面材料与复合材料良好相容。在绳索1、1’是刚性时,特别是由于由包含一个或多个所述特征的复合材料制成而倾向于增加针对弯曲的刚度,绳索1、1’由具有相对大半径的绳轮4引导。大半径有利于承载构件10和表面材料,因为硬表面材料易于对由表面材料抗弯曲刚度引起的问题敏感。因此,刚性承载构件10与具有肖氏A 90或更高硬度的表面材料组合是特别有利的。具有复合材料和绳索1、1’的硬表面材料的绳轮4的直径优选地大于250mm。
绳索1、1’还优选地使得上述承载构件10或被包括在绳索1、1’中的多个承载构件10一起覆盖绳索1、1’的横截面的宽度的大部分,优选地70%或更多,更优选地75%或更多,最优选地80%或更多,最优选地85%或更多,基本上用于绳索1、1’的整个长度。因此,绳索1、1’相对于其总横向尺寸的支撑能力良好,并且绳索1、1’不需要被形成为厚的。
图11示出了电梯装置,其中绳索配置中存在偏角和绳索扭曲。如上所述,硬表面材料和尖锐的侧面角的组合通过减少绳索1、1’沿着绳轮4、40、41的凹槽的翼面中的任一个翼面的随机发生而促进这种绳索系统的稳定性,其中绳索在使用期间被安装。由硬质材料和尖角产生的相对低的摩擦系数一起降低了绳索沿着翼面爬升的能力和可能性,并且使得绳索可以从绳轮4、40、41的凹槽中逸出。结果,绳索1、1’的特性更稳定,因为系统有意或无意地更容忍系统中存在的扭曲或偏角。
图12示出了包括电梯装置的电梯,如上面参考图1、4a和7所述。电梯包括电梯轿厢C和配重CW,它们都可在井道H中垂直移动,并且所述绳索1与电梯轿厢C和配重CW连接。在该电梯中,在绳索1的仅一侧存在肋2,因为当沿着其路线行进时,绳索1的仅一侧与电梯的绳轮4、40接触。电梯包括电梯装置,该电梯装置包括如图1所示的带状的绳索1,以及一个或多个绳轮4、40(在这种情况下为两个),绳轮具有用于绳索1的对应形状,特别是用于其侧面S1,该侧面被成形为具有细长的楔形肋2。带状的绳索1被布置成绕过绳轮4、40,使得被成形为具有细长的楔形肋2的绳索1的侧面S1接合每个绳轮4、40的对应形状。在所示的情况下,电梯包括马达M,并且绳轮4、40包括可与马达M一起旋转的驱动轮4。当绳索1要被驱动轮4的旋转进行移动时,与摩擦和凹槽系数有关的优点特别重要,这是因为从动轮的牵引力取决于摩擦和凹槽系数,并且通常取决于驱动绳轮4和绳索1之间的所有相互作用。绳轮4、40在所示的壳体中安装在井道H的上端附近。驱动轮4和马达M可以安装在井道H的上端内,由此电梯是无机房的,但是备选地它们可以被安装在井道H上端旁边或上方的空间内,例如,其中所述空间例如可以形成电梯的机房。
图13示出了包括电梯装置的电梯,如上面参考图2、4b和7所述。电梯包括电梯轿厢C和配重CW,它们都可在井道H中垂直移动,并且所述至少一根绳索1’与电梯轿厢C和配重CW连接。
电梯包括绳轮4、40、41,绳轮具有用于绳索1’的侧面S1、S2的对应形状,对应形状被成形为具有细长的楔形肋2。带状的绳索1’被布置成绕过绳轮4、40、41,使得被成形为具有细长的楔形肋2的绳索1’的侧面S1、S2接合绳轮4、40、41的对应形状。
