CN1935616A - 具有驱动带轮和平带状悬挂装置的电梯设备 - Google Patents

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Abstract

在具有驱动带轮(10)和平带悬挂装置(11)的电梯设备中，所述平带状悬挂装置(11)承受电梯轿厢及对重并且被驱动带轮所驱动，驱动带轮(10)的运行表面(12)或部分运行表面，平带状悬挂装置(11)通过所述运行表面(12)或部分运行表面放置在驱动带轮上，并且所述运行表面被减小摩擦地涂层或减小摩擦地表面处理。

Description

具有驱动带轮和平带状悬挂装置的电梯设备
技术领域
本发明涉及一种具有电梯轿厢、驱动带轮和平带状悬挂装置的电梯设备，所述平带状悬挂装置承载电梯轿厢和对重并被驱动带轮驱动。
背景技术
从EP 1 169 256 B1已知一种用于驱动电梯设备的几个平行排列的平带状悬挂装置的驱动带轮，所述驱动带轮的运行表面(running surface)在它们的圆周方向所测的表面粗糙度为1μm到3μm(微米)，从而保障电梯驱动的更大及更确定的牵引能力。根据一个已公开的实施例，驱动带轮的运行表面，即驱动带轮的那些径向地承载并利用摩擦驱动平带状悬挂装置的表面部分，设置有耐腐蚀并耐磨损的表面涂层，所述表面涂层的表面粗糙度与上述值一致。
在某些申请案中，这种驱动带轮的应用带有缺点和问题。如果该驱动带轮被用于驱动具有橡胶的或适当的弹性塑料材料的带外皮(sheath)的平带状悬挂装置，由于金属滑轮(sheave)材料与带外皮的上述材料之间的摩擦系数大大高于钢丝绳(steel-wire)与金属索轮(rope sheave)之间的摩擦系数，因此导致传动带牵引滑轮与悬挂装置之间过高的牵引能力。这会引起具有对重的电梯设备的操作中的功能和安全问题。作为控制故障的结果，存在例如以下风险，即如果因控制错误对重被它的下部冲击缓冲器所停止，电梯轿厢仍然会被驱动带轮和悬挂装置进一步向上提升。在实践中，如果在一定提升距离之后，作为消失的对重力的结果驱动带轮与悬挂装置之间的牵引力被极大地消除，那么这样的情况会引起轿厢的自由降落。另外，在具有平行布置的几股悬挂装置的电梯设备中发生的高牵引能力阻碍悬挂装置的单独股之间的负载均衡在负载细微差别时即已发生。从而会导致悬挂装置的单独股中的破坏性过载。在根据EP 1 169 256B1的传动布置中，带状悬挂装置和传动带滑轮共同作用在没有引导槽和引导肋的运行表面上，对于牵引不是绝对必要的传动带滑轮和平带之间的高摩擦还导致以下结果：由于带引导的这些方法始终依赖于平带和带轮之间的滑动过程，平带在带轮上的侧向引导失效，所述侧向引导通常借助侧面滑轮凸缘和/或带轮的侧向形成弓形的运行表面来实现。
发明内容
本发明的目的是提出开始所提出的所述类型的电梯设备，该类型的电梯设备没有以下电梯设备的所述缺点，在后者中驱动带轮和平带状悬挂装置之间的牵引能力高于安全电梯操作所绝对必要的牵引能力。特别地，将制造一种电梯设备，在该电梯设备中，如果对重停靠在它的下部缓冲器上，平带状悬挂装置不会进一步地提升电梯轿厢，并且，在所述电梯设备中，可以更确定地保证几股悬挂装置之间的负载均衡，并且，在所述电梯设备中，驱动带轮上的平带状悬挂装置的侧向引导较少有问题。
由于平带状悬挂装置和驱动带轮出于悬挂装置更安全侧向引导的目的被设置有例如V形肋和凹槽，当对重被阻滞时轿厢被提升的问题以及不充分的负载均衡的问题高强度地发生。原因是产生自悬挂装置的肋侧面(flank)和驱动带轮的凹槽侧面之间的楔效应引起可被传递的牵引力的大幅增加。
