DE102008037537B4 - Traction drive and elevator system with this traction drive - Google Patents
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Abstract
Zugmitteltrieb, insbesondere für eine Aufzugsanlage, aus einem Zugmittel (1) und wenigstens einer Traktionsscheibe, durch welche das Zugmittel (1) antreibbar ist, wobei das Zugmittel (1) Zugträger (2) aufweist, welche durch Elastomermaterial zu ummantelten Zugträgern (3) ummantelt sind, wobei die ummantelten Zugträger (3) im Querschnitt des Zugmittels in einer Ebene nebeneinander derart beabstandet zueinander angeordnet sind, so dass zwischen zwei ummantelten Zugträgern (3) ein Freiraum (6) vorhanden ist, wobei die ummantelten Zugträger (3) durch eine Rückenschicht (4) rückwärtig miteinander verbunden sind, wobei der Freiraum (6) auf der der Rückenschicht (4) abgewandten Seite beginnend bis wenigstens über den Mittelpunkt (5) des Zugträgers reicht und wobei das Verhältnis des zweiten Durchmessers (d2) des ummantelten Zugträgers (3) zum ersten Durchmesser (d1) des Zugträgers (2) zwischen 1,05 und 1,7 beträgt, wobei je ein ummantelter Zugträger (3) in je eine korrespondierende Rille (10) der Traktionsscheibe (9) eingreift, wobei die elastomere Rückenschicht (4) auf der Seite der Zugträger (2) angeordnet ist, die der in die Rillen (10) der Traktionsscheibe (9) eingreifenden Seite abgewandt ist und wobei wenigstens ein blanker Zugträger (2) zwischen 5 % und 25% seines nicht ummantelten Durchmessers (d1) in die korrespondierende Rille (10) der Traktionsscheibe (9) eingreift.Traction mechanism drive, in particular for an elevator system, comprising a traction mechanism (1) and at least one traction sheave, through which the traction mechanism (1) can be driven, the traction mechanism (1) having tension members (2) encased by elastomeric material to form sheathed tension members (3) are, the sheathed tension members (3) are arranged in a plane next to each other in a plane spaced apart from each other so that there is a free space (6) between two sheathed tension members (3), the sheathed tension members (3) being covered by a back layer (4) are connected to one another at the rear, the free space (6) beginning on the side facing away from the back layer (4) extending to at least the center point (5) of the tension member and the ratio of the second diameter (d2) of the sheathed tension member (3 ) to the first diameter (d1) of the tension member (2) is between 1.05 and 1.7, with one sheathed tension member (3) each in a corresponding groove (10) engages the traction sheave (9), the elastomeric back layer (4) being arranged on the side of the tension members (2) which faces away from the side engaging in the grooves (10) of the traction sheave (9) and wherein at least one bare tension member (2 ) between 5% and 25% of its uncoated diameter (d1) engages in the corresponding groove (10) of the traction disc (9).
Description
Die Erfindung betrifft einen Zugmitteltrieb, insbesondere für eine Aufzugsanlage.The invention relates to a traction mechanism drive, in particular for an elevator system.
Zugmitteltriebe für Aufzugsanlagen sind dem Fachmann bekannt. Es werden häufig Seile oder Riemen eingesetzt, welche mittels einer Traktionsscheibe antreibbar sind. Als Riemen finden Flachriemen, Keilrippenriemen oder Zahnriemen Verwendung.Traction drives for elevator systems are known to those skilled in the art. Ropes or belts are often used, which can be driven by means of a traction sheave. Flat belts, V-ribbed belts or toothed belts are used as belts.
Bei Seilen als Zugmittel ist jedem einzelnen Seil eindeutig eine eigene Seilrille auf der das Zugmittel antreibenden Traktionsscheibe zugeordnet. Dabei taucht jedes Seil zumindest zum Teil seines Durchmessers in die dazugehörige Seilrille ein. Jedes einzelne Seil ist ein eigenständiges Zugelement und kann auch einzeln betrieben werden. Für höhere Leistungen können entweder mehrere Seile parallel eingesetzt werden oder der Seildurchmesser kann erhöht werden. Das Einzelseil ist nicht nur Zugmittel zur Übertragung der Zugkräfte, sondern ist auch direkt an der Übertragung der Traktionskräfte beteiligt. Seile als Zugmittel haben den Vorteil, dass die Kraft direkt von der Traktionsscheibe auf die Seile übertragbar ist.In the case of ropes as traction means, each individual rope is clearly assigned its own rope groove on the traction sheave that drives the traction means. At least part of its diameter is immersed in the associated rope groove. Each individual rope is an independent tension element and can also be operated individually. For higher performance either several ropes can be used in parallel or the rope diameter can be increased. The single rope is not only a means of pulling the transmission of the tensile forces, but is also directly involved in the transmission of the traction forces. Ropes as traction means have the advantage that the force can be transferred directly from the traction sheave to the ropes.
