DE10124362A1

DE10124362A1 - Zugelement für Aufzüge

Info

Publication number: DE10124362A1
Application number: DE10124362A
Authority: DE
Inventors: Pedro S Baranda
Original assignee: Otis Elevator Co
Current assignee: Otis Elevator Co
Priority date: 1999-09-27
Filing date: 2001-05-18
Publication date: 2002-12-05
Anticipated expiration: 2021-05-19
Also published as: US6295799B1; DE10124362B4

Abstract

Offenbart ist ein Zugelement (22) für ein Aufzugssystem (14) mit einem Längenverhältnis, das größer ist als 1, wobei das Längenverhältnis definiert ist als das Verhältnis der Zugelementbreite w zu der Dicke t (w/t). Die Steigerung des Längenverhältnisses führt zu einer Reduzierung des maximalen Seildrucks sowie zu gesteigerter Flexibilität im Vergleich zu herkömmlichen Aufzugseilen. Als Ergebnis hiervon können mit diesem Typ von Zugelement (22) kleinere Traktionsscheiben (24) verwendet werden. Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel beinhaltet das Zugelement (22) eine Vielzahl einzelner Last aufnehmender Schnüre (26), die in eine gemeinsame Überzugsschicht (28) eingebettet sind. Die Überzugsschicht (28) trennt die einzelnen Schnüre (26) voneinander und bildet eine Eingriffsfläche (30) für den Eingriff mit der Traktionsscheibe (24). Die einzelnen Schnüre (26) sind aus mehreren Strängen gebildet, und jeder Strang ist durch polymeres Material gegen direkte Berührung mit einem anderen Strang getrennt. Längenverhältnisse von größer als 1 sind zwar bevorzugt, jedoch können auch Zugelemente mit anderen Längenverhältnissen, einschließlich runder Zugelemente, von der Verhinderung einer direkten Berührung profitieren.

Description

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit Aufzugsyste men und betrifft im spezielleren ein Zugelement für sol che Aufzugsysteme.

Ein herkömmliches Traktionsaufzugsystem beinhaltet eine Kabine, ein Gegengewicht, zwei oder mehr Seile, die die Kabine und das Gegengewicht miteinander verbinden, eine Traktionsscheibe zum Bewegen der Seile sowie eine Ma schine zum rotationsmäßigen Bewegen der Traktionsschei be. Die Seile sind aus gelegtem oder verdrilltem Stahldraht gebildet, und die Traktionsscheibe ist aus Gusseisen gebildet. Bei der Maschine kann es sich entwe der um eine mit Getriebe versehene Maschine oder um eine getriebelose Maschine handeln. Eine Maschine mit Getrie be gestattet die Verwendung eines Motors mit höherer Drehzahl, der kompakter und weniger teuer ist, erfordert jedoch zusätzliche Wartung und zusätzlichen Platz.

Obwohl herkömmliche runde Stahlseile und Scheiben aus Gusseisen sich als sehr zuverlässig und kostenwirksam erwiesen haben, bestehen hinsichtlich ihres Einsatzes Einschränkungen. Eine solche Einschränkung liegt in den Traktionskräften zwischen den Seilen und der Traktions scheibe. Diese Traktionskräfte können durch Erhöhen des Umschließungswinkels der Seile oder durch Hinterschnei den der Nuten in der Traktionsscheibe gesteigert werden. Beide Techniken vermindern jedoch die Lebensdauer der Seile als Ergebnis des höheren Verschleißes (Umschlie ßungswinkel) oder des gesteigerten Seildrucks (Hinter schneidung). Ein weiteres Verfahren zur Erhöhung der Traktionskräfte besteht in der Verwendung von Ausklei dungen aus einem synthetischen Material in den Nuten der Traktionsscheibe. Die Auskleidungen erhöhen den Reibungskoeffizienten zwischen den Seilen und der Trakti onsscheibe, während sie gleichzeitig den Verschleiß der Seile und der Traktionsscheibe auf ein Minimum reduzie ren.

Eine weitere Einschränkung bei der Verwendung von runden Stahlseilen besteht hinsichtlich der Flexibilität und der Ermüdungseigenschaften von runden Stahldrahtseilen. Heutzutage schreiben Aufzugssicherheitscodes vor, dass jedes Stahlseil einen Minimumdurchmesser d (d_min = 8 mm für CEN (Europäisches Komitee für Normung); d_min = 9,5 mm (3/8 Inch) für ANSI (US-Institut für Normung)) aufweist und dass das Verhältnis D/d für Traktionsaufzüge größer oder gleich 40 ist (D/d ≧ 40), wobei D der Durchmesser der Traktionsscheibe ist. Dies führt dazu, dass der Durchmesser D für die Traktionsscheibe wenigstens 320 mm (380 mm für ANSI) beträgt. Je größer der Scheibendurch messer D ist, desto größer ist das Drehmoment, das die Maschine zum Antrieben des Aufzugsystems aufbringen muss.

