DE3611258A1

DE3611258A1 - POLYETHYLENE ROPE REEL FOR A ROPE-TOWED TRANSPORT SYSTEM

Info

Publication number: DE3611258A1
Application number: DE19863611258
Authority: DE
Inventors: William H. Aurora Col. Gibson
Original assignee: Otis Elevator Co
Current assignee: Otis Elevator Co
Priority date: 1985-04-15
Filing date: 1986-04-04
Publication date: 1986-10-23
Also published as: FR2582372A1; AU582839B2; CA1243295A; GB2174173A; GB8609183D0; ZA862007B; AU5528386A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf mit Drahtseilen zusammenwirkende Seilscheiben oder -rollen, beispielsweise bei Seilbahn-Transportsystemen.The invention relates to sheaves or pulleys cooperating with wire ropes, for example for cable car transport systems.

Es sind Transportsysteme bekannt, bei denen ein Fahrzeug mittels eines Drahtseils gezogen oder geschleppt wird. Im Fall von Fahrstrecken größerer Länge muß das Drahtseil etwa alle 30 m durch Rillenseilrollen unterstützt werden. Aufgrund der Verwindung des Drahtseils und der auf dieses einwirkenden Zugspannung ist das Drahtseil bestrebt, aus der Seilrollenrille herauszusteigen.Transport systems are known in which a vehicle is pulled or towed by means of a wire rope will. In the case of routes of greater length, the wire rope must pass through grooved rope pulleys every 30 m get supported. Due to the twisting of the wire rope and the tensile stress acting on it the wire rope tries to get out of the pulley groove.

Normalerweise werden für den genannten Zweck Stahlseilrollen verwendet, die kostengünstig und haltbar sind, während ihre glatte und harte Oberfläche einem Heraussteigen des Drahtseils aus der Rille entgegenwirkt. Andererseits unterwerfen Stahlseilrollen das Stahlseil einem erheblichen Verschleiß. Aus Gummi (oder Kautschuk) bestehende oder mit Gummi belegte Seilrollen sind dagegen kostenaufwendiger und weniger haltbar als solche aus Stahl, doch beeinflussen sie das Drahtseil wesentlich weniger stark.Steel rope pulleys, which are inexpensive and durable, are normally used for this purpose are, while their smooth and hard surface prevents the wire rope from climbing out of the groove. On the other hand, steel rope pulleys subject the steel rope to considerable wear. Made of rubber In contrast, rope pulleys (or rubber) or those covered with rubber are more expensive and less expensive more durable than steel ones, but they have less of an impact on the wire rope.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer Seilrolle, die sowohl kostensparend als auch haltbar ist und die zudem geeignet ist, das Drahtseil ohne Verschleiß an diesem sicher in der Rille zu halten.The object of the invention is thus to create a pulley that is both cost-saving and durable and which is also suitable for holding the wire rope securely in the groove without any wear and tear on it.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.This object is achieved by the features characterized in claim 1.

Erfindungsgemäß wird die Seilrolle aus ultrahochmolekularem Polyethylen (UHMWPE) hergestellt, und der RiIlen(flanken)winkel wird entsprechend dem Reibungskoeffizienten dieses Werkstoffs minimiert.According to the invention, the pulley is made of ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE), and the ridge (flank) angle is set according to the The coefficient of friction of this material is minimized.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The following is a preferred embodiment of the Invention explained in more detail with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung der Verwendung von erfindungsgemäßen Seilrollen bei einem seilgeschleppten Transportsystem undFig. 1 is a diagrammatic representation of the use of pulleys according to the invention in a rope towed transport system and

Fig. 2 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Stirnansicht einer typischen Seilrolle beim Transportsystem gemäß Fig. 1.Fig. 2 is an enlarged front view of a typical pulley in the transport system according to FIG. 1.

Fig. 1 veranschaulicht ein Transportsystem, bei dem j^g ein Wagen oder eine Kabine 10 mit einem Drahtseil 12 verbunden ist und durch dieses längs einer glatten Bahn 14 bewegt wird. Der Wagen ruht dabei auf einem Luftpolster, das durch Bodeneffekt- oder Luftkissenpolster (hoverpads) 16 erzeugt wird. In Abständen 2Q von etwa 30 m längs aet Bahn 14 angeordnete Seilrollen 18 nehmen dabei Drahtseildurchhang auf. Das in Fig. 1 dargestellte Transportsystem entspricht dem sog. Otis Shuttle.1 illustrates a transport system in which a trolley or a cabin 10 is connected to a wire rope 12 and is moved along a smooth path 14 by this. The carriage rests on an air cushion that is generated by floor effect or air cushion cushions (hover pads) 16. Rope pulleys 18 arranged at intervals of about 30 m along aet track 14 absorb wire rope slack. The transport system shown in FIG. 1 corresponds to the so-called Otis Shuttle.