根据本发明，其目的由以下方式实现：电梯设备包括至少一个驱动带轮和至少一个平带状悬挂装置，所述平带状悬挂装置承载电梯轿厢和对重，并且驱动带轮通过所述平带状悬挂装置被驱动，在所述电梯设备中，驱动带轮的至少一个运行表面被设置有减小摩擦涂层或被进行减小摩擦的表面处理，悬挂装置在所述至少一个运行表面上运行，并且，在所述至少一个运行表面上悬挂装置径向地支撑其自身。
下文中，“减小摩擦”描述驱动带轮运行表面的涂层和表面处理，其结果为涂层或表面处理后的运行表面相对于平带状悬挂装置的摩擦系数低于驱动带轮主体材料相对于平带状悬挂装置的摩擦系数。
所以本发明基于以下想法，即：通过在驱动带轮的运行表面上提供减小摩擦涂层或对所述运行表面进行减小摩擦的表面处理以消除上述缺点和问题，与橡胶或弹性塑料的平带状悬挂装置有关的所述缺点和问题作为悬挂装置和驱动带轮之间的过量摩擦的结果而产生。
通过本发明所实现的优点主要由以下方面看出：
—如果由于控制失效，对重被它的下部冲击缓冲器所停止，驱动和悬挂装置仍然进一步向上提升电梯轿厢的风险被实际地消除；
—悬挂装置的各股的负载力之间的必要均衡有更大的保证；和
—与由传动带滑轮和悬挂装置之间的较大的摩擦所引起的、平带状悬挂装置在驱动带轮上的侧向引导有关的问题被消除。
本发明的有利的实施例和进一步改进将在从属权利要求中被陈述并在以下被说明。
在根据本发明的电梯设备的特别优选的实施例中，弹性塑料或橡胶的、大致矩形横截面的外皮包围平带状悬挂装置，钢丝绳、纤维束或扁平纤维织物形式的悬挂装置被嵌入该外皮中。
在根据本发明的电梯设备中实现了悬挂装置在驱动带轮上优良的侧向引导，其中：
—平带状悬挂装置在它的运行表面的区域内具有肋和凹槽，所述肋和凹槽在悬挂装置的纵向方向上延伸；
—驱动带轮在它的外围具有肋和凹槽，所述肋和凹槽在驱动带轮的圆周方向上延伸；和
—穿过悬挂装置的肋和凹槽的或穿过驱动带轮的肋和凹槽的横截面具有至少部分相互互补的外部轮廓。
本发明的一个实施例实现了平带状悬挂装置的异常安静的运行，其中，部分运行表面存在于驱动带轮的肋和凹槽与悬挂装置的肋和凹槽之间，悬挂装置通过所述部分运行表面放置在驱动带轮上，此部分运行表面的至少一部分既不是圆柱状(cylindrical)的也不垂直于驱动带轮的旋转轴线。术语“部分运行表面”应被理解为驱动带轮和平带状悬挂装置之间的各个接触表面，驱动带轮和对应的悬挂装置的成型(profiling)产生所述各个接触表面。
根据本发明的优选实施例，平带状悬挂装置的肋和凹槽具有V形或梯形的横截面。
如果平带状悬挂装置是具有横截面为V形的多个侧向连续的肋和凹槽的聚乙烯(poly)V形带，可获得悬挂装置的最佳可能运行特性，即使传动带滑轮和悬挂装置的相互对准有缺陷。
对于驱动带轮的运行表面而言，在至少部分区域具有铬涂层是有利的，悬挂装置通过所述运行表面放置在驱动带轮上，其结果为可减小悬挂装置和驱动带轮之间可获得的牵引力。
在根据本发明的电梯设备中，如果铬涂层是由局部铬(Topochrome)工艺经电镀(galvanically)产生的铬涂层并且所述铬涂层的表面显示为穹顶状微观结构，那么可获得驱动带轮和悬挂装置之间的突出的抗磨损性以及低的尤其是稳定的摩擦系数。
驱动带轮和悬挂装置之间过高摩擦系数这一问题的有利解决方案也可通过驱动带轮的运行表面而获得，悬挂装置通过所述运行表面径向地放在驱动带轮上，所述运行表面的至少部分区域具有以下种类的减小摩擦涂层或表面处理中的一种：
—无定型碳，即DLC(金钢石状碳)涂层
—聚四氟乙烯(Teflon)涂层
—陶瓷涂层
—作为表面处理的碳氮化合物氧化