Ein weiterer Nachteil von herkömmlichen runden Seilen besteht darin, dass die Lebensdauer des Seils umso kür zer ist, je höher der Seildruck ist. Der Seildruck (P_Seil) wird bei der Bewegung des Seils über die Scheibe erzeugt und ist direkt proportional zu dem Zug (F) in dem Seil sowie umgekehrt proportional zu dem Scheibendurchmesser D und dem Seildurchmesser d (P_Seil ≈ F/(Dd)). Außerdem führt die Formgebung der Scheibennuten, einschließlich solcher Traktion steigernder Techniken wie eine Hinter schneidung der Scheibennuten, zu einer weiteren Erhöhung des maximalen Seildrucks, dem das Seil ausgesetzt wird.

In Anbetracht der vorstehend beschriebenen Probleme und Einschränkungen besteht ein Ziel der vorliegenden Erfin dung in der Schaffung effizienterer sowie dauerhafterer Verfahrensweisen und Vorrichtungen für den Betrieb von Aufzugsystemen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein bevorzugtes Zugelement für einen Aufzug ein Längenverhältnis von größer als 1 auf, wobei das Längenverhältnis definiert ist als das Verhältnis der Zugelementbreite w zu dessen Dicke t (Längenverhältnis = w/t). Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung profitieren andere Seile als Flachseile, wie z. B. Rundseile, von einer der Konfigura tionen gemäß der vorliegenden Erfindung.

Ein Merkmal eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung besteht in der flachen Ausbildung des Zugele ments. Die Steigerung des Längenverhältnisses führt zu einem Zugelement, das eine durch die Breitendimension definierte Eingriffsfläche aufweist, die zur Verteilung des Seildrucks optimiert ist. Somit wird der Maxi maldruck innerhalb des Zugelements minimiert. Durch Steigern des Längenverhältnisses gegenüber einem runden Seil, das ein Längenverhältnis von gleich 1 besitzt, läßt sich die Dicke des Zugelements vermindern, während gleichzeitig eine konstante Querschnittsfläche des Zuge lements aufrechterhalten wird.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Er findung weist das Zugelement eine Mehrzahl von einzelnen Last tragenden Schnüren bzw. Cords auf, die in eine ge meinsame Überzugsschicht eingebettet sind. Die Überzugs schicht trennt die einzelnen Schnüre voneinander und bildet eine Eingriffsfläche für den Eingriff mit einer Traktionsscheibe.

Aufgrund der Konfiguration des Zugelements kann der Seildruck gleichmäßiger über das gesamte Zugelement ver teilt werden. Als Ergebnis hiervon wird der maximale Seildruck im Vergleich zu mit herkömmlichen Seilen arbeitenden Aufzügen mit ähnlicher Lastaufnahmekapazität beträchtlich reduziert. Außerdem wird der wirksame Seil durchmesser "d" (gemessen in Biegerichtung) für die ent sprechende Lastaufnahmekapazität vermindert. Somit las sen sich kleinere Werte für den Scheibendurchmesser "D" ohne Reduzierung des Verhältnisses D/d erzielen. Außer dem gestattet eine Minimierung des Durchmessers D der Scheibe die Verwendung von weniger teueren, kompakteren Motoren mit hoher Drehzahl als Antriebsmaschine ohne Notwendigkeit für ein Getriebe.

Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel der vorliegen den Erfindung sind die einzelnen Schnüre aus Strängen aus metallischem Material, organischem Fasermaterial oder einer Kombination von beiden gebildet. Durch Inte gration von Schnüren mit den Gewichts-, Festigkeits-, Lebensdauer- und insbesondere den Flexibilitätseigen schaften von geeignet dimensionierten und ausgebildeten Materialien in das Zugelement der vorliegenden Erfindung läßt sich der annehmbare Traktionsscheibendurchmesser weiter reduzieren, während der maximale Seildruck inner halb akzeptabler Grenzen gehalten werden kann. Wie vor stehend erwähnt wurde, reduzieren kleinere Scheiben durchmesser das erforderliche Drehmoment der die Scheibe antreibenden Maschine und erhöhen die Rotationsgeschwin digkeit. Aus diesem Grund können kleinere und kostengün stigere Maschine zum Antreiben des Aufzugsystems verwen det werden.

