CN110803597B - 具有分层的负荷承载元件的带 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有分层的负荷承载元件的带。一种用于电梯系统的负荷承载张力部件包括横跨张力部件宽度而排列的多个张力元件。张力元件相对于张力部件中心轴线偏移，中心轴线将张力部件厚度二等分，且横跨张力部件宽度而延伸。张力元件包括：多根纤维，其沿着张力元件的长度延伸；以及基体材料，多根纤维嵌入基体材料中。护套至少部分地封装多个张力元件。

Description

具有分层的负荷承载元件的带
技术领域
本文中公开的实施例涉及电梯系统，且更特别地涉及一种构造成用于在电梯系统中使用的负荷承载部件。
背景技术
电梯系统用于在建筑物中的多个水平面之间运送乘客、货物或二者。一些电梯基于曳引且利用负荷承载张力部件(诸如绳或带)，以用于支承电梯轿厢且实现电梯轿厢的期望的移动和定位。
在使用绳来作为张力部件的情况下，各单独的绳不仅是用于传递拉力的曳引装置，而且还直接参与曳引力的传递。在使用带来作为张力部件的情况下，多个负荷承载元件嵌入共同的弹性体带主体中。负荷承载张力元件专门地负责传递拉力，而弹性体材料传递曳引力。由于其重量轻且强度高，故由布置在刚性基体复合材料中的单向纤维形成的负荷承载张力部件在用于电梯系统(特别是高层系统)中时提供显著的益处。然而，单向复合材料构造造成高弯曲硬度，当用于负荷承载张力部件围绕曳引轮而缠绕的电梯系统中时，其可产生相当大的弯曲应力。
发明内容
在一个实施例中，一种用于电梯系统的负荷承载张力部件包括横跨张力部件宽度而排列的多个张力元件。张力元件相对于张力部件中心轴线偏移，中心轴线将张力部件厚度二等分，且横跨张力部件宽度而延伸。张力元件包括：多根纤维，其沿着张力元件的长度延伸；以及基体材料，多根纤维嵌入基体材料中。护套至少部分地封装多个张力元件。
另外或备选地，在该实施例或其它实施例中，多个张力元件是布置成关于张力部件中心轴线对称的至少两个张力元件，其中第一张力元件定位在张力部件中心轴线的第一侧处，且第二张力元件定位在张力元件的第二侧处。
另外或备选地，在该实施例或其它实施例中，第一张力部件和第二张力部件通过由护套材料构成的分离层而分离。
另外或备选地，在该实施例或其它实施例中，多个张力元件沿着张力部件宽度相对于张力部件中心轴线而交替地错开。
另外或备选地，在该实施例或其它实施例中，多个张力元件排列成使得各张力部件的中心沿着预先选择的弧定位。
另外或备选地，在该实施例或其它实施例中，多根纤维包括碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、尼龙纤维或聚合物纤维中的一个或多个。
另外或备选地，在该实施例或其它实施例中，多根纤维包括钢纤维。
另外或备选地，在该实施例或其它实施例中，张力元件具有矩形或圆形的横截面。
另外或备选地，在该实施例或其它实施例中，护套由弹性体材料形成。
另外或备选地，在该实施例或其它实施例中，基体材料是聚氨酯、乙烯酯或环氧树脂材料。
在另一实施例中，一种电梯系统包括井道、能够沿着井道移动的电梯轿厢，以及可操作地连接至电梯轿厢以使电梯轿厢沿着井道移动的一个或多个张力部件。一个或多个张力部件中的张力部件包括横跨张力部件宽度而排列的多个张力元件。张力元件相对于张力部件中心轴线偏移，中心轴线将张力部件厚度二等分，且横跨张力部件宽度而延伸。张力元件包括：多根纤维，其沿着张力元件的长度延伸；以及基体材料，多根纤维嵌入基体材料中。护套至少部分地封装多个张力元件。
另外或备选地，在该实施例或其它实施例中，多个张力元件是布置成关于张力部件中心轴线对称的至少两个张力元件，其中第一张力元件定位在张力部件中心轴线的第一侧处，且第二张力元件定位在张力元件的第二侧处。
另外或备选地，在该实施例或其它实施例中，第一张力部件和第二张力部件通过由护套材料构成的分离层而分离。
另外或备选地，在该实施例或其它实施例中，多个张力元件沿着张力部件宽度相对于张力部件中心轴线而交替地错开。
另外或备选地，在该实施例或其它实施例中，多个张力元件排列成使得各张力部件的中心沿着预先选择的弧定位。
另外或备选地，在该实施例或其它实施例中，预先选择的弧匹配电梯系统的轮冠。
另外或备选地，在该实施例或其它实施例中，多根纤维包括碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、尼龙纤维或聚合物纤维中的一个或多个。
另外或备选地，在该实施例或其它实施例中，多根纤维包括钢纤维。
另外或备选地，在该实施例或其它实施例中，张力元件具有矩形或圆形的横截面。
另外或备选地，在该实施例或其它实施例中，基体材料是聚氨酯、乙烯酯或环氧树脂材料。
附图说明
以下描述不应当被认为以任何方式而是限制性的。参考附图，相同的元件编号相同：
图1是电梯系统的实施例的示意图；
图2是电梯系统的负荷承载张力部件的实施例的横截面视图；
