CN112141851A - 包括单向编织物的电梯承载部件 - Google Patents

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Abstract

电梯承载部件的说明性的示例性实施例包括多个承载纤维的单向编织物，其包括至少第一材料和第二材料。第一材料的熔点高于第二材料的熔点。多个承载纤维通过至少部分地熔融的第二材料中的至少一些而结合在一起。涂层覆盖多个承载纤维。

Description

包括单向编织物的电梯承载部件
背景技术
各种各样的电梯系统是已知的。一些电梯系统使用液压布置以用于使电梯轿厢移动。另一些电梯系统是基于曳引的，并且包括悬挂电梯轿厢和配重的挂绳。机器引起曳引滑轮的移动，这继而又引起挂绳的移动，以使电梯轿厢如期望那样移动。
多年来，电梯系统中的挂绳包括圆钢丝绳。最近，开发了平带技术，其提供优于传统的圆钢丝绳布置的优点。即使取得进步，本领域技术人员也一直努力改进电梯承载部件技术。
发明内容
电梯承载部件的说明性的示例性实施例包括多个承载纤维的单向编织物，其包括至少第一材料和第二材料。第一材料的熔点高于第二材料的熔点。多个承载纤维通过至少部分地熔融的第二材料中的至少一些而结合在一起。涂层覆盖多个承载纤维。
在具有前述段落中的电梯承载部件的一个或多个特征的示例性实施例中，第一材料包括第一类型的聚合物，第二材料包括第二类型的聚合物，承载纤维中的至少一些包括第一类型的聚合物，并且承载纤维中的至少另一些包括第二类型的聚合物。
在具有任何前述段落中的电梯承载部件的一个或多个特征的示例性实施例中，承载纤维中的至少一些包括第一材料和第二材料。
在具有任何前述段落中的电梯承载部件的一个或多个特征的示例性实施例中，涂层包括限定电梯承载部件的曳引表面的护套。
在具有任何前述段落中的电梯承载部件的一个或多个特征的示例性实施例中，护套包括热塑性材料，并且涂层包括热塑性材料与承载纤维中的至少一些之间的粘附剂。
在具有任何前述段落中的电梯承载部件的一个或多个特征的示例性实施例中，第一材料与第二材料的比是1:1。
在具有任何前述段落中的电梯承载部件的一个或多个特征的示例性实施例中，第一材料与第二材料的比是2:1。
在具有任何前述段落中的电梯承载部件的一个或多个特征的示例性实施例中，第一材料与第二材料的比是3:2。
在具有任何前述段落中的电梯承载部件的一个或多个特征的示例性实施例中，第一材料包括碳、液晶聚合物、芳纶、聚对苯二酚-二咪唑并吡啶、聚苯并咪唑、聚吡啶并双咪唑以及聚苯并恶唑中的至少一种；并且第二材料包括超高分子量聚乙烯和超高分子量聚丙烯中的至少一种。
制作电梯承载部件的方法的说明性的示例性实施例包括对包括至少第一材料和第二材料的多个承载纤维进行单向编织。第一材料的熔点高于第二材料的熔点。该方法包括通过至少部分地使第二材料中的至少一些熔融并且涂覆多个承载纤维而使承载纤维结合在一起。
在具有前述段落中的方法的一个或多个特征的示例性实施例中，第一材料包括第一类型的聚合物，第二材料包括第二类型的聚合物，承载纤维中的至少一些包括第一类型的聚合物，并且承载纤维中的至少另一些包括第二类型的聚合物。
在具有任何前述段落中的方法的一个或多个特征的示例性实施例中，承载纤维中的至少一些包括第一材料和第二材料。
在具有任何前述段落中的方法的一个或多个特征的示例性实施例中，涂覆包括将护套施加到承载纤维上，并且护套限定电梯承载部件的曳引表面。
在具有任何前述段落中的方法的一个或多个特征的示例性实施例中，护套包括热塑性材料，并且涂覆包括将粘附剂施加到热塑性材料与承载纤维中的至少一些之间的承载纤维上。
在具有任何前述段落中的方法的一个或多个特征的示例性实施例中，结合包括加热并且将压力施加到承载纤维。