Zur weiteren Verbesserung der Betriebslebensdauer des Zugelements werden die bei der Erfindung verwendeten einzelnen Schnüre behandelt, um Reibverschleiß zu ver meiden. Diese Behandlung findet auf zwei Ebenen statt. Erstens verwenden die äußeren Stränge Drähte, die dünner sind als bei dem zentralen Strang. Aufgrund dieses Un terschieds wird zwischen den äußeren Strängen ein Spalt gebildet. Bei der Bildung des Seilmantels um die gewünschte Anzahl von Schnüren herum dringt der Seilmantel somit in einem ausreichenden Ausmaß in den Spalt zwi schen den äußeren Strängen ein, um eine Berührung von Strang zu Strang zu verhindern und einen Reibverschleiß zu vermeiden. Dies ist wirksam und sorgt für eine lange, flexible Betriebslebensdauer des Zugelements. Gemäß ei nem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Zuge lement mit einer noch höheren Lebensdauer oder einer noch höheren Gewichtseinstufung geschaffen. Zu diesem Zweck lehrt die Erfindung die Ausbildung eines polymeren Mantels um den zentralen Strang in jeder Schnur, bevor die äußeren Stränge um den zentralen Strang herum gewun den werden. Dadurch wird die Berührung zwischen den äu ßeren Strängen und dem zentralen Strang in jeder Schnur vermindert, und es kommt zu keinem Reibverschleiß zwi schen diesen. Dies ermöglicht entweder eine höhere Ge wichtsaufnahmekapazität für das diese Technologie ver wendende Zugelement oder eine längere Betriebslebensdau er eines solchen Zugelements. In beiden Fällen hat die Industrie beträchtliche Vorteile. Eine Beschichtung ei nes inneren Strangs gemäß der vorliegenden Erfindung ist bei allen Zugelementen einschließlich flachen Zugelemen ten und runden Zugelementen anwendbar, wobei die Erfin dung nicht darauf eingeschränkt werden soll. Da flache Zugelemente aus anderen Gründen bevorzugt werden, wird die Erfindung nachfolgend unter Bezugnahme auf solche flache Zugelemente erläutert. Der Fachmann wird hier durch in die Lage versetzt, die vorliegende Erfindung an flachen oder runden Zugelementen (oder anderen Formge bungen) durchzuführen.

Das Zugelement wird vorliegend zwar in erster Linie als Traktionsvorrichtung zur Verwendung in einer Aufzugsan wendung mit einer Traktionsscheibe beschrieben, jedoch kann das Zugelement auch bei solchen Aufzuganwendungen von Nutzen sein und Vorteile zeigen, die keine Trakti onsscheibe zum Antreiben des Zugelements verwenden, wie z. B. bei Aufzugsystemen mit indirektem Seileinsatz, Auf zugsystemen mit Linearmotorantrieb oder Eigenantrieb- Aufzügen mit Gegengewicht. Bei diesen Anwendungen kann die reduzierte Größe der Scheibe von Nutzen sein, um die Platzerfordernisse für das Aufzugsystem zu vermindern. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen angegeben.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen mehrerer Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Perspektivansicht eines Aufzugsystems;

Fig. 2 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht des Traktionsantriebs unter Darstellung eines Zuge lements und einer Traktionsscheibe;

Fig. 3 eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Ein zelschnur gemäß der Erfindung, die sechs Stränge aufweist, die um einen zentralen Strang verdrillt sind;

Fig. 4 eine vergrößerte Querschnittsansicht einer al ternativen Einzelschnur gemäß der Erfindung;

Fig. 5 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines wei teren alternativen Ausführungsbeispiels der Er findung;

Fig. 6 eine schematische Querschnittsansicht einer Ein zelschnur, die einen inneren polymeren Mantel um ihren zentralen Strang herum aufweist; und

Fig. 7 eine schematische Querschnittsansicht eines Flachseils zur Erläuterung von verschiedenen di mensionsmäßigen Eigenschaften desselben.

