DE10197157B4

DE10197157B4 - Aufzugseil und Aufzugvorrichtung

Info

Publication number: DE10197157B4
Application number: DE10197157T
Authority: DE
Inventors: Takenobu Honda
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-12-12
Filing date: 2001-12-12
Publication date: 2008-02-21
Anticipated expiration: 2021-12-13
Also published as: WO2003050348A1; DE10197157T1; GB0314475D0; KR20040025892A; GB2385867B; GB2385867A; CN1238595C; CN1488019A; JPWO2003050348A1; US20060196731A1; GB2385867A9; JP4108607B2; US20040026178A1

Abstract

Aufzugseil, welches folgendes aufweist:
eine innere Seilschicht (1, 21, 23) mit mehreren Strängen (3, 25), bei welchen mehrere Stahldrähte zusammengedreht sind;
eine Verkleidung (7) der inneren Schicht aus einem Kunstharz, die einen Außenumfang der inneren Seilschicht (1, 21, 23) bedeckt;
eine äußere Schicht (8), die in einem Umfangsbereich der Verkleidung (7) der inneren Schicht ausgebildet ist und mehrere Stränge (9) hat, in welchen mehrere Stahldrähte (10, 11) zusammengedreht sind, wobei der Durchmesser der Stränge (9) der äußeren Schicht kleiner ist als der Durchmesser der Stränge (3) der inneren Schicht; und
eine Verkleidung (12) der äußeren Schicht aus einem Polyurethan-Kunstharzmaterial, die einen Außenumfang der äußeren Schicht (8) abdeckt.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Aufzugseil zum Aufhängen einer Aufzugkabine sowie eine Aufzugvorrichtung, für welche das Seil verwendet wird.
Stand der Technik
In einer Aufzugvorrichtung wird bisher eine Seilscheibe mit zumindest dem vierzigfachen Durchmesser eines Seils verwendet, um einen frühen Abrieb oder ein frühes Reißen des Seils mit einer kurzen Lebensdauer zu verhindern. Um den Durchmesser der Seilscheibe zu reduzieren, ist es daher auch notwendig, den Seildurchmesser kleiner zu machen. Wenn der Seildurchmesser kleiner gemacht wird, besteht jedoch die Gefahr, dass die Kabine leichter ins Schwingen gerät aufgrund von Belastungsvariationen, die durch das Einbringen von Gepäck in die Kabine oder durch Passagiere, die ein- und aussteigen, verursacht werden, und die Seilschwingungen bei der Seilscheibe werden auf die Kabine übertragen. Außerdem steigt die Anzahl von Seilen an, was zu einer komplizierten Struktur der Aufzugvorrichtung führt. Wenn der Durchmesser einer Antriebsseilscheibe kleiner gemacht wird, wird außerdem die Antriebsreibkraft reduziert. Als Ergebnis muss das Gewicht der Kabine gesteigert werden.
DE-OS 18 17 678 offenbart ein Aufzugseil mit einer inneren Seilschicht mit mehreren Strängen, bei welchen mehrere Stahldrähte zusammengedreht sind. Eine Verkleidung aus einem Kunstharz bedeckt einen Außenumfang der inneren Seilschicht. Eine äußere Schicht ist in einem Umfangsbereich der Verkleidung der inneren Schicht ausgeformt und hat mehrere Stränge, in welchen mehrere Stahldrähte zusammengedreht sind. Eine Kunststoff-Verkleidung deckt einen Außenumfang der äußeren Schicht ab.
Aus der EP 1 029 974 A1 ist es bekannt, Polyurethan-Kunstharz zum Ummanteln von Seilen zu verwenden.
AT-PS 248 922 und EP 0 117 122 A1 beschreiben weitere Aufzugseile.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung ist gemacht worden, um die oben erwähnten Probleme zu lösen, und es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Aufzugseil zu schaffen, das eine kleineren Durchmesser haben kann, während dennoch eine hohe Festigkeit, eine lange Lebensdauer sowie eine hohe Reibung aufrecht erhalten werden, und eine Aufzugvorrichtung zu schaffen mit einer kompakten Ausgestaltung, für welche das Seil verwendet wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe beinhaltet ein Aufzugseil gemäß der Erfindung die Merkmale des Patentanspruchs 1.
Zur Lösung dieser Aufgabe beinhaltet eine Aufzugvorrichtung gemäß der Erfindung die Merkmale des Patentanspruchs 16.
Bevorzugte optionale Merkmale sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Querschnittsdiagramm eines Aufzugseils gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Seitenansicht, die das Fahrzeugseil der 1 in Schichten aufgebrochen zeigt;
3 ist ein Querschnittsdiagramm eines Aufzugseils gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;
4 ist ein Querschnittsdiagramm eines Aufzugseils gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung;
5 ist ein Querschnittsdiagramm eines Aufzugseils gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung;
6 ist ein Querschnittsdiagramm eines Aufzugseils gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung;
7 ist eine Querschnittsansicht von Hauptbereichen eines Aufzugseils gemäß Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung;
8 ist eine Querschnittsansicht eines Aufzugseils gemäß Ausführungsform 7 der vorliegenden Erfindung;
9 ist eine Seitenansicht, die das Aufzugseil der 8 in Schichten aufgebrochen zeigt;
10 ist eine schematische Vorderansicht, die eine Aufzugvorrichtung gemäß Ausführungsform 8 der vorliegenden Erfindung zeigt; und
11 ist eine Draufsicht, die die Aufzugvorrichtung der 10 zeigt.
Beste Art und Weise zum Durchführen der Erfindung
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden beschrieben.
Ausführungsform 1
1 ist eine Querschnittsansicht eines Aufzugseils gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung, und 2 ist eine Seitenansicht, die das Aufzugseil der 1 in Schichten aufgebrochen zeigt.