在悬挂装置导向(diverter)轮的运行表面或部分运行表面经过减小摩擦地涂层或减小摩擦地表面处理的电梯设备中，可获得平带状悬挂装置的最低可能噪音的产生及无振动运行。
附图说明
以下将参照附图说明本发明的示例性实施例。
图1是用于若干平带状悬挂装置的具有微小弓形运行表面的驱动带轮；
图2是其上放置有悬挂装置的驱动带轮，驱动带轮和悬挂装置的运行表面具有肋和凹槽，所述肋和凹槽在悬挂装置的圆周方向或纵向方向上延伸；
图3是其上放置有悬挂装置的驱动带轮，驱动带轮和悬挂装置都具有梯形横截面的肋和凹槽；
图4是具有作为悬挂装置的聚乙烯V形带的驱动带轮；
图5是通过驱动带轮的运行表面的显著放大的截面图，其中所述运行表面由局部铬(TopochromeTopochrome)工艺被涂以涂层；
图6是驱动带轮的运行表面的表面的显著放大的视图，其中所述运行表面由局部铬(TopochromeTopochrome)工艺被涂以涂层。
具体实施方式
图1中所示为具有几个平带状悬挂装置11的驱动带轮10。驱动带轮10的运行表面12垂直于圆周方向略微拱起，其结果是可实现悬挂装置11在各个运行表面12的中间的可靠的自我定心。定心效果尤其取决于悬挂装置11和驱动带轮10的运行表面12之间的摩擦系数的大小，即高摩擦系数阻碍了运行表面弓形结构(arching)的最佳定心效果。为了获得悬挂装置11在驱动带轮10上的最佳可能的自动居中，并防止对重被阻碍的电梯轿厢的上述危险上升，并且确保悬挂装置11之间的负载均衡，运行表面12被进行减小摩擦地涂层或减小摩擦地表面处理。随后将讨论用于实现这样的涂层或表面处理的不同可能性。
图1中所示的驱动带轮10还设置有几个滑轮凸缘13，所述滑轮凸缘13形成附加装置，所述附加装置确保在电梯的操作期间，平带状悬挂装置11在分配给其的运行表面12上保持居中。
图1中所示类型的驱动带轮需要涉及驱动及导向平带状悬挂装置的所有带轮的精确的相互对准。如果这样的对准不够精确的话，平带状悬挂装置11将它的侧表面与滑轮凸缘13反复摩擦，通过磨损或通过悬挂装置11的侧面区域爬上滑轮凸缘13，这会引起悬挂装置的破坏。仍然足以确保牵引传送装置的功能的带轮的运行表面和悬挂装置之间的最低可能摩擦系数的选择，对悬挂装置的使用寿命具有决定性的积极影响。对驱动带轮10的滑轮凸缘13进行减小摩擦的涂层或处理是有利的。
对电梯设备的导向带轮的运行表面和/或滑轮凸缘进行减小摩擦的涂层或处理也是有利的，从而获得悬挂装置在它们的运行表面上的最佳可能的居中定心，以及悬挂装置的无振动安静运行，并且因而使悬挂装置的磨损尽可能地低。这尤其适用于在圆周方向上具有肋和凹槽的导向带轮，从而利用如下所述的至少部分地互补形成的肋和凹槽侧向地引导悬挂装置。
图2显示了其上安置有平带状悬挂装置21的驱动带轮20，所述平带状悬挂装置21的运行表面22具有肋和凹槽，所述肋和凹槽在驱动带轮20的圆周方向上或在悬挂装置21的纵向方向上延伸，对于肋和凹槽可具有几乎任何横截面形式。这些肋和凹槽的目的是在驱动带轮20上引导悬挂装置21，而不需要带轮和悬挂装置的相互对准的高精度。驱动带轮20的肋和凹槽至少形成在与悬挂装置21的肋和凹槽互补的部分区域上，悬挂装置经由这些形成部分运行表面25的部分区域放置在驱动带轮20上。部分运行表面25的大部分相对于驱动带轮的旋转轴线24不是圆柱形的而是相对于该旋转轴线成角度被布置。由于产生在驱动带轮20和悬挂装置21之间的径向力的大部分经由部分运行表面25的如此的倾斜部分被传递，一种楔效应导致驱动带轮20和悬挂装置21之间的增加的牵引能力。从V形带的使用已知用于增加牵引能力的方法。为了避免在背景技术中所述的牵引能力增加的缺点，根据本发明，驱动带轮的运行表面22或部分运行表面25被进行减小摩擦地涂层或减小摩擦地表面处理。