In Fig. 1 ist ein Traktionsaufzugsystem 12 dargestellt. Das Aufzugssystem 12 beinhaltet eine Kabine 14, ein Ge gengewicht 16, einen Traktionsantrieb 18 sowie eine Ma schine 20. Der Traktionsantrieb 18 weist ein Zugelement 22, das die Kabine 14 und das Gegengewicht 16 miteinan der verbindet, sowie eine Traktionsscheibe 24 auf. Das Zugelement 22 befindet sich in Eingriff mit der Trakti onsscheibe 24, so dass durch Rotation der Scheibe 24 das Zugelement 22 und dadurch wiederum die Kabine 14 und das Gegengewicht 16 bewegt werden. Die Maschine 20 befindet sich in Eingriff mit der Scheibe 24, um diese rotations mäßig zu bewegen. Die Maschine ist zwar als eine mit Ge triebe versehene Maschine 20 dargestellt, wobei es sich jedoch versteht, dass diese Konfiguration lediglich der Erläuterung dient und die vorliegende Erfindung sowohl bei Maschinen mit Getriebe als auch bei getriebelosen Maschinen Verwendung finden kann.

Das Zugelement 22 und die Scheibe 24 sind in Fig. 2 de taillierter dargestellt. Bei dem Zugelement 22 handelt es sich um eine einzige Vorrichtung, bei der eine Mehr zahl von Schnüren 26 in eine gemeinsame Überzugsschicht 28 integriert ist. Jede der Schnüre 26 ist aus vorzugs weise sieben verdrillten Strängen gebildet, von denen jeder aus sieben verdrillten Metalldrähten gebildet ist. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt bzw. Hart stahl verwendet. Der Stahl ist vorzugsweise kaltgezogen und galvanisiert, um die anerkannten Eigenschaften von Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit dieser Prozesse zu erzielen. Bei der Überzugsschicht handelt es sich vorzugsweise um ein Polyurethanmaterial, das eine flamm hemmende Zusammensetzung aufweisen kann.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, weist jeder Strang 27 einer Schnur 26 sieben Drähte auf, wobei sechs der Drähte 29 um einen zentralen Draht 31 verdrillt sind. Jede Schnur 26 weist einen zentral angeordneten Strang 27a sowie sechs zu sätzliche äußere Stränge 27b auf, die um den zentralen Strang 27a verdrillt sind. Vorzugsweise ist das Verdril lungsmuster der den zentralen Strang 27a bildenden Ein zeldrähte 29 derart, dass diese in einer Richtung um den zentralen Draht 31 des zentralen Strangs 27a verdrillt sind, während die Drähte 29 der äußeren Stränge 27b in der entgegengesetzten Richtung um den zentralen Draht 31 der äußeren Stränge 27b verdrillt sind. Die äußeren Stränge 27b sind in derselben Richtung um den zentralen Strang 27a verdrillt, in der die Drähte 29 um den zen tralen Draht 31 in dem Strang 27a verdrillt sind. Zum Beispiel weisen die einzelnen Stränge bei einem Ausfüh rungsbeispiel den zentralen Draht 31 in dem zentralen Strang 27a auf, wobei die sechs verdrillten Drähte 29 desselben im Uhrzeigersinn verdrillt sind; die Drähte 29 in den äußeren Strängen 27b sind um ihre jeweiligen ein zelnen zentralen Drähte 31 im Gegenuhrzeigersinn verdrillt, während auf der Ebene der Schnur 26 die äuße ren Stränge 27b im Uhrzeigersinn um den zentralen Strang 27a verdrillt sind. Die Verdrillungsrichtungen verbes sern die Eigenschaften der Lastaufteilung auf alle der Drähte der Schnur.