Fig. 2 veranschaulicht eine Seilrolle 18, die im wesentlichen aus einer Scheibe mit zwei Seiten(flächen) 20, 22 und einem Umfangsrand 24 besteht. Der Umfangsrand 24 ist dabei nicht flach, sondern für das Zusammenwirken mit dem Drahtseil 12 ausgebildet. DaFig. 2 illustrates a pulley 18, which essentially consists of a disc with two sides (surfaces) 20, 22 and a peripheral edge 24 consists. The peripheral edge 24 is not flat, but rather for interaction formed with the wire rope 12. There

QQ sich die Seilrolle unter der Drahtseilbewegung drehen können muß, ist sie mit einer Achse 26 verbunden, die in zweckmäßigen Stützen 28 auf der Bahn gelagert ist.QQ the pulley rotates under the wire rope movement must be able to, it is connected to an axle 26 which is mounted in appropriate supports 28 on the track is.

„κ Der Außen- oder Umfangsrand 24 der Seilrolle ist im wesentlichen mit einem V-förmigen Querschnitt, zum Zentrum der Seilrolle hin konkav, ausgebildet und bildet einen Winkel A mit einer gedachten Fläche 28,"Κ The outer or peripheral edge 24 of the pulley is in essentially with a V-shaped cross-section, concave towards the center of the pulley, and forms an angle A with an imaginary surface 28,

welche die Seite (Umfangsflache) einer kompakten zylindrischen Scheibe bildet, aus welcher die Seilrolle durch spanabhebende Bearbeitung hergestellt sein kann. Der Umfangsrand bzw. die Rille 24 ist unter Festlegung zweier Flanken (ears) 30 und 32 auf beiden Seiten symmetrisch ausgebildet. An der Sohle der Nut geht diese in einem Bereich 34 plötzlich auf einen etwa viertelkreisförmigen Querschnitt mit einem Radius IQ entsprechend dem des Drahtseils 12 über.which forms the side (circumferential surface) of a compact cylindrical disc from which the pulley can be made by machining. The circumferential edge or the groove 24 is formed symmetrically by defining two flanks (ears) 30 and 32 on both sides. At the bottom of the groove, it suddenly changes in a region 34 to an approximately quarter-circular cross-section with a radius IQ corresponding to that of the wire rope 12.

Beim genannten Transportsystem sind Drahtseilspannungen von 45 000 N und Geschwindigkeiten von 10 m/s üblich. Zudem folgt die Führungs-Bahn nicht immer einem geraden und ebenen Verlauf. Obgleich die Seilrollen schräggestellt sein können, um das Drahtseil in Neigungsbereichen und Kurven sowohl seitlich als auch lotrecht zu unterstützen, ist das Drahtseil dennoch bestrebt, aus der Seilrolle herauszusteigen.In the aforementioned transport system, wire rope tensions of 45,000 N and speeds of 10 m / s are common. In addition, the guide path does not always follow a straight and level course. Although the pulleys are inclined can be to the wire rope in sloping areas and curves both laterally and perpendicularly to support, the wire rope tries to get out of the pulley.

-.-.■·■ Der Reibungskoeffizient der Seilrolle und der (Flanken-) Winkel der Rille stellen Schlüsselfaktoren für das Zurückhalten des Drahtseils in der Rille dar. Je größer der Reibungskoeffizient ist, um so leichter kann das Drahtseil aus der Rille heraussteigen oder -klettern (climb out). Je flacher die Rille ist, um so leichter kann das Drahtseil ebenfalls aus der Rille heraussteigen. Aus diesem Grund ist es einerseits nötig, die Seilrollen-Rille möglichst tief-.-. ■ · ■ The coefficient of friction of the pulley and the (flank) Angles of the groove are key factors in retaining the wire rope in the groove. The greater the coefficient of friction, the easier it is for the wire rope to get out of the groove or -climb out. The shallower the groove, the easier it is for the wire rope to get out of the Get out of the groove. For this reason it is necessary, on the one hand, to keep the pulley groove as deep as possible

QQ auszubilden. Je tiefer die Rille ist, um so schwächer oder dünner werden andererseits die Flanken 30, 32 bei einer Seilrolle gegebener Größe. Für die Verringerung des Reibungskoeffizienten besteht dagegen keine analoge Grenze. Einfach ausgedrückt; JeQQ training. The deeper the groove, the weaker or, on the other hand, the flanks 30, 32 become thinner in the case of a pulley of a given size. For the reduction on the other hand, there is no analogous limit for the coefficient of friction. Expressed in a simple way; Ever

gg glatter bzw. reibungsärmer die Rille ist, um so günstiger ist dies.gg the groove is smoother or with less friction, all the more so this is cheaper.