图3是用于电梯系统的张力部件的张力元件的实施例的横截面视图；
图4是电梯系统的负荷承载张力部件的另一实施例的横截面视图；
图5是电梯系统的负荷承载张力部件的又一实施例的横截面视图；以及
图6是电梯系统的负荷承载张力部件的再一实施例的横截面视图。
具体实施方式
参考附图，所公开的设备和方法的一个或多个实施例的详细描述作为例示而非限制来呈现在本文中。
图1中显示了示例性的曳引式电梯系统10的示意图。本文中未讨论电梯系统10的对于理解本发明而言不需要的特征(诸如，导轨、安全设备等)。电梯系统10包括电梯轿厢14，利用一个或多个负荷承载张力部件(例如带16)来将电梯轿厢14操作性地悬挂或支承于井道12中。一条或多条带16与轮18和轮52相互作用，以围绕电梯系统10的多种构件而被导引。轮18构造为转向轮、导向轮或空转轮，并且，轮52构造为由机器50驱动的曳引轮。由机器50引起的曳引轮52的运动(通过曳引)驱动、移动和/或推动围绕曳引轮52而被导引的一条或多条带16。转向轮、导向轮或空转轮18并不由机器50驱动，而是帮助围绕电梯系统10的多种构件来引导一条或多条带16。一条或多条带16还可连接到对重22，对重22用于帮助使电梯系统10平衡，且减小在操作期间的曳引轮的两侧上的带张力差。轮18和轮52各自具有可彼此相同或不同的直径。
在一些实施例中，电梯系统10可使用两条或更多条带16以用于悬挂和/或驱动电梯轿厢14。另外，电梯系统10可具有多种构造，使得一条或多条带16的两侧均接合轮18、52，或一条或多条带16的仅一侧接合轮18、52。图1的实施例显示了1:1的挂绳布置，其中一条或多条带16终止于轿厢14和对重22处，而其它实施例可利用其它挂绳布置。
带16构造成满足带寿命需求且具有平稳操作，同时强到足以能够满足针对悬挂和/或驱动电梯轿厢14和对重22的强度需求。
图2提供了示例性的带16的结构或设计的横截面示意图。带16包括多个张力元件24，这些张力元件24沿着带16纵向地延伸，并且横跨带宽26而布置。张力元件24至少部分地被包封在聚合物护套28中，以阻止张力元件24在带16中相对于彼此的移动，并且保护张力元件24。护套28限定构造成与曳引轮52的对应表面相互作用的曳引侧30。护套28的主要功能是在带16与曳引轮52之间提供足够的摩擦，以在其之间产生期望量的曳引。护套28还应当将曳引负荷传递到张力元件24。另外，护套28应当为耐磨的，并且保护张力元件24免于例如冲击损伤、暴露于环境因素(诸如，化学制品)。用于护套28的示例性材料包括例如热塑性和热固性聚氨酯、聚芳纶和橡胶的弹性体。如果其它材料足以满足带16的所需的功能，则它们可用于形成护套28。
带16具有带宽26和侧部带厚32，其中带宽26与带厚32的纵横比大于一。带16进一步包括与曳引侧30相反的背侧34以及在曳引侧30与背侧34之间延伸的带边缘36。虽然侧部32和侧部36示出为平坦的表面，但在其它实施例中可使用侧部32和侧部36的其它形状，例如全部或部分凸起或凹入。虽然在图2的实施例中示出了六个张力元件24，但其它实施例可包括其它数量的张力元件24，例如4个、10个或12个张力元件24。此外，虽然图2的实施例的张力元件24基本上相同，但在其它实施例中，张力元件24可彼此不同。
在图3中示出了示例性张力元件24。张力元件24包括悬置在基体材料40中的多根负荷承载纤维38。用于形成张力元件24的示例性负荷承载纤维38包括但不限于例如碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、尼龙纤维和聚合物纤维。单个张力元件24内的纤维38中的各根可基本上相同或可不同。另外，基体材料40可由任何合适的材料(例如，诸如聚氨酯、乙烯酯和环氧树脂)形成。选择纤维38和基体材料40的材料以实现带16的期望的硬度和强度。
在一些实施例中，张力元件24(在一些实施例中，通过拉挤成型过程)形成为薄层。在标准的拉挤成型过程中，利用基体材料40来浸渍纤维38，且拉动纤维38通过被加热的模具和额外的固化加热器，在该处，基体材料40经历交联。具有本领域中的普通技术的人员将理解，被拉动的纤维的受控移动和支承可用于形成未张紧的带16的期望的直线或曲线轮廓。要认识到的是，在一些实施例中，其它纤维38(诸如钢纤维)可嵌入基体材料40中。
再次参考图2，张力元件24布置成减小带16的弯曲阻力，以允许使用较小的轮18、52的直径，从而减小由电梯系统10占用的空间。带16具有中心带轴线42，该中心带轴线42横跨带宽26而延伸且将带厚32二等分。张力元件24并非布置在中心带轴线42处，而是布置成关于中心带轴线42对称，其中相等数量的张力元件24在中心带轴线42的各侧上。张力元件24通过由例如护套28的材料构成的分离层44而分离。
现在参考图4，在一些实施例中，张力元件24关于中心带轴线42交替地错开，其中交替的张力元件24大部分或全部定位在中心带轴线42的第一侧处和中心带轴线42的第二侧处。此外，现在参考图5，张力元件24可采用其它形状，诸如如显示的圆形或椭圆形或其它形状。