Es ist von wesentlicher Bedeutung für den Erfolg des flach ausgebildeten Ausführungsbeispiels der Erfindung, Drahtmaterial von sehr kleiner Größe zu verwenden. Jeder Draht 29 und 31 besitzt einen Durchmesser von weniger als 0,25 mm, wobei der Durchmesser vorzugsweise im Be reich von etwa 0,10 mm bis 0,20 mm liegt. Bei einem spe ziellen Ausführungsbeispiel weisen die Drähte einen Durchmesser von 0,175 mm auf. Die geringen Größen der vorzugsweise verwendeten Drähte tragen zu dem Vorteil bei, dass eine Traktionsscheibe kleineren Durchmessers verwendet werden kann. Der einen kleineren Durchmesser aufweisende Draht kann dem Biegeradius einer Scheibe mit kleinerem Durchmesser (einem Durchmesser von etwa 100 mm) Stand halten, ohne dass eine zu hohe Belastung auf die Stränge des Flachseils ausgeübt wird. Aufgrund der Integration einer Mehrzahl kleiner Schnüre 26 vorzugs weise mit einem Gesamtdurchmesser von etwa 1,6 mm bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel der Erfindung in einen Flachseil-Elastomer, wird der auf jede Schnur wir kende Druck im Vergleich zu Seilen des Standes der Tech nik beträchtlich vermindert. Der auf die Schnur wirkende Druck wird für eine bestimmte Last und einen bestimmten Drahtquerschnitt wenigstens in einem Ausmaß von n^-1/2 re duziert, wobei n die Anzahl der parallelen Schnüre in dem Flachseil ist.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, verwendet der zentrale Draht 35 des zentralen Strangs 37a jeder Schnur 26 einen größeren Durchmesser. Wenn z. B. die Drähte 29 des vorausgehenden Ausführungsbeispiels (0,175 mm) verwendet werden, hätte der zentrale Draht 35 lediglich des zentralen Strangs aller Schnüre einen Durchmesser von etwa 0,20 bis 0,22 mm. Die Wirkung einer derartigen Änderung des Durchmes sers des zentralen Drahts besteht in der Reduzierung des Kontakts zwischen den den Draht 35 umgebenden Drähten 29 sowie in einer Reduzierung des Kontakts zwischen den Strängen 37b, die um den Strang 37a verdrillt sind. Bei einem derartigen Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser der Schnur 26 geringfügig größer als bei dem vorausge henden Beispiel mit 1,6 mm.

Bei einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, ist das Konzept des zwei ten Ausführungsbeispiels dahingehend erweitert, dass der Kontakt von Draht zu Draht und von Strang zu Strang noch weiter reduziert ist. Es werden drei verschiedene Größen von Drähten verwendet, um die erfindungsgemäßen Schnüre zu bilden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der größte Draht der zentrale Draht 202 in dem zentralen Strang 200. Die Drähte 204 mit mittlerem Durchmesser sind um den zentralen Draht 202 des zentralen Strangs 200 herum angeordnet und bilden somit Bestandteil des zentralen Strangs 200. Dieser Draht 204 mit mittlerem Durchmesser wird auch für den zentralen Draht 206 aller äußeren Stränge 210 verwendet. Die verwendeten Drähte mit dem kleinsten Durchmesser sind mit dem Bezugszeichen 208 be zeichnet. Diese umschließen jeden Draht 206 in jedem äu ßeren Strang 210. Alle der Drähte bei diesem Ausfüh rungsbeispiel besitzen immer noch einen Durchmesser von weniger als 0,25 mm. In einem repräsentativen Ausfüh rungsbeispiel können die Drähte 202 einen Durchmesser von 0,21 mm, die Drähte 204 einen Durchmesser von 0,19 mm, die Drähte 206 einen Durchmesser von 0,19 mm und die Drähte 208 einen Durchmesser von 0,175 mm aufweisen. Es ist zu erkennen, dass bei diesem Ausführungsbeispiel die Drähte 204 und 206 gleiche Durchmesser aufweisen und le diglich deshalb mit verschiedenen Bezugszeichen bezeich net sind, um positionsmäßige Information zu schaffen. Es ist zu erwähnen, dass die Erfindung nicht darauf be schränkt ist, dass die Drähte 204 und 206 identischen Durchmesser aufweisen. Alle der genannten Durchmesser der vorgesehenen Drähte sind lediglich als Beispiel zu verstehen, wobei diese im Hinblick auf das Verbin dungsprinzip derart neu angeordnet werden könnten, dass der Kontakt unter den äußeren Drähten des zentralen Strangs reduziert ist, dass der Kontakt unter den äuße ren Drähten der äußeren Stränge reduziert ist und auch der Kontakt unter den äußeren Strängen vermindert ist. Bei dem gegebenen Beispiel beträgt der zwischen den äu ßeren Drähten der äußeren Stränge erzielte Raum 0,014 mm (wobei dies lediglich als Beispiel genannt ist). Dies ist ausreichend, damit die gemeinsame Überzugsschicht 28 in diesen Spalt eindringen kann und eine Berührung zwi schen den äußeren Strängen verhindern kann.

