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Technischer
Bereich
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Die vorliegende Erfindung betrifft
Aufzugsysteme. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung verschiedene
Ausführungsformen
zum Abschließen eines
flexiblen, flachen Zugelements.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Ein herkömmliches Traktionsaufzugsystem weist
eine Kabine, ein Gegengewicht, zwei oder mehr Zugelemente, welche
die Kabine und das Gegengewicht miteinander verbinden, Abschlüsse für jedes
Ende der Zugelemente an den Verbindungspunkten mit der Kabine und
den Gegengewichten, eine Traktionsseilscheibe bzw. Traktionszugelementscheibe,
um die Zugelemente zu bewegen, und eine Maschine zum Rotieren der
Traktionsseilscheibe auf. Ein zweiter Typ eines herkömmlichen
Aufzugseilsystems ist aus dem Stand der Technik bekannt als ein 2-zu-1-Seilsystem,
wobei das Seil an einer Endbefestigung (dead hitch) endet und nicht
an dem Gegengewicht und der Kabine. Die Zugelemente wurden herkömmlich aus
gelegtem oder verdrilltem Stahlkabel gebildet, welche einfach und
zuverlässig abgeschlossen
sind durch Mittel wie Druckabschlüsse und verkapselte Abschlüsse.
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Abschlüsse vom Drucktyp für Stahl-Zugelemente
größerer Durchmesser
(herkömmliche Stahl-Aufzugzugelemente)
sind extrem effektiv und zuverlässig.
Der Bereich von auf solche Abschlüsse ausgeübten Drücken ist einigermaßen breit
ohne nachteilige Konsequenzen. Vorausgesetzt, dass der ausgeübte Druck
irgendwo einigermaßen
oberhalb des Grenzwertdrucks zum Halten der Zugelemente ist, ist
der Abschluss effektiv.
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Klemmtyp- und existierende Keiltyp-
und Abschlussvorrichtungen wurden für flexible, flache Zugelemente
eingesetzt und haben sich bewährt
beim Bereitstellen zuverlässiger
Abschlüsse.
Sie sind jedoch teuer und können,
nachdem sie belastet wurden, schwierig auseinander zu nehmen sein.
Die mit Klemmtyp-Abschlüssen
verbundenen Kosten beruhen auf der Anzahl von nötigen individuellen Komponenten
sowie der Zeit zum Installieren derselben. Existierende Keiltyp-Abschlüsse sind,
obwohl sie weniger teuer herzustellen sind als Klemmtyp-Abschlüsse und
weniger zeitintensiv zu installieren sind, immer noch teurer als
dies in der Industrie gewünscht ist,
aufgrund der Notwendigkeit, die Oberfläche zu texturieren, um zu verhindern,
dass der Reibungskoeffizient an dem Keil unter die Zahl sinkt, die
benötigt wird,
um eine Bewegung des Zugelements durch dieses hindurch zu verhindern,
z. B. wenn der Keil ungewollt geschmiert wird. Darüber hinaus
tendieren existierende Keiltyp-Abschlüsse, wenn sie bei flachen Zugelementen
eingesetzt werden, dazu, schwierig für eine Instandhaltung auseinander
zu nehmen zu sein, nachdem eine Last auf sie ausgeübt wurde.