在具有任何前述段落中的方法的一个或多个特征的示例性实施例中，加热包括使承载纤维暴露于至少与第二材料的熔点一样高并且低于第一材料的熔点的温度。
在具有任何前述段落中的方法的一个或多个特征的示例性实施例中，结合包括在被加热的第一辊之间挤压承载纤维并且在未被加热的第二辊之间挤压承载纤维。
在具有任何前述段落中的方法的一个或多个特征的示例性实施例中，第一材料与第二材料的比在1:1与4:1之间。
在具有任何前述段落中的方法的一个或多个特征的示例性实施例中，该比是2:1。
在具有任何前述段落中的方法的一个或多个特征的示例性实施例中，第一材料包括碳、液晶聚合物、芳纶、聚对苯二酚-二咪唑并吡啶、聚苯并咪唑、聚吡啶并双咪唑以及聚苯并恶唑中的至少一种；并且，第二材料包括超高分子量聚乙烯和超高分子量聚丙烯中的至少一种。
至少一个所公开的示例性实施例的各种特征和优点将根据下面的详述而对本领域技术人员而言变得明显。伴随详细描述的图可如下简要地被描述。
附图说明
图1示意性地示出包括根据本发明的实施例而设计的承载部件的电梯系统的所选择的部分。
图2示意性地示出电梯承载部件的示例性实施例。
图3是电梯承载部件的另一示例性实施例的端视图。
图4示意性地示出用于制作如图2和图3中所显示的那些电梯承载部件那样的电梯承载部件的过程的所选择的特征。
具体实施方式
图1示意性地显示电梯系统20的包括电梯轿厢22和配重24的所选择的部分。与机器(未具体地示出)相关联的曳引滑轮26选择性地控制承载部件30(其悬挂电梯轿厢22和配重24)的移动，以控制电梯轿厢22的移动或位置。出于示出的目的，在图1中表示出单个承载部件30。在许多实施例中，将包括多个承载部件。
图2示意性地示出示例性的承载部件30。多个承载纤维32充当承载部件30的主承载构件。承载纤维32编织成单向编织物。承载纤维32被布置为沿承载部件30的长度方向L延伸的经纤维(warp fibers)。单向编织物具有沿单个方向延伸的纤维，并且不包括将与承载部件的宽度方向W平行的纬纤维(weft fibers)。
在一些实施例中，单向编织物可包括横向于经纤维的单个方向的一些纬纤维，但这样的纬纤维在数量上远少于经纤维，并且被认为对于单向编织物的承载性能并不重要。例如，任何这样的纬纤维在制造期间可起到有限的作用。
将承载纤维编织成单向编织物避免纤维的任何编结，并且因此提供与其它类型的编织物相比而改进的强度特性。承载纤维32的单向编织物还提供改进的柔性特性。
在图2中所显示的实施例中，承载纤维32被布置或分组为帘线(cord)34，并且帘线34编织成单向编织物。在图3中所显示的实施例中，承载纤维32被单独地编织成单向编织物，这有效地形成层或片36。
承载纤维32包括至少两种不同类型的材料。一些实施例包括至少一种聚合物和诸如碳或另一种有机材料之类的另一种类型的材料。材料中的一种选择成至少部分地熔融，以使承载纤维32结合在一起。提供该结合的材料具有如下的性质：包括允许至少部分地使该材料熔融而不会损害制作其它承载纤维32中的至少一些的另一种材料的机械性质的熔点。
出于讨论的目的，所示出的示例性实施例包括具有不同熔点的第一类型的聚合物材料和第二类型的聚合物材料。第一类型的聚合物材料具有比第二类型的聚合物材料的熔点更高的熔点。包括带有不同熔点的不同类型的聚合物允许以保持由第一类型的聚合物制成的纤维的机械性质并且维持单向编织物的构造的方式使单向编织物的承载纤维32结合在一起。例如，在不使任何第一类型的聚合物材料熔融的情况下，通过至少部分地熔融的第二类型的聚合物中的至少一些而使多个承载纤维32结合在一起。