图13中所示的电梯特别是这样的类型,其中绳轮4、40、41包括两个绳轮4、41,该绳轮具有相互不平行的旋转轴,由此在这两个绳轮4、41之间通过的绳索1、1’具有围绕其纵向轴线的扭曲。如图13所示,这些绳轮中的一个绳轮是安装在固定结构上(例如在建筑物上或在安装在建筑物上的结构上,例如导轨)的驱动轮4,并且另一个是安装在轿厢C上的绳轮。所述两个绳轮4、41各自设置有用于绳索1、1’的对应形状,并且带状的绳索1、1’被布置成绕过所述两个绳轮4、41中的每一个绳轮,使得被成形为具有细长的楔形肋2的其侧面S1、S2与所讨论的绳轮4、41的对应形状接合。相互不平行的旋转轴线处于相当大的角度,该角度特别地在30-90度的范围内,由此电梯被设计成在带状的绳索中有意地具有相当大的扭曲。能够在旋转轴之间以较大角度引导绳索而不会出现问题,从而可以自由地进行布局设计。在所示的情况下,所述范围规定绳索可以沿着在轿厢C旁边延伸的平面绕绳轮4转动,并且仍然传递到轿厢C并且被转向以经过轿厢C的垂直投影的中心区域。这使悬挂更加在中心。硬表面材料和锐利的侧面角的组合有助于具有绳索扭曲的绳索系统的稳定性,如上面参照图11所述。
电梯的带状的绳索1’被如图2所示。因此,带状的绳索1’的相对的侧面S1、S2都被成形为具有细长的楔形肋2,楔形肋在绳索1’的宽度方向w上彼此相邻地设置并且平行于绳索1’的纵向方向1延伸,每个楔形肋2具有第一翼面2a和第二翼面2b,它们相对于彼此成锐角α,并且所述翼面2a、2b的表面材料具有大于85且小于100的肖氏A硬度。因此,在该电梯中,在绳索1’的两个相对侧S1、S2上具有肋2。这是有利的,因为在该电梯中,绳索1’的两个相对侧在沿着其路线行进时与电梯的绳轮4、40接触。如图13中可见,电梯包括两个绳轮4、40,该绳轮具有用于绳索1、1’的对应形状,并且所述带状的绳索1、1’被布置成绕过所述两个绳轮4、40,使得被成形为具有细长的楔形肋2的其侧面S1、S2中的一个侧面与绳轮4、40中的一个绳轮的对应形状接合,并且被成形为具有细长的楔形肋2的其侧面S1、S2中的另一个侧面与绳轮4、40中的另一个绳轮的对应形状接合。
在图13的电梯中,电梯包括马达M,并且绳轮4、40、41包括能够与马达M一起旋转的驱动轮4。绳轮4在所示的壳体内安装在井道H的上端内,这是有利的,因为电梯是无机房的。如上所述,电梯的带状的绳索1’在如图2所示的优选实施例中,因为这对于在绳轮4和40之间实现的反向弯曲配置是有利的。然而备选地,也可以使用图1的绳索1来实现该电梯。无论绳索是否符合图1或2,都可以获得与绳轮4和41之间发生扭曲有关的优点。这是因为绳索1’抵靠绳轮41的边缘放置的侧面优选地与抵靠绳轮4的边缘放置的侧面相同。
图12和13的电梯优选地还包括用于自动控制马达M的旋转的控制单元(未示出),由此轿厢C的运动也可被自动控制。在图12和13的电梯中,绳索1、1’是悬挂绳索1、1’,其布置成悬挂电梯轿厢C并且属于悬挂绳索,其包括一个或多个悬挂绳索,用于悬挂电梯轿厢C。
绳轮4包括细长的楔形凹槽5,楔形凹槽在绳轮4的轴向方向x上彼此相邻地设置并且沿着绳轮4的圆周彼此平行地延伸,并且绳索1的肋2延伸到绳轮4的凹槽5中。每个凹槽5由相邻肋6的翼面6a、6b界定,翼面具有弧形横截面轮廓。
在优选实施例中,已经公开了用于承载构件10和绳索1的有利结构。然而,本发明也可以与其他种类的承载构件和绳索构造一起使用,例如与不同材料和/或形状的承载构件和绳索构造一起使用。承载构件10最优选地由所述的复合材料制成。然而,它们原则上可以由替代材料制成,例如以扭曲的钢丝帘线或扭曲的芳族聚酰胺纤维帘线的形式。