Daher benötigt
die Technik eine Abschlussvorrichtung, die einen vorteilhaften Preis
erreicht, einfach und zeitgerecht zusammenzubauen und einfach und
zeitgerecht auseinander zu nehmen ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die oben aufgeführten Nachteile des Stands der
Technikwerden durch die Abschlussvorrichtung gemäß der Erfindung und wie in
Anspruch 1 beansprucht, überwunden
oder reduziert. Eine Abschlussvorrichtung in Übereinstimmung mit dem Oberbegriff von
Anspruch 1 ist aus US-A-4 536 921 bekannt. Die Abschlussvorrichtung
der Erfindung ist eine Einzelkeilvorrichtung, wobei der Keil in
Position gehalten sein kann (unter Spannung) herumgelegt durch eine Lastseite
einer Fassung auf einer Seite und auf der anderen Seite durch zwei
Bolzen, von denen einer fixiert ist und der andere entfernbar ist,
wobei die Bolzen an der Fassung angebracht sind. Die Vorrichtung arbeitet ähnlich wie
andere Einzelteilabschlussvorrichtungen dahingehend, dass der Keil
nach unten in eine Fassung gezogen wird, um eine Druckkraft auf ein
Zugelement, welches zwischen der Fassung und dem Keil durchgeführt ist,
vorzusehen. Die Vorrichtung der Erfindung unterscheidet sich jedoch
auf signifikante Weise dahingehend, dass sie ein Zugelement zuverlässig abschließt, wobei
sie weniger Material und weniger Höhe einsetzt, das flache Seil
an einer gewünschten
Stelle klemmt (stärkere
Haltekapazität)
und außerdem
ein einfaches Zusammenbauen und Auseinanderbauen der Vorrichtung
vereinfacht. Während
herkömmliche
Keilvorrichtungen einfach zusammenzubauen sind, sind sie schwierig
auseinander zu nehmen, wie oben angemerkt. Durch Einsatz der Anordnung
it dem entfernbaren Bolzen für
die Vorrichtung der Erfindung bleibt der Keil einfach zu entfernen,
unabhängig
von einem Kriechen der Zugelementhülle im Laufe der Zeit. Der
entfernbare Bolzen ist derart positioniert, dass er, wenn er installiert
ist, für
einen exzellenten Halt des Keils sorgt, und wenn er gelöst wird,
ermöglicht,
den Keil einfach aus der Fassung zu entfernen.
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Bei einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist der "Klemm"-Effekt an dem Zugelement durch
einen Vorsprung oder eine Ausbauchung an der unbelasteten Seite
der Abschlussvorrichtung bereitgestellt. Die "Ausbauchung" klemmt das Zugelement und sorgt für eine stärkere Haltekapazität. Außerdem bewirkt
der Ort der Ausbauchung eine Umverteilung der mit der Lastseite
der Abschlussvorrichtung verbundenen Normalkraft, um eine Druckkraft zu
einer Stelle zu bewegen, welche eine geringe Zugkraft erfährt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Es wird nun Bezug genommen auf die
Zeichnungen, bei denen gleiche Elemente in den verschiedenen Figuren
gleich nummeriert sind:
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1A ist
eine perspektivische Ansicht eines 1-zu-1-Aufzugsystems;
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1B ist
eine perspektivische Ansicht eines 2-zu-1-Aufzugsystems;
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2 ist
eine perspektivische, teilweise Explosionsansicht einer ersten Ausführungsform
der Erfindung;
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3 ist
eine Seitenaufrissansicht der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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4 ist
eine Draufsicht von oben auf die gleiche Erfindung;
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5 ist
eine teilweise Frontaufrissansicht de ersten Ausführungsform
der Erfindung; und
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6 ist
ein schematischer Querschnitt einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Bezugnehmend auf 1A kann die relative Position der Zugelement-Abschlussvorrichtung
der Erfindung bestimmt werden. Aus Klarheitsgründen ist ein Aufzugsystem 12 mit
einer Kabine 14, einem Gegengewicht 16, einem
Traktionsantrieb 18 und einer Maschine 20 veranschaulicht.
Der Traktionsantrieb 18 weist ein Zugelement 22,
welches die Kabine 14 und das Gegengewicht 16 miteinander
verbindet, auf, wobei das Element durch eine Seilscheibe 24 angetrieben
ist. In einer alternativen Ausgestaltung ist bezugnehmend auf 1B ein 2-zu-1-Seilsystem veranschaulicht.
Die allgemeinen Komponenten eines solchen Systems sind eine Kabine 15 und
ein Gegengewicht 17, welche durch ein Zugelement 22 über Mitläuferrollen 21 und
Traktionsseilscheiben 19 miteinander verbunden sind. Solche
Systeme sind im Allgemeinen durch ein Kompensationselement 25 und
eine Seilscheibe 23 kompensiert. Das Zugelement dieser
Konfiguration ist mit Endbefestigungen an 29 verbunden.