In den Zeichnungen hat eine innere Seilschicht 1 einen Seilkern 2 sowie mehrere Stränge 3, die am Umfangsbereich des Seilkerns 2 vorgesehen sind. Der Seilkern 2 hat mehrere Kernstränge 4. Jeder Kernstrang 4 besteht aus mehreren Stahldrähten 5, die zusammengedreht sind. Die Kernstränge 4 sind zusammengedreht, und die Stränge 3 der inneren Schicht sind in einer Richtung verlegt, die den Kernsträngen 4 entgegengesetzt ist.
Die Stränge 3 der inneren Schicht sind aufgebaut durch wechselseitiges Verschlingen von mehreren Stahldrähten 6. Die Querschnittsstruktur der Stränge 3 der inneren Schicht ist eine Warrington-artige Struktur (JIS G3525). Außerdem existieren Zwischenräume zwischen benachbarten Kernsträngen 4 sowie zwischen den Kernsträngen 4 und den Strängen 3 der inneren Schicht, aber diese Zwischenräume verschwinden oder werden zumindest geringer mit dem Aufbringen einer Zugkraft auf das Aufzugseil während der Verwendung.
Der Durchmesser der inneren Seilschicht 1 ist so gewählt, dass er kleiner oder gleich einem 1/27-stel der anwendbaren Seilscheibe ist, d.h. des Durchmessers der Seilscheibe, um welchen herum das Aufzugseil gewickelt ist.
Eine Verkleidung 7 der inneren Schicht aus Kunstharz bedeckt den Außenumfang der inneren Seilschicht 1. Die Verkleidung 7 der inneren Schicht besteht beispielsweise aus einem Polyethylen-Kunstharz.
Eine äußere Schicht 8 ist in einem Umfangsbereich der Verkleidung 7 der inneren Schicht ausgeformt. Die äußere Schicht 8 hat mehrere Stränge 9. Jeder dieser Stränge 9 der äußeren Schicht besteht aus einem mittleren Draht 10 in der Mitte und sechs Umfangsdrähten 11, die am Außenumfang des mittleren Drahts 10 angeordnet sind. Außerdem verlaufen die Stränge 9 der äußeren Schicht in der Richtung, die den Strängen 3 der inneren Schicht entgegengesetzt ist.
Eine Verkleidung 12 bedeckt den Außenumfang der äußeren Schicht 8. Die Verkleidung 12 der äußeren Schicht besteht aus einem Kunstharzmaterial mit hoher Reibung, das einen Reibungskoeffizienten von zumindest 0,2 h at, beispielsweise Polyurethan-Kunstharz.
Der Durchmesser aller Drähte 5, 6, 10 und 11 ist so gewählt, dass er kleiner oder gleich einem 1/400-stel der wirksamen Seilscheibe ist, d.h. des Durchmessers der Seilscheibe, um welchen herum das Aufzugseil gewickelt ist.
Das Stahlkernseil 2 befindet sich im mittleren Bereich bei dieser Art von Aufzugseil, und die Stränge der äußeren Schicht, die einen kleineren Durchmesser haben als die Stränge 3 der inneren Schicht, befinden sich am Außenumfang des Kernseils 2, und daher kann eine hochdichte Packung der Stahldrähte 5, 6, 10 und 11 erreicht werden, während der gesamte Durchmesser unterdrückt wird, und das Seil kann eine höhere Festigkeit erlangen.
Außerdem ist die Verkleidung 7 der inneren Schicht, die aus Kunstharz besteht, zwischen der inneren Seilschicht 1 und der äußeren Schicht 8 angeordnet. Daher wird ein direkter Kontakt oder ein Aufeinanderreiben der Stränge 3 der inneren Schicht und der Stränge 9 der äußeren Schicht verhindert, so dass sowohl eine Beeinträchtigung aufgrund von Abrieb verhindert werden kann als auch eine Biegebeanspruchung aufgrund einer Pufferwirkung reduziert werden kann, was dazu führt, dass für das Aufzugseil eine längere Lebensdauer eingeplant werden kann.
Außerdem befindet sich eine Verkleidung 12 der äußeren Schicht an einem Bereich, der mit einer Seilscheibe (in den Zeichnungen nicht dargestellt) in Kontakt steht, und daher kann auch ein Abrieb der Stränge 9 der äußeren Schicht aufgrund des direkten Kontakts mit der Seilscheibe verhindert werden. Außerdem kann die Biegebelastung, die von den Drähten 10 und 11 der Stränge 9 der äußeren Schicht, die gegen die Seilscheibe aufwärts gequetscht werden, reduziert werden, so dass eine längere Lebensdauer für das Aufzugseil eingeplant werden kann sowie kleinere Durchmesser für die Seilscheibe.
Außerdem ist die Verkleidung 12 der äußeren Schicht am äußersten Außenumfang angeordnet. Daher kann ein Abrieb de Seilscheibenseite verhindert werden, und der Freiheitsgrad bei der Materialauswahl für die Drähte 10 und 11 der Stränge 9 der äußeren Schicht und der Seilscheibe kann gesteigert werden. Die gesamte Festigkeit kann daher weiter gesteigert werden, und die Seilscheibe kann zu geringen Kosten hergestellt werden.
Außerdem besteht die Verkleidung 12 der äußeren Schicht, die die Antriebsseilscheibe kontaktiert, aus einem Kunstharzmaterial mit hoher Reibung wie beispielsweise Polyurethan-Kunstharz, und daher kann eine ausreichende Effizienz der Antriebskraftübertragung sichergestellt werden, selbst wenn der Durchmesser der Antriebsseilscheibe gering gemacht wird. Daher ist es nicht notwendig, das Kabinengewicht zu steigern, um die Reibkraft zwischen dem Aufzugseil und der Antriebsscheibe zu steigern und es ist auch nicht notwendig, eine Führungsriemenscheibe hinzuzufügen, um den Winkel zu vergrößern, bei welchem sich das Aufzugseil um die Seilscheibe herumwickelt, so dass die Struktur der Aufzugvorrichtung nicht kompliziert wird.