侧面中的至少一个侧面的肋2的数量是五个或更多。由此,可以确保牢固的接合,并且凹槽和肋的尺寸保持很小。然而,该数量当然也可以设计得更小,例如2、3或4。
在所示实施例中,承载构件10基本上是矩形的并且在宽度方向上比在厚度方向上更大。然而,这不是必需的,因为可以使用替代形状。同样地,用于该示例的目的的承载构件的数量不必是四个。绳索1当然可以被修改为具有一些其他数量的所述承载构件1,例如1、2、3、5或六个或更多。
在图12和13中,已经示出了悬挂比1:1和2:1。绳索1、1’可以备选地被实施在任何其他种类的电梯中,例如4:1悬挂比的电梯中。
如上所述,绳索1、1’优选地是悬挂绳索。然而,每根绳索1、1’能够备选地被用作补偿绳索或超速调节器绳索或升降器。
如上所述,优选的是,绳轮的凹槽和肋的形状与绳索的凹槽和肋的形状完全相同。然而,这不是绝对必要的,因为即使形状不完全匹配,也可以至少部分地获得一个或多个优点。例如,当配合面在角度或形状中略有不同时,这是正确的。
如上所述,每个绳轮4、40、41设有用于绳索1、1’的对应形状。这意味着,绳轮4、40、41包括细长的楔形凹槽5,楔形凹槽在绳轮4、40、41的轴向方向x上彼此相邻地设置并且沿着绳轮4、40、41的圆周彼此平行地延伸,并且绳索1、1’的肋2适用于延伸到绳轮的凹槽中。另一方面,绳索1、1’的凹槽3可能适于接收绳轮的肋。绳轮4、40、41的翼面6a、6b相对于绳索1、1’的肋2的翼面2a、2b被成形为至少基本相似但是负的,由此这些彼此很好地匹配。然而,完全相似的负形状不是必需的,因为绳索表面中的一些弹性变形是可接受的并且能够由绳索1、1’的表面材料实现。
在图2的实施例中,在侧面S1、S2上存在相同数量的肋。然而,这不是必需的,因为备选地在侧面S1、S2上可以存在不同数量的肋。
在示例中,每个绳轮4、40、41适于与至少一根绳索1、1’接合。图5和图7-8中的左侧和右侧的垂直线已经画成虚线,以表示绳轮4、40、41的肋状形状可以继续向左和/或向右延伸,使得几根绳索1、1’可以与同一个绳轮4、40、41接合。
如前面提到的,表面材料的硬度特性可以通过被添加到聚合物中的添加剂或颗粒作为基础材料来被调节到所需的值。任选地,还可以在表面材料中提供颗粒以使绳索1、1’的表面粗糙,这可以有利于进一步调节摩擦性能。
通常优选的是,绳索的肋的尖端是弧形的,即绳索的肋的尖端没有在绳索的宽度方向上延伸的直线部分。这在图中呈现的实施例中是可见的。
对于楔形肋2的优选形状的更具体细节,存在不同的备选方案。作为一种选择,当沿绳索1、1’的纵向方向观察时,肋2可具有圆形横截面,即翼面2a、2b各自形成同心圆拱的一部分。在这种情况下,绳索1、1’和绳轮4、40、41可相对于彼此设计,使得绳轮4、40、41的凹槽5也具有圆形横截面,其中限定每个凹槽5的翼面6a、6b形成同心圆拱的每个部分,如图中所示的实施例中可见。肋2的圆形横截面的半径可以等于凹槽5的圆形横截面的半径。因此,绳轮4、40、41的翼面6a、6b可以相对于绳索1、1’的肋2的翼面2a、2b形成为类似的但是负的形状。然而备选地,肋2的圆形横截面的半径大于凹槽5的圆形横截面的半径。这在图中呈现的实施例中是可见的。然而,形状不必是圆形的。作为备选方案,当在绳索1、1’的纵向方向上观察时,肋2可以具有抛物线横截面,即翼面限定抛物线的侧面。在这种情况下,绳轮4、40、41的凹槽5也优选地具有抛物线横截面,但是是负的,使得肋2配合到凹槽5中。