Dies erhöht zwar die Seillebensdauer in dramatischer Weise aufgrund des reduzierten Reibverschleißes zwischen den äußeren Strängen, jedoch erfahren die Stränge des Zugelements immer noch Reibverschleiß zwischen den äuße ren Strängen und dem zentralen Strang, wo eine Berührung stattfindet. Das Vermeiden von Reibverschleiß in diesem Bereich kann die nutzbare Lebensdauer weiter verbessern oder eine Einstufung sowohl von flachen Zugelementen als auch von nicht flachen Zugelementen für höhere Belastun gen gestatten. Wie unter Bezugnahme auf Fig. 6 zu sehen ist, wird der zentrale Strang 200 vorab mit einem poly meren Mantel 212 beschichtet, bevor die äußeren Stränge 210 um diesen herum gewickelt werden. Der polymere Man tel 212 kann als Extrusionsteil aus einem thermoplasti schen Material oder durch Vorimprägnieren und Aushärten eines unter Wärme aushärtenden Materials gebildet sein, wobei es sich z. B. um typische Gummiprodukte handelt. Durch Verwendung von Polyurethan oder einem anderen Ma terial, das mit der gemeinsamen Überzugsschicht 28 kom patibel ist, wird ein Schmelzen des polymeren Mantels 212 in Berührung mit der gemeinsamen Überzugsschicht 28 ermöglicht. Hierbei handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei einer weiteren bevor zugten Ausführungsform der Erfindung kann ein modifi ziertes Polyamid oder ein Polyacetalmaterial mit gerin ger Reibung für den polymeren Mantel 212 verwendet wer den. Solche Materialien mit geringer Reibung sorgen für eine interne Schmierung für die einzelnen Stränge und führen letztendlich zur Schaffung eines Zugelements mit beträchtlich verbesserter Betriebslebensdauer oder der Eignung für eine höhere Gewichtseinstufung. Es ist dar auf hinzuweisen, dass der Mantel 212 zwar in Bezug auf die Verwendung bei einer Schnur beschrieben worden ist, die unterschiedliche Draht- und Strangdurchmesser auf weist, jedoch ist das Konzept des Mantels 212 in voll ster Weise auch bei jedem beliebigen anderen der hierin beschriebenen Schnur-Ausführungsbeispiele verwendbar.

Die Schnüre 26 besitzen dieselbe Länge, sind innerhalb der Überzugsschicht 28 in Breitenrichtung im wesentli chen gleichmäßig voneinander beabstandet, sowie entlang der Längsabmessung geradlinig angeordnet. Die Überzugs schicht 28 ist aus einem Polyurethanmaterial gebildet, vorzugsweise einem thermoplastischen Urethan, das auf sowie durch die mehreren Schnüre 26 hindurch derart ex trudiert ist, dass jede der einzelnen Schnüre 26 relativ zu den anderen Schnüren 26 gegen Längsbewegung festge legt ist. Transparentes Material stellt eine alternative Ausführungsform dar, die von Vorteil sein kann, da sie eine visuelle Inspektion des Flachseils vereinfacht. Von der Konstruktion her ist die Farbe natürlich irrelevant. Es können auch andere Materialien für die Überzugs schicht 28 verwendet werden, wenn diese zur Erfüllung der erforderlichen Funktionen der Überzugsschicht aus reichend sind, und zwar hinsichtlich Traktion, Ver schleiß, Übertragung von Traktionsbelastungen auf die Schnüre 26 sowie Widerstandsfähigkeit gegen Umweltein flüsse. Es ist ferner darauf hinzuweisen, dass bei Ver wendung von anderen Materialien, die die mechanischen Eigenschaften eines thermoplastischen Urethans nicht er füllen oder übersteigen, der zusätzliche Vorteil der Er findung einer dramatischen Reduzierung des Scheiben durchmessers möglicherweise nicht vollständig erreicht werden kann. Mit den mechanischen Eigenschaften von thermoplastischem Urethan kann der Scheibendurchmesser auf 100 mm oder weniger reduziert werden. Die Überzugs schicht 28 bildet eine Eingriffsfläche 30, die mit einer entsprechenden Fläche der Traktionsscheibe 24 in Berüh rung steht.

Wie in Fig. 7 deutlicher zu sehen ist, besitzt das Zug element 22 eine Breite w gemessen in seitlicher Richtung relativ zu der Länge des Zugelements 22, und eine Dicke t1 gemessen in Biegerichtung des Zugelements 22 um die Scheibe 24. Jede der Schnüre 26 weist einen Durchmesser d auf, wobei die Schnüre durch eine Distanz s voneinan der beabstandet sind. Ferner ist die Dicke der Überzugs schicht 28 zwischen den Schnüren 26 und der Eingriffs fläche 30 als t2 definiert und zwischen den Schnüren 26 und der gegenüberliegenden Oberfläche als t3 definiert, und zwar derart, dass t1 = t2 + t3 + d.