Beide Enden des Zugelements 22, d. h. ein Kabinenende 26 und
ein Gegengewichtsende 28 oder bei einer 2-zu-1-Seilführungs-Ausführungsform,
die zwei Endbefestigungen 29, müssen abgeschlossen sein. Es
ist einer dieser Abschlusspunkte für ein flexibles, flaches Zugelement,
mit dem sich die Erfindung beschäftigt.
Ein exemplarisches Zugelement des Typs, wie er in dieser Anmeldung betrachtet
wird, wird in weiteren Einzelheiten in US-Seriennummer 09/031,108,
eingereicht am 26. Februar 1998, mit dem Titel "Tension Member For An Elevator" und US-Seriennummer
09/218/990, ebenfalls mit dem Titel "Tension Member For An Elevator" und am 22. Dezember
1998 eingereicht, diskutiert, welche beide vollständig durch
Inbezugnahme hierin aufgenommen sind. Das dargestellte Aufzugsystem ist
für Beispielzwecke
vorgesehen, um den Ort der Vorrichtung der Erfindung zu veranschaulichen.
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Bezugnehmend nun auf 2, ist eine perspektivische, teilweise
Explosionsansicht der Abschlussvorrichtung 30 veranschaulicht.
Ein gewöhnlicher
Fachmann wird die kompakte Größe einer
Fassung 32 der Erfindung würdigen. Die Fassung 32 sieht
Halt für
vorzugsweise drei Bolzen und einen Keil zum Abschließen eines
Zugelements vor. Am oberen Ende der Zeichnung sieht die Fassung 32 eine
Bolzenbefestigung 34 zum Halten eines Bolzens 35 und
eines Rundbolzens 37 (5),
welcher herkömmlich
an einer Endaufhängung 29 (1B) oder an der Kabine oder
dem Gegengewicht aus 1A angebracht
ist. Die Fassung 32 sieht ferner eine fixierte Bolzenbefestigung 36 zum
Halten eines fixierten Bolzens 38 (könnte entfernbar sein) und eine
Befestigung 40 für
einen entfernbaren Bolzen, um einen entfernbaren Bolzen 42 zu
halten, vor. Die Position der Bolzen 42 und 38 relativ
zu einem Keil 44, welcher in die Fassung 32 mit
einem flachen Zugelement 22 eingefügt ist, steuert die Verteilung
des Normaldrucks auf das Zugelement 22, welcher durch den Keil 44 gegen
die Fassung 32 ausgeübt
ist. Dies ist wichtig für
die Erfindung und vorteilhaft für
die Industrie, weil die Gesamtbelastung in einem abgeschlossenen
Zugelement die Kombination aus der Zugbelastung, welche durch die
Last auf das Zugelement 22 bewirkt ist, und der normalen
Druckbelastung, welche durch einen Keil oder eine andere Klemmvorrichtung
bewirkt ist, ist. Die Zugbelastung in dem Element ist dort am höchsten,
wo das Zugelement 22 in die Abschlussvorrichtung 30 eintritt.
Die Zugbelastung in dem Zugelement 22 wird, wenn es sich
in die Abschlussvorrichtung erstreckt, aufgrund von Reibung zwischen
dem Keil 44 und der Fassung 32 an einer Lastseite 54 (3) der Vorrichtung 30 verringert.
Daher ist zu dem Zeitpunkt, wenn das Zugelement 22 einen
abgerundeten Bereich 46 des Keils 44 erreicht,
viel der Zugbelastung, die ursprünglich
in dem Zugelement 22 aufgrund der durch eine hängende Aufzugkabine
oder ein Gegengewicht (nicht gezeigt) daran bewirkten Last durch
Reibung aufgenommen. Durch Verteilen der normalen Druckbelastung
weg von dem Eingang 48 hin zu der Abschlussvorrichtung 30 kann
die gesamte Elementbelastung reduziert werden, was Neuverseilungsvorgänge weniger
häufig
werden lässt.