在一些实施例中，承载纤维32中的每个包括仅一种类型的聚合物。例如，纤维32中的一些由第一类型的聚合物制成，而另一些由第二类型的聚合物制成。在其它实施例中，纤维32中的至少一些包括不止一种材料，并且可包括多种聚合物或至少一种类型的聚合物和另一种类型的材料。
纤维32的单向编织物包括在从4:1至1:1的范围内的第一类型的聚合物与第二类型的聚合物(例如，较高熔点的聚合物与较低熔点的聚合物)的比。一些实施例包括3:2的第一类型的聚合物与第二类型的聚合物的比。示例性实施例包括2:1的比。在多聚合物复合材料的制备中，高熔点纤维与低熔点纤维的比取决于纤维的处理和线密度。
使单向编织纤维在如下的具体温度下在所选择的压力下固结：第二或低熔点聚合物材料熔融并且形成使较高熔点的纤维粘附在一起的热流体。从固结的高温冷却后，低熔点聚合物纤维再结晶，这在复合材料中形成树脂基质。由于低熔点聚合物纤维至少部分地熔融，因而低熔点聚合物纤维的原始机械性质将改变。包括较高熔点的材料允许保持较高熔点的纤维的机械性质。当存在足够的较高熔点的纤维(诸如，具有比较低熔点的聚合物纤维更多的较高熔点的纤维)时，复合材料的最终性质对电梯系统的操作提供必要的特性。
示例性的较高熔点和高强度的聚合物包括液晶聚合物、芳纶、聚对苯二酚-二咪唑并吡啶、聚苯并咪唑、聚吡啶并双咪唑以及聚苯并恶唑。示例性的较低熔点和高强度的聚合物包括超高分子量聚乙烯和超高分子量聚丙烯。
在所示出的示例性实施例中的每个中，护套38覆盖承载纤维。护套38包括适合于利用曳引滑轮26来建立期望的曳引力以达到用于控制电梯轿厢22的移动的期望的曳引力的材料。有用的示例性的材料包括可压缩材料(诸如，热塑性材料或弹性体)。在一些实施例中，护套36包括热塑性聚氨酯材料。
图4示意性地示出制作所公开的承载部件的实施例的示例性方法。多个聚合物承载纤维32被引入或供给到单向编织设备40中，在单向编织设备40中，纤维32被编织成单向编织物。然后，通过结合设备42而对编织纤维32进行加热并且将其挤压在一起。例如，结合设备42包括加热元件，加热元件使编织纤维32经受至少与第二类型的聚合物的熔点一样高并且低于第一类型的聚合物的熔点的温度。这样的加热至少部分地使第二类型的聚合物中的至少一些熔融，而不使任何第一类型的聚合物熔融。在这样的加热期间，仅由第一类型的聚合物组成的任何纤维不会被熔融或改变。
在所示出的示例性的布置中，单向编织的纤维32通过加热的辊44而供给并且在加热的辊44之间被挤压。至少辊44将编织纤维32加热到足以至少部分地使第二类型的聚合物中的至少一些熔融的温度。该熔融的聚合物使编织纤维32结合在一起。
在图4中，结合设备42包括冷却辊46，以便于在任何熔融的聚合物再结晶时形成或维持纤维32的单向编织物的形状。
一旦单向编织物处于合适的温度，就由涂覆设备50对其进行涂覆。在所示出的示例性的布置中，涂覆设备50包括将粘附剂涂层施加到聚合物承载纤维32上的粘附剂施加器52。护套施加装置54(诸如，挤出机)施加护套38的材料。
包括如上文中所公开的承载纤维的多聚合物单向编织物的承载部件与依赖于作为主承载构件的钢丝的传统的电梯挂绳或带相比提供改进的强度特性。另外，与本公开的示例性实施例一致的承载部件与先前的构造相比而重量更轻并且提供成本节约。
前述描述本质上是示范性的，而不是限制性的。所公开的示例的变型和修改可对本领域技术人员而言变得明显，而不必背离本发明的本质。对本发明赋予的法律保护范围可仅仅通过研究下面的权利要求书来确定。

Claims (20)

1. 一种电梯承载部件，包括：
包括至少第一材料和第二材料的多个承载纤维的单向编织物，所述第一材料的熔点高于所述第二材料的熔点，其中所述多个承载纤维通过至少部分地熔融的所述第二材料中的至少一些而结合在一起；和