Kunstharze mit Reibungskoeffizienten von zumindest 0,2 sind geeignet für die Verwendung als Kunstharz mit hoher Reibung, so dass eine ausreichende Effizienz der Antriebskraftübertragung sichergestellt werden kann.
Obwohl Polyurethan-Kunstharze von weichen bis hin zu harten frei ausgewählt werden können, ist es außerdem bevorzugt, eine Polyurethan-Kunstharz mit einer Härte von zumindest 90 zu verwenden, um die Abriebwiderstandsfähigkeit bezüglich einem sehr geringen Rutschen an der Oberfläche der Seilscheibe sicherzustellen. Ether-Kunstharze sind außerdem besser als Ester-Kunstharze, um eine Hydrolyse zu verhindern, die aufgrund der Verwendungsumgebung auftritt.
Außerdem kann der Biegewiderstand reduziert werden durch Wählen eines Materials, das frei und einfach gleitet, wenn das Aufzugseil durch die Seilscheibe gebogen wird, als Verkleidung 7 der inneren Schicht. Außerdem ist es notwendig, dass die Verkleidung 7 der inneren Schicht so hart ist, dass kein Quetschen zwischen der Drähten 6 der Stränge 3 der inneren Schicht oder zwischen den Drähten 11 der Stränge 9 der äußeren Schicht auftritt. Ein hartes Polyethylen-Material mit geringer Reibung ist als dieses Material bevorzugt.
Außerdem ist es nicht notwendig, dass die Verkleidung 7 der inneren Schicht einen großen Reibungskoeffizienten verglichen mit der Verkleidung 12 der äußeren Schicht hat, und da ihre Biegung um die Seilscheibe herum nicht groß ist, ist eine herausragende Dehnbarkeit nicht immer notwendig. Kunstharze wie beispielsweise Nylon, Silikon, Polypropylen und Polyvinylchlorid können daher als Material für die Verkleidung 7 der inneren Schicht verwendet werden. Reduktionen der Lebensdauer im Fall der Verwendung von einer inneren Seilschicht 1 aus Stahl können daher gesteuert werden durch Verwenden dieser Art von Verkleidung 7 der inneren Schicht.
Außerdem haben die Sensor 9 der äußeren Schicht einen einfachen Siebendrahtaufbau einschließlich des mittleren Drahtes 10 und der sechs Umfangsdrähte 11, und daher kann der Durchmesser des Aufzugseils kleiner gemacht werden, eine Verformung tritt nicht so einfach auf, und das Abdecken durch die Verkleidung 12 der äußeren Schicht kann einfach durchgeführt werden.
Außerdem hat die Querschnittsgestalt der Stränge 3 der äußeren Schicht eine Warrington-Gestalt anstatt einer Seale-Gestalt oder einer Filler-Gestalt, und daher werden nicht extrem feine Drähte 6 verwendet, ein Zerreißen der Drähte 6 aufgrund von Verschleiß kann vermieden werden, und eine lange Lebensdauer kann erreicht werden. Außerdem ist es vorteilhaft, die Drähte 6 der Stränge 3 der inneren Schicht nicht auf gekreuzte Art und Weise zu verschlingen, sondern sie parallel zu verschlingen, um eine lange Lebensdauer zu erzielen. Durch Setzen der Anzahl von Drähten 6 in dem Außenumfangsbereich gleicht die Anzahl von Drähten 6, die innerhalb davon angeordnet sind, oder auf das Zweifache dieser Anzahl, können die Drähte 6 mit guter Balance ohne Schwierigkeit angeordnet werden, und der Verschleiß der Drähte 6 kann sogar noch mehr vermieden werden.
Außerdem besteht bei Aufzugseilen mit einer Mehrschichtstruktur die Gefahr, dass in einem inneren Bereich in einer Rückstellrichtung der Verschlingung aufgrund von Zugkräften, die durch Belastungen verursacht werden oder durch ein wiederholtes Verbiegen über die Zeit, verursacht durch die Seilscheibe, ein Rotationsdrehmoment erzeugt werden wird. Die Balance zwischen den Schichten beim Tragen der Last geht so verloren, die Schneidfestigkeit und die Lebensdauer werden reduziert, und die Haftleistung zwischen den Verkleidungen 7 und 12 wird abnehmen.
Im Gegensatz dazu kann durch Verschlingen der Stränge 3 der inneren Schicht in einer Richtung, die der des Kernstrangs 4 entgegengesetzt ist, und durch Verschlingen der Stränge 9 der äußeren Schicht in einer Richtung, die der der Stränge 3 der inneren Schicht entgegengesetzt ist, das Rotationsdrehmoment des inneren Bereichs ausgeglichen werden, und ein Verschlingungsrückstell-Drehmoment des gesamten Seils kann reduziert werden.
Im Fall des Wickelns eines Aufzugseils mit einer hohen Flexibilität wie die des oben Beschriebenen, um eine Seilscheibe mit kleinem Durchmesser herum, besteht außerdem die Gefahr, dass im Falle einer Beschädigung der Verkleidung 12 der äußeren Schicht der Kontaktdruck zwischen der Seilscheibe und den Strängen 9 der äußeren Schicht ansteigen wird, und der Verschleiß der Seilscheibe und der Stränge 9 der äußeren Schicht dramatisch fortschreiten wird.
Es ist daher bevorzugt, dass die Anzahl von Strängen 9 der äußeren Schicht größer oder gleich 12 (21 in 1) für Fälle ist, in welchen eine Seilscheibe mit einem Durchmesser gleich dem 20-fachen des Durchmessers des Aufzugseils verwendet wird. Außerdem ist bevorzugt, dass die Anzahl von Strängen 9 der äußeren Schicht größer oder gleich 16 für Fälle ist, in welchen eine Seilscheibe mit einem Durchmesser gleich dem 15-fachen des Durchmessers des Aufzugseils verwendet wird.