通常,每个第一和第二翼面可以包括凸起部分和/或凹入部分。
上述绳轮4、40、41可以是金属或非金属的。绳轮4、40、41的翼面6a、6b可以是光滑的,或者在翼面6a、6b上可以有横向凹槽(深度>0.2mm)以收集污垢,如果绳轮4、40、41收集灰尘、颗粒等,则横向凹槽能够产生良好的摩擦。由于收集污垢的凹槽,尽管绳轮因污垢积聚在凹槽的底部而变脏,但接触仍然存在。
本申请中所限定的硬度值是指在温度20℃和压力1atm(101.325kPa)的标准大气条件下测量的值。
应理解,以上描述和附图仅旨在教导发明人已知的制造和使用本发明的最佳方式。对于本领域技术人员显而易见的是,可以以各种方式实现本发明构思。因此,在不脱离本发明的情况下,可以修改或改变本发明的上述实施例,如本领域技术人员根据上述教导所理解的。因此,应理解的是,本发明及其实施例不限于上述示例,而是可以在权利要求的范围内变化。
Claims (18)
1.一种电梯的带状的绳索(1、1’),所述绳索具有在所述绳索(1、1’)的厚度方向(t)上相对面向的侧面(S1、S2),所述侧面中的至少一个侧面(S1、S2)被成形为具有细长的肋(2),所述肋在所述绳索(1、1’)的宽度方向(w)上彼此相邻地设置、并且与所述绳索(1、1’)的所述纵向方向(1)平行地延伸,每个所述肋(2)具有用于接触绳轮(4、40、41)的肋(6)的翼面(6a、6b)的第一翼面(2a)、以及用于接触绳轮(4、40、41)的肋(6)的翼面(6a、6b)第二翼面(2b),每个所述第一和第二翼面(2a、2b)被成形为具有弧形横截面轮廓,并且所述翼面(2a、2b)被成形为弧形至这样的陡度,使得所述翼面的切线(Ta、Tb)之间所限定的角度(α)是锐角,并且所述翼面(2a、2b)的表面材料具有大于85且小于100的肖氏A硬度。
2.根据权利要求1所述的带状的绳索(1、1’),其中每个所述切线(Ta、Tb)的所述切点(p)在所述绳索(1、1’)的厚度方向(t)上所测量的所述肋(2)的所述高度(h2)的中心三分之一(h1)内。
3.根据前述权利要求中任一项所述的带状的绳索(1、1’),其中所述翼面(2a、2b)的所述弧形横截面轮廓具有S形曲线的形状。
4.根据前述权利要求中任一项所述的带状的绳索(1、1’),其中所述硬度为肖氏A 90或更高。
5.根据前述权利要求中任一项所述的带状的绳索(1、1’),其中所述硬度为肖氏A 91至94。
6.根据前述权利要求中任一项所述的带状的绳索(1、1’),其中所述锐角(α)小于60度。
7.根据前述权利要求中任一项所述的带状的绳索(1、1’),其中所述锐角(α)小于60度,并且所述硬度为肖氏A 91至94。
8.根据前述权利要求中任一项所述的带状的绳索(1、1’),其中所述表面材料包括聚合物。
9.根据前述权利要求中任一项所述的带状的绳索(1、1’),其中所述侧面(S1、S2)中的至少一个侧面被成形为具有一个或多个细长凹槽(3),每个细长凹槽在与所述绳索(1、1’)的所述纵向方向(1)平行的相邻肋(2)之间延伸,并且每个所述凹槽(3)由相邻肋(2)的翼面(2a、2b)界定,所述翼面具有所限定的弧形横截面轮廓,并且所述翼面(2a、2b)的所述表面材料具有大于85且小于100的肖氏A硬度。