在所述多个承载纤维之上的涂层。
2.根据权利要求1所述的电梯承载部件，其中，
所述第一材料包括第一类型的聚合物；
所述第二材料包括第二类型的聚合物；
所述承载纤维中的至少一些包括所述第一类型的聚合物；并且
所述承载纤维中的至少另一些包括所述第二类型的聚合物。
3.根据权利要求1所述的电梯承载部件，其中，所述承载纤维中的至少一些包括所述第一材料和所述第二材料。
4.根据权利要求1所述的电梯承载部件，其中，所述涂层包括限定所述电梯承载部件的曳引表面的护套。
5. 根据权利要求4所述的电梯承载部件，其中，
所述护套包括热塑性材料；并且
所述涂层包括所述热塑性材料与所述承载纤维中的至少一些之间的粘附剂。
6.根据权利要求1所述的电梯承载部件，其中，所述第一材料与所述第二材料的比是1:1。
7.根据权利要求1所述的电梯承载部件，其中，所述第一材料与所述第二材料的比是2:1。
8.根据权利要求1所述的电梯承载部件，其中，所述第一材料与所述第二材料的比是3:2。
9. 根据权利要求1所述的电梯承载部件，其中，
所述第一材料包括碳、液晶聚合物、芳纶、聚对苯二酚-二咪唑并吡啶、聚苯并咪唑、聚吡啶并双咪唑以及聚苯并恶唑中的至少一种；并且
所述第二材料包括超高分子量聚乙烯和超高分子量聚丙烯中的至少一种。
10.一种制作电梯承载部件的方法，所述方法包括：
对包括至少第一材料和第二材料的多个承载纤维进行单向编织，其中所述第一材料的熔点高于所述第二材料的熔点；
通过至少部分地使所述第二材料中的至少一些熔融而使所述承载纤维结合在一起；以及
涂覆所述多个承载纤维。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，
所述第一材料包括第一类型的聚合物；
所述第二材料包括第二类型的聚合物；
所述承载纤维中的至少一些包括所述第一类型的聚合物；并且
所述承载纤维中的至少另一些包括所述第二类型的聚合物。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述承载纤维中的至少一些包括所述第一材料和所述第二材料。
13. 根据权利要求10所述的方法，其中，
所述涂覆包括将护套施加到所述承载纤维上；以及
所述护套限定所述电梯承载部件的曳引表面。
14. 根据权利要求13所述的方法，其中，
所述护套包括热塑性材料；并且
所述涂覆包括将粘附剂施加到所述热塑性材料与所述承载纤维中的至少一些之间的所述承载纤维上。
15.根据权利要求10所述的方法，其中，所述结合包括加热并且将压力施加到所述承载纤维。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述加热包括使所述承载纤维暴露于至少与所述第二材料的所述熔点一样高并且低于所述第一材料的所述熔点的温度。
17. 根据权利要求15所述的方法，其中，所述结合包括：
在被加热的第一辊之间挤压所述承载纤维；和
在未被加热的第二辊之间挤压所述承载纤维。
18.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一材料与所述第二材料的比在1:1与4:1之间。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述比是2:1。
20. 根据权利要求10所述的方法，其中，
所述第一材料包括碳、液晶聚合物、芳纶、聚对苯二酚-二咪唑并吡啶、聚苯并咪唑、聚吡啶并双咪唑以及聚苯并恶唑中的至少一种；并且
所述第二材料包括超高分子量聚乙烯和超高分子量聚丙烯中的至少一种。
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