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Ein Steuern der normalen Druckbelastung auf
das Zugelement 22 ist eine Funktion der Größe und des
Winkels des Keils 44 in Kombination mit dem Positionieren
der Bolzen 38 und 42. Eine bevorzugte Anordnung
gemäß der Erfindung
ist eine, bei der eine Druckbelastung dort, wo Zugbelastung hoch
ist, reduziert wird, wobei eine höhere Druckkraft zu Bereichen
verschoben wird, in denen eine Zugbelastung in dem Zugelement 22 geringer
ist. Insbesondere sollte der Bolzen 38 derart positioniert
sein, um dem Keil 44 zu ermöglichen, eine geringere Drucklast
auf das Zugelement 22 an der Öffnung der Fassung 32 auszuüben. Der
Bolzen 42 ist derart angeordnet, dass der Keil 44 eine
größere Drucklast
auf das Zugelement 22 an einer höheren Position 50 an
dem Keil 44 als nahe am Eingang 48 der Fassung 32 erzeugt.
Der Bolzen 38 ist derart positioniert, um den Keil 44 in
der Nähe
des Punkts 52 zu ermöglichen,
sich leicht nach links in 3 zu
bewegen, um das Zugelement 22 am Eingang 48 de
Fassung 32 zu entlasten (Druckkraft). Ein Fachmann wird
würdigen,
dass die Bolzenposition und der Winkel des Keils 44 zusammenwirken,
um die Verteilung der Drucklast zu erzeugen. Außerdem, und wie in 3 ersichtlich, ist das Muster,
mit dem sich das Zugelement 22 um die verschiedenen Komponenten
der Vorrichtung 30 schlingt, auch ein Faktor beim Vorspannen
einer Druckbelastung im Bereich 50.
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Sich auf 3 konzentrierend, wird gewürdigt, dass
das Zugelement 22 in die Fassung 32 am Eingang 48 eintritt
und reibungsmäßig und
druckmäßig an der
Lastseite 54 der Fassung 32/Keils 44 gesichert
ist. An dieser Stelle ist der Hauptanteil der Zugbelastung, welche
in dem Zugelement 22 durch die Last der Aufzugkabine existiert,
daraus entfernt. Vorzugsweise sind etwa 50% der Zugbelastung in dem
Element 22 in diesem Abschnitt entfernt (einen Reibungskoeffizient
von etwa 0,25 vorausgesetzt). Das Zugelement 22 erstreckt
sich dann über
den gekrümmten
Abschnitt 46 des Keils 44, an dem mehr Reibungskräfte verfügbar sind,
Druckkräfte
jedoch nicht. Das Zugelement 22 verliert ungefähr weitere 60%
der verbleibenden Zugbelastung in diesem Bereich. Nach unten an
dem Keil 44 zu einer zweiten, ebenen Fläche 56 fortfahrend,
wird der Rest der Zugbelastung von dem Zugelement 22 entfernt.
Es gibt auch, wie aus der Zeichnung zu erkennen, eine Druckkraft
auf das Zugelement in dem Bereich der ebenen Fläche 56 und eine zusätzliche "Klemm"-Kraft von Bolzen 42 und
von Bolzen 38. Die Klemmkraft hilft zusätzlich, das Zugelement 22 in
der Abschlussvorrichtung 30 zu arretieren. Es ist wichtig zu
erkennen, das vorgesehene Klemmprofil hinter dem gekrümmten Bereich 46 positioniert
sein muss, weil an dieser Stelle die Zugkraft in dem Seil durch Reibung
und Druck reduziert wurde und den Luxus einer lokal hoch komprimierten
Region ohne das Risiko des Bruchs ermöglicht. Das Zugelement 22 ist um
den Bolzen 38 herum geschlungen und verläuft dann
zwischen dem Bolzen 42 und dem Keil 44, um den
Abschluss zu vervollständigen.
Es ist wichtig anzumerken, dass eine einzelne Dicke des Zugelements 22 zwischen
den Bolzen 38 und dem Keil 44 gelagert ist, während eine
doppelte Dicke des Zugelements 22 zwischen dem Bolzen 42 und
dem Keil 44 zwischengelagert ist. Dies funktioniert dahingehend, die
Drucklast des Zugelements 22 sowohl zwischen dem Bolzen 42 und
dem Keil 44 als auch zwischen dem Keil 44 und
der Fassung 32 im Bereich 50 zu steigern. Zusätzlich kann
eine Sicherheitsklampe (nicht gezeigt) an dem abgeschnittenen Ende 60 des Zugelements 22 hinzugefügt werden,
ist jedoch nicht notwendig.