Bei Riemen als Zugmittel sind immer mehrere nebeneinander liegende Seile als Zugträger in einen gemeinsamen elastomeren Riemenkörper eingebettet. Die Zugträger sind dabei vollständig mit dem Elastomermaterial des Riemenkörpers umhüllt, umschlossen und in dieses eingebettet. Die Ebene der Zugträger liegt weit oberhalb der Kontaktfläche, welche der Riemen mit der entsprechenden Riemenscheibe bildet, wobei beim Zahnriemen die Riemenverzahnung, bei Keilrippen die Keilebene und bei Flachriemen direkt die flache Riemenoberfläche als Kontaktfläche betrachtet werden kann. Zwischen Zugträger und korrespondierender Riemenscheibe ist eine im Vergleich zum Durchmesser des Zugträgers dicke Gummischicht angeordnet. Hier sind die Zugträger ausschließlich zur Übertragung der Zugkräfte zuständig, während das Elastomermaterial die Traktionskräfte überträgt. Somit ist der Riemen als Zugmittel, insbesondere der Elastomerbereich zwischen Zugträgern und Kontaktfläche, während des Betriebes hohen Scher- und Schubspannungen ausgesetzt, wodurch die Gefahr der Ermüdung des Elastomermateriales besteht.With belts as traction means, several ropes lying next to one another are always embedded in a common elastomeric belt body as tension members. The tension members are completely enveloped, enclosed and embedded in the elastomer material of the belt body. The level of the tension members lies far above the contact surface that the belt forms with the corresponding pulley, whereby the belt toothing of the toothed belt, the V-level of V-ribs and the flat belt surface directly of the flat belt surface can be regarded as the contact surface. Between the tension member and the corresponding belt pulley, a rubber layer that is thick compared to the diameter of the tension member is arranged. Here the tension members are exclusively responsible for transmitting the tensile forces, while the elastomer material transmits the traction forces. Thus, the belt as a traction means, in particular the elastomer area between the tension members and the contact surface, is exposed to high shear and shear stresses during operation, as a result of which there is a risk of the elastomer material becoming fatigued.
Die
Riemen bieten gegenüber einzelnen Seilen den Vorteil, dass einerseits die Handhabung einfacher ist, da bei Aufbau oder Wartung des Riementriebes nicht jedes einzelne Seil auf jede korrespondierende Nut der Traktionsscheibe aufgelegt werden muss, sondern nur der Elastomerkörper, in den die Zugträger eingebettet sind, auf die Traktionsscheibe aufgelegt werden muss. Zudem sind kleine Traktionsscheibendurchmesser einsetzbar, da die eingebetteten Zugträger meist relativ kleine Durchmesser aufweisen. Zudem sind Riemen als Zugmittel nahezu wartungsfrei, da keine Schmierung erforderlich ist. Jedoch ist die übertragbare Kraft neben der Reibung zwischen Traktionsscheibe und Elastomer u.a. auch von der Scherfestigkeit des Elastomermaterials abhängig. Durch die Scherung des Elastomermaterials ist ein derartiger Riemen ermüdungsgefährdet.Belts offer the advantage over individual ropes that, on the one hand, they are easier to handle, because when the belt drive is being set up or serviced, not every single rope has to be placed on every corresponding groove in the traction sheave, but only the elastomer body in which the tension members are embedded, on which Traction disc must be placed. In addition, small traction sheave diameters can be used, since the embedded tension members usually have relatively small diameters. In addition, as a traction device, belts are almost maintenance-free as no lubrication is required. However, in addition to the friction between the traction disc and the elastomer, the transferable force is a.o. also depends on the shear strength of the elastomer material. Such a belt is at risk of fatigue due to the shearing of the elastomer material.