Ein Anstieg in dem Kontaktdruck zwischen der Seilscheibe und den Strängen 9 der äußeren Schicht kann so unterdrückt werden, und der Verschleiß zwischen der Seilscheibe und den Strängen 9 der äußeren Schicht kann so gesteuert werden, wen die Verkleidung 12 der äußeren Schicht beschädigt werden sollte. Es ist daher nicht notwendig, ein besonders teures Material für die Seilscheibe zu verwenden und die Seilscheibe kann zu geringen Kosten hergestellt werden.
Außerdem wird bei einem Seil, das die Verkleidung 12 der äußeren Schicht nicht hat, die Lebensdauer bestimmt durch die Anzahl von Malen, bei denen Zugkräfte und Biegebeanspruchungen, die von der Seilscheibe verursacht werden, wiederholt aufgebracht werden, und das Zerreißen tritt zuerst bei den Drähten der Seiloberfläche auf. Der Kontaktdruck mit der Seilscheibe ist jedoch mit einem Seil, für welches die Verkleidung der äußeren Schicht verwendet wird, reduziert, und daher wird es einfacher für die Drähte des inneren Bereichs, nicht für die Drähte der Seiloberfläche, vorzugsweise aufgrund der Biegeermüdung zu zerreißen.
Durch Experimente ist von den Erfindern der vorliegenden Erfindung herausgefunden worden, dass die Lebenserwartung auf der Grundlage der Biegeermüdung eine durch die folgende Gleichung dargestellte Beziehung erfüllt.
Gleichungen zur Bereich der Lebensdauer
Eine Gleichung zum Berechnen des Zerreißens von Drähten, die die Seilscheibe kontaktieren Lebenserwartung Nc = 10,0 × k × 1,05D/d
Gleichung für die Berechnung des Zerreißens von Drähten im inneren Bereich des Seils Lebenserwartung Nn = 19,1 × k × 1,05D/d (wobei k ein durch die Seilstruktur und die Seilfestigkeit bestimmter Koeffizient ist).
Wenn der Wert D/d gefunden wird, der die Lebenserwartung Nn gleich dem Wert Nc macht, wenn d/d = 40, wird der Wert D/d gleich 26,7. Wenn man versucht, eine Lebensdauer sicherzustellen, die äquivalent einer Lebensdauer unter den Bedingungen ist, bei welchen ein herkömmliches allgemeines Aufzugseil angewandt wird, d.h. wenn D/d = 40, muss daher der Durchmesser der inneren Seilschicht 1 kleiner oder gleich dem 1/27-stel des Durchmessers der Seilscheibe gemacht werden. In anderen Worten muss eine Seilscheibe verwendet werden, deren Durchmesser größer oder gleich dem 27-fachen des Durchmessers der inneren Seilschicht 1 ist.
Mit dem oben erwähnten Aufzugseil sind außerdem die Durchmesser aller Drähte 5, 6, 10 und 11 kleiner oder gleich einem 1/400-stel des Durchmessers der verwendeten Seilscheibe gesetzt, und daher ist die Biegeermüdungs-Lebensdauer nicht reduziert, selbst wenn der Durchmesser der verwendeten Seilscheibe klein gemacht wird.
3 ist ein Querschnittsdiagramm eines Aufzugseils gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung hat eine inneren Seilschicht 21 das Kernseil 2, eine Kernseilverkleidung 20, die den Außenumfang des Kernseils 2 bedeckt, und die mehreren Stränge 3 der inneren Schicht, die in einem Außenumfangsbereich der Kernseilverkleidung 22 vorgesehen sind. Ein Schmieröl ist auf die Drähte 5 der Kerndrähte 4 und die Drähte 6 der Stränge 3 der inneren Schicht aufgebracht. Der Rest ist gleich wie in der ersten Ausführungsform.
Das Schieröl ist auf die Kernstränge 4 und die Stränge 3 der inneren Seilschicht 21 aufgebracht, und daher kann ein Zerreißen aufgrund von Abrieb der Drähte 5 und 6 der inneren Seilschicht 21 mit dieser Art von Aufzugseil verhindert werden, und eine längere Lebensdauer kann erzielt werden.
Außerdem ist die Verkleidung 7 der inneren Schicht in dem Außenumfang der inneren Seilschicht 21 vorgesehen, und daher kann ein Ausfließen des Schmieröls zu der äußeren Schicht 8 verhindert werden, und ein Anhaften zwischen den Strängen 9 der äußeren Schicht und der Verkleidung 12 der äußeren Schicht kann sichergestellt werden.
Außerdem ist der Außenumfang des Kernseils 2 mit der Kernseilverkleidung 22 bedeckt, und daher kann ein Abrieb aufgrund von Kontakt zwischen dem Kernseil 2 und den Strängen 3 der inneren Schicht verhindert werden.
Ausführungsform 3
Als nächstes ist 4 ein Querschnitt eines Aufzugseils gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung hat eine innere Seilschicht 23 ein Kernseil 24, und mehrere Stränge 25 der inneren Schicht, die in einem Umfangsbereich des Kernseils 24 vorgesehen sind. Das Kernseil 24 hat mehrere Kernstränge 26. Jeder Kernstrang 26 ist aufgebaut durch wechselseitiges Verschlingen von mehreren Stahldrähten 27.
Die Stränge 25 der inneren Schicht sind aufgebaut durch wechselseitiges Verschlingen von mehreren Stahldrähten 28. Der Querschnitt der Drähte 28 der Stränge 25 der inneren Schicht ist verformt durch Komprimieren der Stränge 25 der inneren Schicht vom Außenumfang her. Der Querschnitt der Drähte 27 der Kernstränge 26 ist verformt durch Komprimieren der Kernstränge 26 vom Außenumfang her. Der Rest ist gleich wie in Ausführungsform 1.