Die Gesamtabmessungen des Zugelements 22 führen zu einem Querschnitt mit einem Längenverhältnis, das viel größer ist als 1, wobei das Längenverhältnis definiert ist als das Verhältnis der Breite w zu der Dicke t1 oder (Län genverhältnis = w/t1). Ein Längenverhältnis von 1 ent spricht einem kreisförmigen Querschnitt, wie er bei her kömmlichen runden Seilen üblich ist. Je höher das Län genverhältnis ist, desto flacher ist das Zugelement 22 im Querschnitt. Durch die flache Ausbildung des Zug elements 22 wird die Dicke t1 auf ein Minimum reduziert und die Breite w des Zugelements 22 maximiert, ohne dass hierdurch Einbußen in der Querschnittsfläche oder in der Lastaufnahmekapazität entstehen. Diese Konfiguration führt zu einer Verteilung des Seildrucks über die Breite des Zugelements 22 und reduziert den maximalen Seildruck relativ zu einem runden Seil mit vergleichbarer Quer schnittsfläche und vergleichbarer Lastaufnahmekapazität. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, beträgt bei dem Zugelement 22, das fünf einzelne Schnüre 26 in der Überzugsschicht 28 angeordnet aufweist, das Längenverhältnis mehr als 5. Obwohl in der Darstellung das Längenverhältnis größer als 5 ist, ist man der Ansicht, dass sich Vorteile auch schon bei Zugelementen mit Längenverhältnissen von mehr als 1 (bzw. im Längenverhältnis-Bereich von 1 bis 5) und insbesondere schon für Längenverhältnisse von größer als 2 (bzw. im Längenvehältnis-Bereich von 2 bis 5) ergeben.

Die Beabstandung s zwischen einander benachbarten Schnü ren 26 ist von den bei dem Zugelement 22 verwendeten Ma terialien und Herstellungsprozessen sowie von der Ver teilung der Seilbelastung über das Zugelement 22 abhän gig. Im Hinblick auf das Gewicht ist es wünschenswert, die Beabstandung s zwischen einander benachbarten Schnü ren 26 zu minimieren, um dadurch die Menge an Überzugs material zwischen den Schnüren 26 zu reduzieren. Die Be rücksichtigung der Seilspannungsverteilung kann jedoch die Nähe begrenzen, in der die Schnüre 26 nebeneinander angeordnet werden können, um übermäßige Belastungen in der Überzugsschicht 28 zwischen einander benachbarten Schnüren 26 zu vermeiden. Auf der Basis dieser Überle gungen kann die Beabstandung für die jeweiligen Lastauf nahmeerfordernisse optimiert werden.

Die Dicke t2 der Überzugsschicht 28 ist von der Seil spannungsverteilung sowie von den Verschleißeigenschaf ten des Materials der Überzugsschicht 28 abhängig. Wie bereits erwähnt wurde, ist es wünschenswert, übermäßige Spannungen in der Überzugsschicht 28 zu vermeiden, wäh rend gleichzeitig ausreichend Material vorgesehen wird, um die erwartete Lebensdauer des Zugelements 22 zu maxi mieren.

Die Dicke t3 der Überzugsschicht 28 ist von dem Einsatz des Zugelements 22 abhängig. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, bewegt sich das Zugelement 22 über eine einzige Scheibe 24, so dass die obere Oberfläche 32 nicht mit der Scheibe 24 in Eingriff tritt. Bei dieser Anwendung kann die Dicke t3 sehr dünn sein, obwohl sie ausreichend sein muss, um der Belastung bei der Bewegung des Zugele ments 22 über die Scheibe 24 Stand zu halten. Es kann auch wünschenswert sein, die Oberfläche 32 des Zugelements 22 mit Nuten auszubilden, um die Spannung in der Dicke t3 zu vermindern. Andererseits kann eine Dicke t3 entsprechend der Dicke t2 erforderlich sein, wenn das Zugelement 22 in einem Aufzugssystem verwendet wird, bei dem ein umgekehrtes Biegen des Zugelements 22 um eine zweite Scheibe erforderlich ist. Bei dieser Anwendung handelt es sich sowohl bei der oberen Oberfläche 32 als auch bei der unteren Oberfläche 30 des Zugelements 22 um Eingriffsflächen, die denselben Erfordernissen hinsicht lich Verschleiß und Spannungen ausgesetzt sind. Für bei de Anwendungen ist es bevorzugt, die untere Oberfläche 30 für die Traktion mit Nuten auszubilden.