Aus Sicherheitsgründen müssen bei Aufzugsanlagen immer mindestens zwei, in der Regel drei bis fünf Riemen parallel eingesetzt werden. Da die Riemen eine Vielzahl von dünnen Zugträgern (Einzelseilen) enthalten, wird der Riemen im Vergleich zu einem gleich starken Seil relativ breit. Werden jetzt mehrere Riemen parallel eingesetzt, sind relativ breite Traktionsscheiben und Umlenkscheiben erforderlich.For safety reasons, at least two, usually three to five, belts must always be used in parallel in elevator systems. Since the belts contain a large number of thin tension members (individual ropes), the belt becomes relatively wide compared to a rope of the same strength. If several belts are now used in parallel, relatively wide traction pulleys and deflection pulleys are required.
Die
In der
In der
Aus der
Aus der nachveröffentlichten
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen alternativen Zugmitteltrieb der eingangs geschilderten Art bereitzustellen, mit welchem hohe Zugkräfte ohne die Gefahr der vorzeitigen Materialermüdung übertragen werden kann, es sollen gegenüber der bekannten Riementechnik weniger breit bauende Antriebseinheiten benötigt werden.The invention is based on the object of providing an alternative traction drive of the type described above, with which high tensile forces can be transmitted without the risk of premature material fatigue; drive units that are less wide than the known belt technology are required.
Diese Aufgabe wird in Bezug auf den Zugmitteltrieb dadurch gelöst, dass dieser aus einem Zugmittel und wenigstens einer Traktionsscheibe, durch welche das Zugmittel antreibbar ist, besteht, wobei das Zugmittel Zugträger aufweist, welche durch Elastomermaterial zu ummantelten Zugträgern ummantelt sind, wobei die ummantelten Zugträger im Querschnitt des Zugmittels in einer Ebene nebeneinander derart beabstandet zueinander angeordnet sind, so dass zwischen zwei ummantelten Zugträgern ein Freiraum vorhanden ist, wobei die ummantelten Zugträger durch eine Rückenschicht rückwärtig miteinander verbunden sind, wobei der Freiraum auf der der Rückenschicht abgewandten Seite beginnend bis wenigstens über den Mittelpunkt des Zugträgers reicht und wobei das Verhältnis des zweiten Durchmessers des ummantelten Zugträgers zum ersten Durchmesser des Zugträgers zwischen 1,05 und 1,7 beträgt, wobei je ein ummantelter Zugträger in je eine korrespondierende Rille der Traktionsscheibe eingreift, wobei die elastomere Rückenschicht auf der Seite der Zugträger angeordnet ist, die der in die Rillen der Traktionsscheibe eingreifenden Seite abgewandt ist und wobei wenigstens ein blanker Zugträger zwischen 5 % und 25% seines nicht ummantelten Durchmessers in die korrespondierende Rille der Traktionsscheibe eingreift.This object is achieved with regard to the traction mechanism drive in that it consists of a traction mechanism and at least one traction pulley through which the traction mechanism can be driven, the traction mechanism having tension members which are encased by elastomeric material to form coated tension members, the coated tension members in the Cross-section of the traction means are arranged in a plane next to one another at a distance from one another so that there is a free space between two sheathed tension members, the sheathed tension members being connected to one another at the rear by a back layer, the free space beginning on the side facing away from the back layer up to at least the The center of the tension member extends and wherein the ratio of the second diameter of the sheathed tension member to the first diameter of the tension member is between 1.05 and 1.7, each covered tension member engaging in a corresponding groove of the traction sheave, the e lastomeric back layer is arranged on the side of the tension member facing away from the side engaging in the grooves of the traction sheave and with at least one bare tension member between 5% and 25% of its uncovered diameter engaging the corresponding groove of the traction sheave.
Durch diese Anordnung sind für den Fachmann völlig überraschend die Vorteile der Riementechnik mit denen der Seiltechnik synergetisch verbunden. Der erfindungsgemäße Zugmitteltrieb ist einfach zu handhaben und ist annähernd wartungsfrei.