Mit dieser Art von Aufzugseil kontaktieren die Drähte einander entlang einer Fläche oder einer Linie, aber nicht in einem Punkt, bei dem sie bei der Herstellung der Stränge 25 der inneren Schicht und der Kernstränge 26 mit einem Durchmesser, der in der Größenordnung von 5% größer ist als der endgültige Durchmesser, verdreht werden und durch Formen für den endgültigen Durchmesser hindurchgeführt werden. Die Packungsdichte der Drähte 27 und 28 kann so gesteigert werden. Außerdem ist der Kontaktdruck zwischen den Drähte 27 und zwischen den Drähten 28 reduziert, und der Abrieb der Drähte 27 und 28 wird gesteuert. Außerdem wird eine Verformung der Stränge 27 der inneren Schicht und der Kernstränge 26 verhindert, und ein längeres Leben kann erzielt werden.
Ausführungsform 4
5 ist ein Querschnitt eines Aufzugseils gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung tritt die Verkleidung 12 der äußeren Schicht zwischen wechselseitig benachbarten Strängen 9 der äußeren Schicht ein. Eine Eindringtiefe d der Verkleidung 12 der äußeren Schicht von der Oberfläche der äußeren Schicht 8 aus wird größer als der Radius der Stränge 9 der äußeren Schicht, um ein Beispiel zu nennen. Außerdem kann die Eindringtiefe Druck während der Ausbildung der Verkleidung 12 der äußeren Schicht geregelt werden durch Steigern der Temperatur des Kunstharzmaterials der Verkleidung 12 der äußeren Schicht, durch Druckeinspritzen des Materials, während es sich in einer Form befindet, um die Verkleidung durchzuführen, und durch Erzeugen eines Vakuums von dem inneren Seilbereich her, um Beispiele zu nennen. Der Rest ist gleich wie in der Ausführungsform 2.
Die Verkleidung 12 der äußeren Schicht tritt tief zwischen wechselseitig benachbarten Strängen 9 der äußeren Schicht bei dieser Art von Aufzugseil ein, um dadurch die Bewegung und den wechselseitigen Kontakt der Stränge 9 der äußeren Schicht, den Abrieb der Umfangsdrähte 11 der Stränge 9 der äußeren Schicht und die Verformung der Stränge 9 der äußeren Schicht zu verhindern. Eine längere Lebensdauer des Aufzugseils kann so erzielt werden.
Ausführungsform 5
Obwohl die Verkleidung 12 der äußeren Schicht in der Ausführungsform 4 zwischen die Stränge 9 der äußeren Schicht eindringt, kann die Verkleidung 7 der inneren Schicht auch zwischen die Stränge 9 der äußeren Schicht eintreten, wie in 6 dargestellt.
Außerdem kann auch die Verkleidung 7 der inneren Schicht zwischen wechselseitig benachbarten Strängen 3 der inneren Schicht eintreten.
Außerdem kann auch die Verkleidung 22 des Kernseils zwischen wechselseitig benachbarte Stränge 3 der inneren Schicht eintreten und zwischen wechselseitig benachbarte Kernstränge 4.
Ausführungsform 6
7 ist eine Querschnittsansicht von Hauptbereichen eines Aufzugseils gemäß Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung. In der Darstellung ist der Außenumfang der Stränge 9 der äußeren Schicht mit einer Verkleidung 29 abgedeckt, die aus dem gleichen Material besteht wie die Verkleidung 12 der äußeren Schicht. Der Rest ist gleich wie in der Ausführungsform 1.
Die Verkleidung 29 ist in dem Außenumfang der Stränge 9 der äußeren Schicht ausgeformt bei der Herstellung der Stränge 9 der äußeren Schicht bei dieser Art von Aufzugseil. Die Verkleidung 29 besteht aus dem gleichen Material wie die Verkleidung 12 der äußeren Schicht, und hat daher eine verbesserte Anhaftung mit der Verkleidung 12 der äußeren Schicht. Die Stränge 9 der äußeren Schicht sind daher fest mit der Verkleidung 2 der äußeren Schicht verbunden, durch die Verkleidung 29, und ein Abschälen der Stränge 9 der äußeren Schicht von der Verkleidung 12 der äußeren Schicht wird verhindert. Das Rosten während des Stillstands, bis die Stränge 9 der äußeren Schicht in dem nächsten Schritt verwendet werden, wird verhindert durch Vorsehen der Verkleidung 29 beim Herstellen der Stränge 9 der äußeren Schicht, und eine stabile Produktqualität kann sichergestellt werden.
Ausführungsform 7
8 ist eine Seitenansicht, die das Aufzugseil gemäß Ausführungsform 7 in Schichten aufgebrochen zeigt. In der Darstellung sind die Stränge 3 der inneren Schicht in direktem Kontakt mit einer Außenumfangsoberfläche des Kernseils 2. Die Anzahl der in dem Außenumfangsbereich des Kernseils 2 angeordneten Kernstränge 4 (hier 8) ist gleich der Anzahl der Stränge 3 der inneren Schicht (hier 8). Die Kernstränge 4 sind wechselseitig zusammengedreht, und die Stränge 3 der inneren Schicht sind in der gleichen Richtung verdreht wie die Kernstränge 4. Der Rest ist gleich wie in der Ausführungsform 1.
Die Stränge 3 der inneren Schicht und die Kernstränge 4, die in Kontakt miteinander stehen, sind gleich hinsichtlich ihrer Anzahl und Verschlingungsrichtung bei dieser Art von Aufzugseil. Daher kreuzen sich die Stränge 3 der inneren Schicht und die Kernstränge 4 ohne Kontakt, und die Kernstränge 4 können gleichmäßig bezüglich der Stränge 3 der inneren Schicht angeordnet sein. Eine Beschädigung aufgrund von Abrieb der Stränge der inneren Schicht und der Kernstränge 4 kann daher gesteuert werden, und eine lange Lebensdauer kann erzielt werden.