在图6中示出了另一实施例。在该实施例中，曳引轮52具有冠状轮表面54。在一些实施例中，该冠部是恒定的冠部半径56。在带16中，张力元件24以由张力元件曲线58限定的式样横跨带16而排列。张力元件24的各张力元件中心沿着张力元件曲线58定位。在显示的实施例中，张力元件曲线58由张力元件半径60限定，该张力元件半径60与冠部半径56相等，但相对于冠部半径56而倒置。该布置具有以下技术效果：使张力元件24上的负荷相等，而不管它们沿着带宽26的位置如何。
用语“大约”旨在包括与基于在提交本申请时可用的设备来对特定量进行的测量相关联的误差度。
本文中使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，而并不旨在限制本公开。如本文中使用的那样，单数形式“一”、“一种”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。将进一步理解的是，用语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”在其用于本说明书中时表示存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或构件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件构件和/或其组合。
虽然参考一个或多个示例性实施例而描述了本公开，但本领域技术人员将理解的是，可作出多种改变，并且可用等效体来替代其元件，而不脱离本公开的范围。另外，可作出许多修改，以使特定情形或材料适应于本公开的教导，而不脱离本公开的基本范围。因此，意图的是，本公开不限于作为针对实施本公开而预想的最佳模式来公开的特定实施例，而是本公开将包括落在权利要求书的范围内的所有实施例。

Claims (11)

1.一种用于电梯系统的负荷承载张力部件，其包括：
多个张力元件，其横跨张力部件宽度而排列，所述张力元件相对于张力部件中心轴线偏移，所述张力部件中心轴线将张力部件厚度二等分，且横跨所述张力部件宽度而延伸，所述张力元件包括：
多根纤维，其沿着所述张力元件的长度延伸；以及
基体材料，所述多根纤维嵌入所述基体材料中；以及
护套，其至少部分地封装所述多个张力元件；且
其中，所述多个张力元件是布置成关于所述张力部件中心轴线对称的至少两个张力元件，其中第一张力元件定位在所述张力部件中心轴线的第一侧处，且第二张力元件定位在所述张力元件的第二侧处，且所述第一张力部件和所述第二张力部件通过由护套材料构成的分离层而分离。
2.根据权利要求1所述的张力部件，其特征在于，所述多根纤维包括碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、尼龙纤维或聚合物纤维中的一个或多个。
3.根据权利要求1所述的张力部件，其特征在于，所述多根纤维包括钢纤维。
4.根据权利要求1所述的张力部件，其特征在于，所述张力元件具有矩形或圆形的横截面。
5.根据权利要求1所述的张力部件，其特征在于，所述护套由弹性体材料形成。
6.根据权利要求1所述的张力部件，其特征在于，所述基体材料是聚氨酯、乙烯酯或环氧树脂材料。
7.一种电梯系统，其包括：
井道；
电梯轿厢，其能够沿着所述井道移动；以及
一个或多个张力部件，其可操作地连接至所述电梯轿厢，以使所述电梯轿厢沿着所述井道移动，所述一个或多个张力部件中的张力部件包括：
多个张力元件，其横跨张力部件宽度而排列，所述张力元件相对于张力部件中心轴线偏移，所述张力部件中心轴线将张力部件厚度二等分，且横跨所述张力部件宽度而延伸，所述张力元件包括：
多根纤维，其沿着所述张力元件的长度延伸；以及
基体材料，所述多根纤维嵌入所述基体材料中；以及
护套，其至少部分地封装所述多个张力元件；且
其中，所述多个张力元件是布置成关于所述张力部件中心轴线对称的至少两个张力元件，其中第一张力元件定位在所述张力部件中心轴线的第一侧处，且第二张力元件定位在所述张力元件的第二侧处，且所述第一张力部件和所述第二张力部件通过由护套材料构成的分离层而分离。
8.根据权利要求7所述的电梯系统，其特征在于，所述多根纤维包括碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、尼龙纤维或聚合物纤维中的一个或多个。
9.根据权利要求7所述的电梯系统，其特征在于，所述多根纤维包括钢纤维。
10.根据权利要求7所述的电梯系统，其特征在于，所述张力元件具有矩形或圆形的横截面。
11.根据权利要求7所述的电梯系统，其特征在于，所述基体材料是聚氨酯、乙烯酯或环氧树脂材料。
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