Das Zugmittel besteht aus mehreren Zugträgern, welche mit mehreren Einzelseilen der Seiltechnik vergleichbar sind. Die Zugträger sind mit einer zum Durchmesser des Zugträgers sehr dünnen Elastomerschicht ummantelt und mit einer Rückenschicht miteinander verbunden. Die Zugträger sind auf ihrer auf die Traktionsscheibe auflegbaren Breitseite nur durch eine sehr dünne Elastomerschicht von der Traktionsfläche beabstandet. Dieses hat den Vorteil, dass das dünne Ummantelungsmaterial der Zugträger nur gering auf Scherung beansprucht wird und eine Materialermüdung kaum stattfindet, die Kräfte dennoch sehr gut übertragen werden können. Gemessen werden kann das Verhältnis des zweiten Durchmessers des ummantelten Zugträgers zum ersten Durchmesser des Zugträgers beispielsweise in der Ebene, welche durch die Mitten der Zugträger aufspannt wird. Dadurch, dass zwischen den ummantelten Zugträgern ein Freiraum ist, ist eine Gewichtsersparnis und somit ein leichtes Handling erreicht. Zudem ermöglicht der Freiraum ein Eingreifen der Zugträger des Zugmittels in die korrespondierenden Rillen der Traktionsscheibe, mit der das Zugmittel zusammenwirkt. So kann der Scheitel des ummantelten Seiles auf dem Scheitel der korrespondierenden Rille aufliegen.As a result of this arrangement, the advantages of belt technology are synergistically combined with those of rope technology, completely surprising to the person skilled in the art. The traction drive according to the invention is easy to use and is almost maintenance-free.
The traction device consists of several tension members, which are comparable to several individual ropes in rope technology. The tension members are coated with an elastomer layer that is very thin compared to the diameter of the tension member and are connected to one another with a back layer. On their broad side that can be placed on the traction sheave, the tension members are only spaced from the traction surface by a very thin elastomer layer. This has the advantage that the thin sheathing material of the tension members is only subjected to low shear stress and there is hardly any material fatigue, the forces can nevertheless be transmitted very well. The ratio of the second diameter of the sheathed tension member to the first diameter of the tension member can be measured, for example in the plane that is spanned by the centers of the tension members. Because there is a free space between the sheathed tension members, a weight saving and thus easy handling is achieved. In addition, the free space enables the tension members of the traction mechanism to engage in the corresponding grooves of the traction sheave with which the traction mechanism interacts. In this way, the apex of the sheathed rope can rest on the apex of the corresponding groove.
Jeder Zugträger des Zugmittels greift in je eine korrespondierende Rille der Traktionsscheibe ein, wobei die elastomere Rückenschicht auf der Seite der Zugträger angeordnet ist, die der in die Rillen der Traktionsscheibe eingreifenden Seite abgewandt ist und wobei wenigstens ein blanker Zugträger wenigstens zu 5 % und maximal zu 25% seines nicht ummantelten Durchmessers in die korrespondierende Rille der Traktionsscheibe eingreift.Each tension member of the traction device engages in a corresponding groove in the traction sheave, the elastomeric backing layer being arranged on the side of the tension member facing away from the side engaging in the grooves of the traction sheave and at least one bare tension member at least 5% and maximally 25% of its uncovered diameter engages in the corresponding groove of the traction disc.
Aufgrund der direkt in die Rillen der Traktionsscheibe eingreifenden Zugträger ist eine hohe Kraftübertragung gegeben. Die Zone der Kraftübertragung zwischen Traktionsscheibe und Zugmittel liegt direkt in der Eingriffszone. Durch die geringe Dicke der Ummantelung ist die Scherfestigkeit der Ummantelung nur von sehr geringer Bedeutung. Es ist ein effizient arbeitender Zugmitteltrieb geschaffen, mit dem hohe Zugkräfte ohne die Gefahr der vorzeitigen Materialermüdung des Zugmittels übertragen werden können. Es ist nur ein Zugmittel erforderlich, nicht wie bei der Seiltechnik mehrere Seile oder bei der Riementechnik mehrere Riemen, so dass eine weniger breit bauende Antriebseinheit einsetzbar ist. Die Eingreiftiefe der blanken Zugträger in die Rillen der Traktionsscheibe beträgt zwischen 5% - 25%, vorzugsweise zwischen 15-20%. Hierdurch ist ein sicheres Führen und Geradeauslaufen des Zugmittels ermöglicht.
Es lassen sich vergleichsweise dünne Zugträger in dem erfindungsgemäßen Zugmittel verwenden, so dass geringe Traktionsscheibendurchmesser und schmale Traktionsscheiben baulich möglich sind. Für jedes Zugmittel ist nur je ein Verbindungselement zur Anbindung an die beispielsweise zu hebenden Elemente notwendig.Due to the tension members engaging directly in the grooves of the traction sheave, there is a high level of power transmission. The power transmission zone between the traction sheave and the traction mechanism lies directly in the engagement zone. Due to the small thickness of the sheathing, the shear strength of the sheathing is of very little importance. An efficiently working traction drive is created with which high tractive forces can be transmitted without the risk of premature material fatigue of the traction. Only one traction device is required, not several ropes as in rope technology or several belts in belt technology, so that a drive unit that is less wide can be used. The depth of engagement of the bare tension members in the grooves of the traction sheave is between 5% and 25%, preferably between 15 and 20%. This enables the traction device to be guided safely and in a straight line.