10.根据前述权利要求中任一项所述的带状的绳索(1、1’),其中所述绳索(1、1’)包括一个或多个承载构件(10)、以及形成所述绳索(1、1’)的所述表面的涂层(11),并且所述一个或多个承载构件(10)嵌入到所述涂层(11)中、并且在所述绳索(1、1’)的整个长度上不间断地平行于所述绳索(1、1’)的纵向方向延伸。
11.根据前述权利要求中任一项所述的带状的绳索(1、1’),其中所述承载构件(10)由复合材料制成,所述复合材料包括嵌入到聚合物基体(m)中的强化纤维(f),所述强化纤维(f)优选为碳纤维或玻璃纤维。
12.根据前述权利要求中任一项所述的带状的绳索(1、1’),其中所述绳索(1’)的两个侧面(S1、S2)都被成形为具有细长的肋(2),所述肋在所述绳索(1、1’)的宽度方向(w)上彼此相邻地设置、并且与所述绳索(1、1’)的所述纵向方向(1)平行地延伸,每个所述肋(2)具有第一翼面(2a)和第二翼面(2b),所述第一翼面用于接触绳轮(4、40、41)的肋(6)的翼面(6a、6b),所述第二翼面用于接触绳轮(4、40、41)的肋(6)的翼面(6a、6b),并且每个所述肋(2)被成形为具有弧形横截面轮廓,并且所述翼面(2a、2b)被成形为弧形至这样的陡度,使得所述翼面的切线(Ta、Tb)之间所限定的角度(α)是锐角,并且所述翼面(2a、2b)的表面材料具有大于85且小于100的肖氏A硬度。
13.一种电梯装置,包括如前述权利要求中任一项所限定的电梯的至少一个带状的绳索(1、1’)、以及至少一个绳轮(4、40、41),所述绳轮具有用于所述绳索的对应形状(1、1’),并且所述至少一个带状的绳索(1、1’)被布置成绕过所述至少一个绳轮(4、40、41)。
14.根据前述权利要求所述的电梯装置,其中所述绳轮(4、40、41)包括细长凹槽(5),所述细长凹槽在所述绳轮(4、40、41)的轴向方向(x)上彼此相邻地设置、并且沿着所述绳轮(4、40、41)的圆周彼此平行地延伸,并且所述绳索(1)的所述肋(2)延伸到所述绳轮(4、40、41)的凹槽(5)中。
15.根据权利要求13或14所述的电梯装置,其中所述至少一个绳轮(4、40、41)包括两个绳轮(4、41),所述两个绳轮中的每个绳轮设有用于所述绳索(1、1’)的对应形状,并且所述至少一个带状的绳索(1、1’)被布置成绕过所述两个绳轮(4、41)中的每一个绳轮,使得被成形为具有细长的肋(2)的所述绳索(1、1’)的侧面(S1、S2)接合所讨论的所述绳轮(4、41)的对应形状。
16.根据权利要求15所述的电梯装置,其中所述两个绳轮(4、41)具有相互不平行的水平旋转轴。
17.根据前述权利要求13-16中任一项所述的电梯装置,当从属于权利要求12时,其中所述至少一个绳轮(4、40、41)包括两个绳轮(4、40),所述两个绳轮设有用于所述绳索(1’)的对应形状,并且所述至少一个带状的绳索(1’)被布置成绕过所述两个绳轮(4、40),使得所述绳索的被成形为具有细长的肋(2)的侧面(S1、S2)中的一个侧面与所述绳轮(4、40)中的一个绳轮的所述对应形状接合,并且所述绳索的被成形为具有细长的肋(2)的侧面(S1、S2)中的另一个侧面与所述绳轮(4、40)中的另一个绳轮的所述对应形状接合。
18.一种电梯,包括根据前述权利要求13-17中任一项所述的电梯装置,其中所述电梯还包括电梯轿厢(C),并且所述至少一根绳索(1、1’)与所述电梯轿厢(C)连接。
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