Die Erfindung besteht in der Verwendung eines ultrahochmolekularen Polyethylens (UHMWPE), wie HOSTALEN ® GUR, als Seilrollenwerkstoff, in der Wahl eines Rillen(flanken)winkeis in Abhängigkeit vom SeilrollenwerkstoffThe invention consists in the use of an ultra high molecular weight Polyethylene (UHMWPE), such as HOSTALEN ® GUR, as a rope pulley material, in the choice of a groove (flank) angle depending on the rope pulley material

und in den überraschenden Vorteilen dieser einzigartigen Merkmalskombination in Anwendung auf ein seilgeschlepptes Fahrzeug. HOSTALEN ^ GUR ist von der Firma American Hoechst Corporation, Plastics Division, IQ 289 North Main Street, Leominster, Mass. 01453/USA, erhältlich und in einem Artikel "Designing with the toughest of all plastics", Plastics Design Forum, Mai/Juni 1978, im einzelnen beschrieben.and in the surprising advantages of this unique combination of features when applied to a cable-towed vehicle. HOSTALEN ^ GUR is from American Hoechst Corporation, Plastics Division, IQ 289 North Main Street, Leominster, Mass. 01453 / USA, available and described in detail in an article "Designing with the toughest of all plastics", Plastics Design Forum, May / June 1978.

Bei Verwendung für die erfindungsgemäße Seilrolle bietet ultrahochmolekulares Polyethylen hervorragende Eigenschaften. Dieser Werkstoff ist außerordentlich zäh, während seine paraffinartige Oberfläche einem Drahtseilverschleiß entgegenwirkt und das DrahtseilWhen used for the pulley of the present invention, ultra high molecular weight polyethylene offers excellent properties Properties. This material is extremely tough, while its paraffin-like surface is a Wire rope counteracts wear and tear and the wire rope

2Q nur gering beansprucht; er läßt sich leicht maschinell bzw. spanabhebend bearbeiten und besitzt einen niedrigen Reibungskoeffizienten. Im Hinblick auf das letztere Merkmal wurde erfindungsgemäß ein Seilrollen-Rillen (flanken) winkel gewählt, der auf den2Q only lightly used; it can be easily machined or machining and has a low coefficient of friction. With regard to that The latter feature was selected according to the invention, a pulley groove (flank) angle, which is based on the

or Reibungskoeffizienten bezogen bzw. diesem angepaßt ist, um die Neigung des Drahtseils für ein Heraussteigen aus der Rille auf ein Mindestmaß zu verringern. or friction coefficient related or adapted to this is to minimize the tendency of the wire rope to step out of the groove.

^Der Reibungskoeffizient von HOSTALEN ^ GUR beträgt etwa 0,1. Das Gefälle oder die Tangente der Rille muß daher ebenfalls mindestens 0,1 betragen, so daß sich ein kritischer Rillen(flanken)winkel von etwa 6° ergibt. Ein Sicherheitsfaktor von 4 bedingt einen Rillen(flanken)winkel von etwa 25°. ^The coefficient of friction of HOSTALEN ^ GUR is about 0.1. The slope or the tangent of the groove must therefore also be at least 0.1, so that there is a critical groove (flank) angle of about 6 °. A safety factor of 4 requires a groove (flank) angle of around 25 °.

Wie erwähnt, liegt der Nachteil einer Vergrößerung des Rillen(flanken)winkeis in einer Schwächung derAs mentioned, the disadvantage of enlarging the groove (flank) angle is a weakening of the

Rillenflanken. Unter Verwendung des genannten Werkstoffs kann ein wesentlich kleinerer RiIlen(flanken)winkel angewandt werden, der eine festere, kleinere Seilrolle ergibt.Groove flanks. When using the material mentioned, a significantly smaller flank angle can be achieved which results in a tighter, smaller pulley.

Claims

1. Rope pulley to support a moving wire rope under tension, characterized in that that the pulley is made of ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE).

2. pulley according to claim 1, characterized in that that they have an angular, circumferential groove for receiving the moving wire rope and that the (flank) angle of the groove corresponds to the coefficient of friction of the ultra-

2g high molecular weight polyethylene is selected.

3. Pulley according to claim 2, characterized in that the coefficient of friction of the ultra-high molecular weight Polyethylene is about 0.1 and the grooves (flan-

ken) angle was at least about 6.

4. Pulley according to claim 3, characterized in that the groove (flank) angle is approximately 25.

5. Transport system with a rope-towed vehicle, in which the wire rope is driven by pulleys Claim 1 is supported or guided.