Comparatively thin tension members can be used in the tension means according to the invention, so that small traction sheaves and narrow traction sheaves are structurally possible. For each traction device, only one connecting element is required for connection to the elements to be lifted, for example.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Zugmitteltriebes weist die Traktionsscheibe eine Querschnittsform der Rille auf, welche einer Teilkreisform mit einem Radius
In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt
Dabei ist es vorteilhaft, dass Radius
Vorteilhaft ist es, wenn die Traktionsscheibe seitlich Überhöhungen in Form von Bordscheiben aufweist. Hierdurch ist die seitliche Versetzung der Zugträger des Zugmittels verhindert, so dass das Zugmittel sicher durch die Traktionsscheibe antreibbar und führbar ist. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die die Bordscheibe in einem Abstand, welcher maximal ¼ des Rillenquerschnittsdurchmessers beträgt, von der seitlichen Kante des Zugmittels entfernt angeordnet ist.It is advantageous if the traction sheave has lateral elevations in the form of flanged disks. This prevents the lateral displacement of the tension members of the traction mechanism, so that the traction mechanism can be safely driven and guided through the traction sheave. It is particularly advantageous if the flanged washer is arranged at a distance which is a maximum of ¼ of the groove cross-sectional diameter from the lateral edge of the traction means.
Die erfindungsgemäße Aufzugsanlage zeichnet sich dadurch aus, dass diese einen vorbeschriebenen Zugmitteltrieb aufweist.The elevator installation according to the invention is characterized in that it has a traction mechanism drive as described above.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die ein schematisches Ausführungsbeispiel eines Zugmitteltriebes darstellt, näher erläutert:
- In der einzigen Figur ist ein Querschnitt durch einen Zugmitteltrieb dargestellt, der insbesondere für die Verwendung in einer Aufzugsanlage geeignet ist. Der Zugmitteltrieb weist ein Zugmittel
1 und eine Traktionsscheibe9 auf, durch welche das Zugmittel1 antreibbar ist.
- The single figure shows a cross section through a traction mechanism drive which is particularly suitable for use in an elevator system. The traction mechanism has a traction mechanism
1 and a traction sheave9 on, through which the traction means1 is drivable.
Das Zugmittel
Die Ummantelung
The sheath
Die Ummantelung der Zugträger und die Rückenschicht
Die Traktionsscheibe
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- ZugmittelTraction means
- 22
- ZugträgerTension member
- 33
- ummantelter Zugträgercoated tension member
- 44th
- RückenschichtBack layer
- 55
- Mittelpunkt des Querschnitts des ZugträgersCenter of the cross section of the tension member
- 66th
- Freiraumfree space
- 77th
- Ummantelung des ZugträgersSheathing of the tension member
- 88th
- Dicke der Ummantelung des ZugträgersThickness of the sheath of the tension member
- 99
- TraktionsscheibeTraction disc
- 1010
- Rille der TraktionsscheibeGroove of the traction sheave
- 1111
- ElastomermaterialElastomeric material
- 1212
- Ebenelevel
- 1313
- BordscheibeFlanged wheel
- d1d1
- Durchmesser des ZugträgersDiameter of the tension member
- d2d2
- Durchmesser des ummantelten ZugträgersDiameter of the sheathed tension member
- DD.
- Dicke des ZugmittelsThickness of the traction device
- cc
- Dicke der RückenschichtThickness of the back layer
- tt
- Abstand der Mittelpunkte zweiter unmittelbar benachbarter ZugträgerDistance between the centers of two immediately adjacent tension members
- R1R1
- Radius des ummantelten ZugträgersRadius of the sheathed tension member
- R2R2
- Radius der Rille der TraktionsscheibeRadius of the groove of the traction sheave
- AA.
- Abstand der inneren Fläche der Bordscheibe zur äußeren seitlichen Oberfläche des ZugmittelsDistance between the inner surface of the flanged wheel and the outer lateral surface of the traction mechanism
- HH
- Höhe der BordscheibeHeight of the flange
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