Der Durchmesser d der einzelnen Schnüre 26 sowie die An zahl der Schnüre 26 sind von der speziellen Anwendung abhängig. Es ist wünschenswert, die Dicke d so klein wie möglich zu halten, wie dies vorstehend erläutert wurde, um die Flexibilität zu maximieren sowie die Spannungen in den Schnüren 26 zu minimieren.

Claims

1. Zugelement für ein Aufzugssystem, gekennzeichnet durch:
eine Mehrzahl von Drähten (29, 31; 35; 202, 204), die zu einem zentralen Strang (27a; 37a; 200) ge formt sind;
ein polymeres Überzugsmaterial (212), das den zen tralen Strang (27a; 37a; 200) umschließt; und durch eine zweite Mehrzahl von Drähten (29, 31; 206, 208), die zu einer Mehrzahl von äußeren Strängen (27b; 37b; 210) geformt sind, wobei die Stränge (27b; 37b; 210) um den zentralen Strang (27a; 37a; 200) herum angeordnet sind, um kollektiv mit dem zentralen Strang (27a; 37a; 200) eine Schnur (26) zu bilden.

2. Zugelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugelement (22) weiterhin eine Mehrzahl von Schnüren (26), die sich parallel sowie im Abstand voneinander erstrecken, sowie einen polymeren Überzug (28) aufweist, der die mehreren Schnüre (26) umschließt.

3. Zugelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Strang (27a; 37a; 200) einen zentralen Draht (31; 35; 202) und eine Mehrzahl äußerer Drähte (29; 204) aufweist.

4. Zugelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren äußeren Drähte (29; 204) um den zentralen Draht (31; 35; 202) herum gelegt sind.

5. Zugelement nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Draht (202) des zentralen Stranges (200) einen Durchmesser von ca. 0,21 mm aufweist und die mehreren äußeren Drähte (204) des zentralen Stranges (202) einen Durchmesser von ca. 0,19 mm aufweisen.

6. Zugelement nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Stränge (27b; 37b) jeweils einen zentralen Draht (31) und eine Mehrzahl äußerer Drähte (29) aufweisen.

7. Zugelement nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren äußeren Drähte (29) der äußeren Stränge (27b; 37b; 210) um den zentralen Draht (31) der äußeren Stränge (27b; 37b; 210) herum gelegt sind.

8. Zugelement nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Draht (31; 206) der äußeren Stränge (27b; 37b; 210) einen Durchmesser von ca. 0,19 mm aufweist.

9. Zugelement nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Drähte (29; : 208) der äußeren Stränge (27b; 37b; 210) einen Durchmesser von ca. 0,175 mm aufweisen.

10. Zugelement nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der den zentralen Strang (200) umschließende polymere Überzug (212) aus Polyurethan besteht.

11. Zugelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der den zentralen Strang (200) umschließende polymere Überzug (212) aus Polyamid besteht.

12. Zugelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der den zentralen Strang (200) umschließende polymere Überzug (212) aus Polyacetal besteht.

13. Zugelement nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der den zentralen Strang (200) umschließende polymere Überzug (212) den Kontakt zwischen den äußeren Strängen (210) und dem zentralen Strang (200) reduziert.

14. Zugelement nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der die mehreren Schnü re (26) umschließende polymere Überzug (28) aus Po lyurethan besteht.

15. Verfahren zum Bilden eines Zugelements nach einem der vorausgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Bilden des zentralen Strangs (27a; 37a; 200) und der äußeren Stränge (27b; 37b; 210);
Extrudieren des polymeren Überzugs (212) um den zen tralen Strang herum;
Positionieren der äußeren Stränge um den zentralen Strang herum zur Bildung einer Schnur (26);
Positionieren von mehreren Schnüren parallel zuein ander sowie im Abstand voneinander; und
Überziehen der Schnüre mit einem gemeinsamen Überzug (28).

16. Verfahren zum Bilden eines Zugelements nach einem der vorausgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Bilden des zentralen Strangs (27a; 37a; 200) und der äußeren Stränge (27b; 37b; 210);
Vorimprägnieren und Aushärten des zentralen Strangs unter Verwendung eines unter Wärmeeinwirkung aushär tenden Materials;
Positioneren der äußeren Stränge um den zentralen Strang herum zur Bildung einer Schnur (26);
Positioneren von mehreren Schnüren (26) parallel zu einander sowie in voneinander beabstandeter Weise; und
Überziehen der Schnüre (26) mit einem gemeinsamen Überzug (28).