Obwohl die Verschlingungsrückstelldrehmomente der Stränge der inneren Schicht und der Kernstränge 4 in diesem Fall aufaddiert werden. kann außerdem das gesamte Verdrehrückstelldrehmoment der Stränge 3 der inneren Schicht und der Kernstränge 4 unterdrückt werden, unter der Voraussetzung, dass der Verdrehabstand der Stränge der inneren Schicht und der Kernstränge 4 gesteigert wird, und das gesamte Drehmoment kann mit dem Verdrehrückstelldrehmoment der Stränge 9 der äußeren Schicht ins Gleichgewicht gesetzt werden.
In den Ausführungsformen 1 bis 7 ist bevorzugt, dass die Festigkeit der äußeren Schicht 8, die der Gesamtheit der Festigkeiten jedes Strangs 9 der äußeren Schicht entspricht, so gewählt ist, dass sie 20% oder weniger der Festigkeit des gesamten Aufzugseils entspricht. Eine verbleibende Festigkeit von 80% kann so nur durch die innere Seilschicht 1 sichergestellt werden, selbst wenn die Stränge 9 der äußeren Schicht, die die größte Biegebelastung haben, zerreißen, und so kann die Verlässlichkeit sichergestellt werden.
Das in den Ausführungsformen 1 bis 7 dargestellte Mehrschichtseil ist dadurch gekennzeichnet, dass das Lasttrageverhältnis der Schichten sich aufgrund der Ermüdung mit der Zeit verändert. Obwohl dies auch gemäß dem Seilaufbau variiert, ist das Festigkeitstrageverhältnis der Schichten, in welchen die Beschädigung fortschreitet, vorzugsweise kleiner. Das heißt, es ist vorteilhaft, Anormalitäten zu erfassen und die schwächsten Schichten auszutauschen, bevor sich die gesamte Festigkeit dramatisch reduziert, indem die Festigkeit einer Schicht auf 20 bis 80% gesetzt wird.
Beispielsweise ist es vorteilhaft, die gesamte Festigkeit der Stränge 9 der äußeren Schicht, die die schwächste Schicht ist und die höchste Biegebelastung hat, innerhalb von höchstens 20% der Gesamtfestigkeit des Aufzugseils zu setzen. Eine verbleibende Festigkeit von fast 80% kann daher durch nur die innere Seilschicht 1 sichergestellt werden, selbst in Fällen, in welchen die Stränge 9 der äußeren Schicht zerreißen, und die Verlässlichkeit kann gesteigert werden.
Wenn die Umfangsdrähte 11 der Stränge 9 der äußeren Schicht durch Abstoßen des Verdrehens in diesem Fall verdreht werden, ohne dass sie vorgeformt werden (nicht abstoßendes Verdrehen), ist das Erfassen des Zerreißens einfach. Wenn die Umfangsdrähte 11 zerreißen, dann bewegt sich ein Bruchbereich aufwärts und steht nach außerhalb der Verkleidung 12 der äußeren Schicht hervor. Das Zerbrechen der Umfangsdrähte 11 kann daher visuell beobachtet werden, die Beurteilung der Lebensdauer für das gesamte Seil kann sehr akkurat durchgeführt werden, und die Verlässlichkeit kann verbessert werden. Außerdem besteht keine Notwendigkeit, eine Defekt-Erfassungsvorrichtung oder ähnliches zu verwenden, um den Zerreißzustand zu erfassen, und daher können die Wartungskosten gering sein.
In Fällen, in welchen die Lebensdauer der Kernstränge 4 der inneren Seilschicht 1 kürzer ist als die der Stränge 9 der äußeren Schicht, wie in Fällen, in denen die Kernstränge 4 nicht bedeckt sind und ein Verformvorgang nicht durchgeführt wird, ist es effektiv, die Festigkeit der inneren Seilschicht 1 auf 20% der Gesamtfestigkeit zu setzen und die Stränge 9 der äußeren Schicht vorzuformen.
Ausführungsform 8
10 ist eine schematische Frontansicht, die eine Aufzugvorrichtung gemäß Ausführungsform 8 der vorliegenden Erfindung zeigt, und 11 ist eine Draufsicht, die die Aufzugvorrichtung der 10 zeigt. In den Darstellungen ist eine Stützplattform 32 an einem oberen Bereich innerhalb eines Aufzugschachts 31 angebracht. Eine Antriebsmaschine 33 mit dünner Gestalt ist an der Stützplattform 32 angebracht. Die Antriebsmaschine 33 hat eine Motor 34 und eine Antriebsseilscheibe 35, die mittels des Motors 34 gedreht wird. Die Antriebsmaschine 33 ist außerdem horizontal angeordnet, so dass die Drehwelle der Antriebsseilscheibe 35 sich vertikal erstreckt.
Ein Aufzugseil 36 mit dem Aufbau einer der Ausführungsformen 1 bis 7 ist um die Antriebsseilscheibe 35 herum gewickelt. Ein Endbereich 36a und ein anderer Endbereich 36b des Aufzugseils 36 sind mit der Stützplattform 32 durch einen Beleg (nicht dargestellt) verbunden.
Eine Kabine 37 hängt zwischen dem einen Endbereich 36a des Aufzugseils 36 und der Antriebsseilscheibe 35. Ein Paar von Kabinenaufhängeseilscheiben 38, um welche herum das Aufzugseil 36 gewickelt ist, sind in einem unteren Bereich der Kabine 37 vorgesehen.