图3显示了另一实施例的驱动带轮30，平带状悬挂装置31放置在所述驱动带轮30上，带轮及悬挂装置都具有梯形横截面的肋和凹槽。为获得在驱动带轮30上悬挂装置31的安静运行和可靠的侧向引导，悬挂装置通过它的梯形肋的斜侧面放置在驱动带轮上的驱动带轮的凹槽的对应的斜侧面上。因此，所述斜侧面形成几个部分运行表面35。另外在此实施例中，作为悬挂装置的肋和驱动带轮的凹槽之间的楔效应的结果，导致牵引能力的增加。为了避免牵引能力增加的缺点，根据本发明，至少形成几个部分运行表面的驱动带轮30的凹槽的斜侧面35被进行减小摩擦地涂层或减小摩擦地表面处理。
图4显示了特别优选实施例的驱动带轮40和与之关联的平带状悬挂装置41，在所述特别优选实施例中，驱动带轮和悬挂装置具有大致三角形截面的肋和凹槽。平带状悬挂装置的外皮46由橡胶或弹性塑料构成，优选地由聚氨酯(polyurethane)或EPDM(三元乙丙橡胶)构成。在图示悬挂装置的横截面中可见的是圆形张力加强件47，所述张力加强件47可由例如钢丝绳或人造纤维绳构成。在此所示的被称为聚乙烯V形带的平带状悬挂装置41的实施例，其特点是即使电梯设备的带轮和悬挂装置的相互对准相对地不精确，也可在电梯设备的带轮上非常安静地运行并且安全无问题地被引导，同时具有较小磨损。楔角β在60°到120°之间的聚乙烯V形带可获得良好的操作特性，而楔角为80°到100°的聚乙烯V形带可获得最佳结果。另外在驱动带轮和平带状悬挂装置的此实施例中，悬挂装置41通过斜侧面，即通过倾斜于驱动带轮40的旋转轴线被布置的部分运行表面45，放置在驱动带轮40上。这一方面产生该悬挂装置布置的优良的运行和引导特性，另一方面，导致具有上述缺点的牵引能力的已知的增加。楔角β的较小值相对于驱动带轮上的悬挂装置的侧向引导产生更好的特性，但是楔角β的较小值引起驱动带轮和悬挂装置之间的牵引能力大量增大。为了避免增大的牵引能力的缺点，驱动带轮的三角形肋和凹槽被进行减小摩擦地涂层或减小摩擦地表面处理。
图5显示了穿过根据本发明的驱动带轮的运行表面50或部分运行表面的放大的横截面，所述运行表面50通过局部铬(Topochrome)工艺已被进行减小摩擦地涂层，而图6显示了由局部铬(Topochrome)工艺被涂层的如此的运行表面或部分运行表面的表面的放大视图。局部铬(TopochromeTopochrome)涂层是铬层，所述铬层以电镀的方式被涂敷于基体材料51(驱动带轮10，20，30，40)上，在所述基体材料51中，由基本铬层52长出的穹顶状微观结构53形成结构层54，所述结构层54被薄的最终(铬)层55覆盖。直径典型地小于0.1mm的穹顶状微观结构53的形成通过在电镀处理期间适当控制过程参数(电流强度、温度、电解液流速)来实现。
与处理过的金属表面相比，或者与其它电镀表面相比，其表面具有上述穹顶状微观结构的一个摩擦体和另一摩擦体之间的滑动摩擦使得摩擦系数大大减小。由于在整体表面中支撑微观表面的巨大比例，被涂层的摩擦体，即在本实例中驱动带轮或导向带轮的运行表面，还具有极好的抗磨损性。
不言而喻，其它处理也同样适合于根据本发明的电梯设备中的减小摩擦涂层或减小摩擦表面处理。这样的处理的例子有
—无定型碳，即DLC(金钢石状碳(diamond-like carbon))涂层
—聚四氟乙烯(Teflon)涂层
—陶瓷涂层
—作为表面处理的碳氮化合物氧化。

Claims (11)

1.一种具有电梯轿厢、驱动带轮和至少一个平带状悬挂装置的电梯设备，所述至少一个平带状悬挂装置由驱动带轮驱动并且承载及移动所述电梯轿厢，
该电梯设备的特征在于：