Ein Gegengewicht 39 ist zwischen dem anderen Endbereich 36b des Aufzugseils 36 und der Antriebsseilscheibe 35 aufgehängt. Ein Paar von Gegengewichtsaufhängeseilscheiben 40, um welche herum das Aufzugseil gewickelt ist, sind an einem oberen Bereich des Gegengewichts 39 vorgesehen. Die Kabine 37 und das Gegengewicht 39 werden innerhalb des Aufzugsschachts 31 mittels der Antriebsmaschine 33 durch das Aufzugseil 36 angehoben und abgesenkt.
Eine kabinenseitige Führungsriemenscheibe 41 zum Führen des Aufzugseils 36, das sich von der Antriebsseilscheibe 35 bis zur Kabine 37 erstreckt, ist in einem oberen Bereich innerhalb des Aufzugsschachts 31 angeordnet. Außerdem ist eine gegengewichtsseitge Führungsriemenscheibe 43 zum Führen des Aufzugseils 36, das sich von der Antriebsseilscheibe 35 zu dem Gegengewicht 39 hin erstreckt, im oberen Bereich des Aufzugsschachts 31 angeordnet.
Die Antriebsmaschine 33, die kabinenseitige Führungsriemenscheibe 41 und die gegengewichtsseitige Führungsriemenscheibe 42 sind so angeordnet, dass sie sich mit der Kabine 37 innerhalb einer vertikalen Projektionsebene überlappen. Außerdem sind die Durchmesser der kabinenseitigen 41 und der gegengewichtsseitigen Führungsriemenscheibe 42 so gesetzt, dass sie größer oder gleich dem 15-fachen und kleiner oder gleich dem 20-fachen des Durchmessers des Aufzugseils 36 sind.
Eine ausreichende Lebensdauer des Seils kann aufrecht erhalten werden mit dieser Art von Aufzugvorrichtung durch Verwenden des Aufzugseils 36 mit hoher Festigkeit, langer Lebensdauer und hoher Reibung, wenn der Durchmesser der kabinenseitigen 41 und der Durchmesser der gegengewichtsseitigen Führungsriemenscheibe 42 größer oder gleich dem 15-fachen und kleiner oder gleich dem 20-fachen des Durchmessers des Aufzugseils 36 sind.
Die kabinenseitige 41 und die gegengewichtsseitige Führungsriemenscheibe 42 können daher in Räumen oberhalb der Kabine 37 angeordnet werden, ohne dass die Höhe des Aufzugsschachts 31 größer sein muss, und es ist nicht notwendig, den quer verlaufenden Bereich des Aufzugsschachts 31 zu erweitern.
Es ist bevorzugt, dass der Durchmesser der kabinenseitigen 41 und der gegengewichtsseitigen Führungsriemenscheibe 42 größer oder gleich dem 15-fachen des Seildurchmessers ist bei Aufzugvorrichtungen mit geringen Betriebsfrequenzen im praktischen Gebrauch, und größer oder gleich dem 20-fachen des Seildurchmessers bei Aufzugvorrichtungen mit einer hohen Betriebsfrequenz. Eine ausreichende Lebensdauer kann so sichergestellt werden. Außerdem ist bevorzugt, die Durchmesser der Führungsriemenscheiben 41 und 42 kleiner oder gleich dem 30-fachen des Seildurchmessers zu setzen, um die Höhenabmaße des Aufzugsschachts 31 zu unterdrücken. Insbesondere können die Höhenabmaße des Aufzugsschachts 31 effektiv kleiner gemacht werden, wenn die Durchmesser der Führungsriemenscheiben 41 und 42 kleiner oder gleich dem 15- bis 20-fachen des Seildurchmessers gesetzt werden. Außerdem kann die Höhe des Aufzugsschachts 31 effektiv kleiner gemacht werden, wenn die Durchmesser der Führungsriemenscheiben 41 und 42 kleiner oder gleich der Bauhöhe der Antriebsmaschine 33 gesetzt werden.

Claims

Aufzugseil, welches folgendes aufweist: eine innere Seilschicht (1, 21, 23) mit mehreren Strängen (3, 25), bei welchen mehrere Stahldrähte zusammengedreht sind; eine Verkleidung (7) der inneren Schicht aus einem Kunstharz, die einen Außenumfang der inneren Seilschicht (1, 21, 23) bedeckt; eine äußere Schicht (8), die in einem Umfangsbereich der Verkleidung (7) der inneren Schicht ausgebildet ist und mehrere Stränge (9) hat, in welchen mehrere Stahldrähte (10, 11) zusammengedreht sind, wobei der Durchmesser der Stränge (9) der äußeren Schicht kleiner ist als der Durchmesser der Stränge (3) der inneren Schicht; und eine Verkleidung (12) der äußeren Schicht aus einem Polyurethan-Kunstharzmaterial, die einen Außenumfang der äußeren Schicht (8) abdeckt.
Aufzugseil nach Patentanspruch 1, bei welchem die Verkleidung (7) der inneren Schicht aus einem Polyurethan-Kunstharz gemacht ist.
Aufzugseil nach Patentanspruch 1, bei welchem die Stränge (9) der äußeren Schicht aus einem in der Mitte angeordneten Draht (10) und sechs am Außenumfang des mittleren Drahts (10) angeordneten Drähten (11) aufgebaut sind.
Aufzugseil nach Patentanspruch 1, bei welchem die Stränge (3, 25) der inneren Schicht eine Warrington-Konstruktion haben.
Aufzugseil nach Patentanspruch 1, bei welchem die innere Seilschicht (1, 21, 23) um ein Kernseil geschlagen ist, das mehrere wechselseitig verseilte Kernstränge beinhaltet, in welchen mehrere Stahldrähte zusammengedreht sind, und die Stränge (3, 25) der inneren Schicht in einer Richtung verseilt sind, die der der Kernstränge entgegengesetzt ist; und die Stränge (9) der äußeren Schicht in einer Richtung verseilt sind, die der der Stränge (3, 25) der inneren Schicht entgegengesetzt ist.