驱动带轮(10，20，30，40)的运行表面或部分运行表面被进行减小摩擦地涂层或减小摩擦地表面处理，平带状悬挂装置(11，21，31，41)通过所述运行表面或部分运行表面放置在驱动带轮(10，20，30，40)上。
2.根据权利要求1所述的电梯设备，其特征在于：
所述平带状悬挂装置(41)包括大致矩形横截面的、弹性塑料或橡胶的外皮，钢丝绳、纤维绳或扁平纤维织物形式的张力装置被嵌入所述外皮中。
3.根据权利要求1或2所述的电梯设备，其特征在于：
平带状悬挂装置(21，31，41)在它的运行表面的区域中具有肋和凹槽，所述肋和凹槽在所述悬挂装置的纵向方向上延伸；
驱动带轮(20，30，40)在它的外围具有肋和凹槽，所述肋和凹槽在所述驱动带轮(20，30，40)的圆周方向上延伸；和
穿过悬挂装置(21，31，41)和驱动带轮(20，30，40)的肋和凹槽的横截面具有至少部分地相互互补的外部轮廓。
4.根据权利要求3所述的电梯设备，其特征在于：
部分运行表面(25，35，45)存在于驱动带轮(20，30，40)的肋和凹槽与平带状悬挂装置(21，31，41)的肋和凹槽之间，所述悬挂装置(21，31，41)通过所述部分运行表面(21，31，41)放置在所述驱动带轮(20，30，40)上，所述部分运行表面(25，35，45)的至少部分既不是圆柱形的也不垂直于所述驱动带轮(20，30，40)的旋转轴线(24，44)。
5.根据权利要求4所述的电梯设备，其特征在于：
平带状悬挂装置(31)和驱动带轮(30)的肋和凹槽具有V形或梯形横截面。
6.根据权利要求4所述的电梯设备，其特征在于：
所述平带状悬挂装置(41)具有多个V形或梯形横截面的、侧向相互连接的肋和凹槽。
7.根据权利要求1到6中的一项所述的电梯设备，其特征在于：
电梯设备的悬挂装置导向带轮的运行表面或部分运行表面也被进行减小摩擦地涂层或减小摩擦地表面处理。
8.用于驱动电梯设备的平带状悬挂装置(11，21，31，41)的驱动带轮，其特征在于：
驱动带轮(10，20，30，40)的运行表面或部分运行表面至少在部分区域内被进行减小摩擦地涂层或减小摩擦地表面处理，平带状悬挂装置(11，21，31，41)通过所述运行表面或部分运行表面放置在所述驱动带轮(10，20，30，40)上。
9.根据权利要求8所述的驱动带轮(10，20，30，40)，其特征在于：
驱动带轮(10，20，30，40)的一个运行表面(12)或一个部分运行表面(25，35，45)至少在部分区域内具有铬涂层，平带状悬挂装置(11，21，31，41)通过所述一个运行表面(12人)或一个部分运行表面(25，35，45)放置在驱动带轮(10，20，30，40)上。
10.根据权利要求9所述的驱动带轮(10，20，30，40)，其特征在于：
所述铬涂层是由局部铬工艺电镀产生的铬涂层，所述铬涂层的表面具有穹顶状微观结构(53)。
11.根据权利要求8所述的驱动带轮(10，20，30，40)，其特征在于：
悬挂装置(11，21，31，41)通过驱动带轮(10，20，30，40)的一个运行表面(12)或一个部分运行表面(25，35，45)放置在驱动带轮(10，20，30，40)上，所述驱动带轮(10，20，30，40)的一个运行表面(12)或一个部分运行表面(25，35，45)至少在部分区域内具有以下种类的减小摩擦涂层或表面处理中的一种：
无定型碳，即DLC(金钢石状碳)的涂层，
聚四氟乙烯涂层
陶瓷涂层
作为表面处理的碳氮化合物氧化。
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