Aufzugseil nach Patentanspruch 1, bei welchem zumindest zwölf Stränge (9) in der äußeren Schicht verwendet werden.
Aufzugseil nach Patentanspruch 1, bei welchem die Drähte (10, 11) der Stränge (9) der äußeren Schicht in eine Richtung verseilt sind, die den Strängen (3) der inneren Schicht entgegengesetzt ist.
Aufzugseil nach Patentanspruch 1, bei welchem auf die innere Seilschicht (1, 21, 23) Schmieröl aufgebracht ist.
Aufzugseil nach Patentanspruch 1, bei welchem die Drähte der Stränge (3, 25) der inneren Schicht durch Zusammendrücken der Stränge (3, 25) vom Außenumfang her verformt sind.
Aufzugseil nach Patentanspruch 1, bei welchem die Verkleidung (12) der äußeren Schicht und/oder die Verkleidung (7) der inneren Schicht zwischen wechselseitig benachbarte Stränge (9) der äußeren Schicht eintritt.
Aufzugseil nach Patentanspruch 1, bei welchem die Verkleidung (7) der inneren Schicht zwischen die am Außenumfang der inneren Seilschicht (1, 21, 23) angeordneten Stränge (3, 25) der inneren Schicht eintritt.
Aufzugseil nach Patentanspruch 1, bei welchem der Außenumfang der Stränge (9) der äußeren Schicht mit einer Verkleidung (29) bedeckt ist, die aus dem gleichen Material besteht wie die Verkleidung (12) der äußeren Schicht.
Aufzugseil nach Patentanspruch 1, bei welchem die innere Seilschicht (1, 21, 23) um ein Kernseil geschlagen ist, das mehrere wechselseitig verseilte Kernstränge beinhaltet, in welchen mehrere Stahldrähte zusammengedreht sind, und die Anzahl von Kernsträngen, die in dem Außenumfangsbereich des Kernseils angeordnet sind, gleich der Anzahl der Stränge (3, 25) der inneren Schicht ist; und die Stränge (3, 25) der inneren Schicht in einer Richtung verseilt sind, die gleich der der Kernstränge ist.
Aufzugseil nach Patentanspruch 1, bei welchem die Festigkeiten aller Stränge (9) der äußeren Schicht höchstens 20% der Festigkeit des gesamten Aufzugseils beträgt.
Aufzugseil nach Patentanspruch 1, bei welchem die Festigkeit der Seile der inneren Schicht (1, 21, 23) höchstens 20% der Festigkeit des gesamten Aufzugseils beträgt.
Aufzugvorrichtung mit: einem Aufzugschacht (31); einer Antriebsmaschine (33) mit einem Motor (34) und mit einer von dem Motor gedrehten Antriebsseilscheibe (35), die sich in einem oberen Bereich des Aufzugsschachts befindet, so dass eine Drehwelle der Antriebsseilscheibe sich vertikal erstreckt; einem Aufzugseil, welches folgendes aufweist: eine innere Seilschicht (1, 21, 23) mit mehreren Strängen (3, 25), bei welchen mehrere Stahldrähte zusammengedreht sind; eine Verkleidung (7) der inneren Schicht aus einem Kunstharz, die einen Außenumfang der inneren Seilschicht (1, 21, 23) bedeckt; eine äußere Schicht (8), die in einem Umfangsbereich der Verkleidung (7) der inneren Schicht ausgeformt ist und mehrere Stränge (9) hat, in welchen mehrere Stahldrähte (10, 11) zusammengedreht sind, wobei der Durchmesser der Stränge (9) der äußeren Schicht kleiner ist als der Durchmesser der Stränge (3) der inneren Schicht; und eine Verkleidung (12) der äußeren Schicht aus einem Polyurethan-Kunstharzmaterial, die einen Außenumfang der äußeren Schicht (8) abdeckt, wobei das Aufzugseil um die Antriebsseilscheibe herumgewickelt ist; einer Kabine (37) und einem Gegengewicht (39), die innerhalb des Aufzugsschachts an dem Aufzugseil (36) aufgehängt sind und durch die Antriebsmaschine (33) angehoben und abgesenkt werden; einer kabinenseitigen Führungsriemenscheibe (41), die in einem oberen Bereich des Aufzugsschachts (31) zum Führen des sich von der Antriebsseilscheibe (35) zu der Kabine (37) erstreckenden Aufzugseils (36) angeordnet ist; und einer gegengewichtsseitigen Führungsriemenscheibe (42), die im oberen Bereich des Aufzugsschachts (31) zum Führen des sich von der Antriebsseilscheibe (35) zu dem Gegengewicht (39) erstreckenden Aufzugseils (36) angeordnet ist, wobei die Antriebsmaschine (33), die kabinenseitige (41) und die gegengewichtsseitige Führungsriemenscheibe (42) so angeordnet sind, dass sie sich mit der Kabine (37) innerhalb einer vertikalen Projektionsebene überlappen, und wobei die Durchmesser der kabinenseitigen (41) und der gegengewichtsseitigen Führungsriemenscheibe (42) größer oder gleich dem 15-fachen des Durchmessers des Aufzugseils (36) und kleiner oder gleich dem 30-fachen des Durchmessers des Aufzugseils (36) sind.
Aufzugvorrichtung nach Patentanspruch 16, bei welcher der Reibungskoeffizient zwischen dem Polyurethan-Kunstharzmaterial und der Antriebsseilscheibe (35) größer oder gleich 0,2 ist.
Aufzugvorrichtung nach Patentanspruch 16, bei welcher der Durchmesser der inneren Seilschicht (1, 21, 23) kleiner oder gleich 1/27-stel des Durchmessers der Antriebsseilscheibe (35) ist.
Aufzugvorrichtung nach Patentanspruch 16, bei welcher der Durchmesser aller Drähte kleiner oder gleich 1/400-stel des Durchmessers der Antriebsseilscheibe (35) ist.