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Ein Vorteil der Anordnung der Erfindung
ist, dass der Bolzen 42 speziell entfernbar ist. Dies ist wichtig
in Bezug auf ein Auseinandernehmen zum Anpassen oder zum Neuverlegen
der Seile. Durch Entfernen von Bolzen 42 braucht der Keil 44 nur
um einen kleinen Betrag angehoben zu werden, um den Abschluss-Druck an dem Zugelement 22 zu
entlasten. Der Keil 44 ist dann leicht aus der Abschlussvorrichtung 30 zu
entfernen, und das Zugelement ist freigegeben. Aufgrund des stark
reduzierten Anstrengungsgrads und der reduzierten Zeit, welche zum Auseinandernehmen
der Vorrichtung nötig
sind, werden Ausgaben eingespart und der Stand der Technik bereichert.
Außerdem
ist die Abschlussvorrichtung 30 selbst weniger teuer herzustellen
aufgrund deren einfacher Komponenten.
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Bei einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung ist eine Fassung 70 derart ausgebildet, um
einen Keil 72 aufzunehmen, wobei die Lastseite 74 der Fassung 70 derart
relativ zu dem zu der freien Aufhängung gerichteten Bolzenloch
an geordnet ist, um das Bolzenloch 76 über einer Lastseite des Zugelements 22 zu
zentrieren, so dass die Last (Aufzugkabine nicht gezeigt) von der
Endbefestigung (nicht gezeigt) über
das Bolzenloch 76 in einer zentrierten Weise hängt. Die
Vorrichtung erzeugt dann keine zusätzliche Belastung auf das Zugelement 22 aufgrund einer
Krümmung.
Ein Halten des Zugelements der Erfindung wird durch Reibung und
Druck auf der Lastseite 74 der Fassung 70 und
zusätzlich
durch ein Klemm-Merkmal 78, welches an einer unbelasteten Seite 80 der
Fassung 70 positioniert ist, bewirkt.
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Die Lastseite 74 der Fassung 70 weist
vorzugsweise einen hohen Reibungskoeffizienten auf. Ein Texturieren,
um den Reibungskoeffizienten an der innenseitigen Oberfläche der
Lastseite 74 über eine
Strecke, welche von einem kleinen Bereich bis hin zu einem Bereich,
der äquivalent
zu der Länge des
Keils ist, reicht, kann durchgeführt
werden, um den natürlichen
Reibungskoeffizienten des Materials der Fassung 70 zu steigern,
wenn dies nötig
oder gewünscht
ist. Die Lastseite 74 funktioniert identisch zu der vorhergehenden
Ausführungsform
hinsichtlich aller Aspekte.
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An der unbelasteten Seite 80 der
Fassung 70 lastet der Keil 72 nur auf einer "Ausbuchtung" 78 oder einem
anderen, erhobenen Oberflächenmerkmal, welches
für einen
Klemm-Effekt an dem Zugelement 22 gegen den Keil 72 sorgt.
Die Ausbauchung selbst ist vorzugsweise in der lateralen Richtung
derart verlängert,
dass die Spitze der Ausbauchung das Zugelement 22 vollständig quert.
Vorzugsweise ist die Ausbauchung abgerundet, um für eine bessere
Haltekraft auf das Zugelement 22 zu sorgen. Die Positionierung
der Ausbauchung 78 ist ebenfalls wichtig für die Erfindung,
da ihre Positionierung einen Effekt auf die Drucklast, die an der
Lastseite 74 der Fassung 70 ausgeübt wird,
hat. Durch sorgfältiges
Positionieren der Ausbauchung 78 kann die Drucklast an
einer Stelle an der Lastseite 74 verschoben werden, die
einer geringeren Zugbelastung der Last der Aufzugkabine (nicht gezeigt)
unterliegt. Die Belastungsverteilung wurde hierin weiter oben diskutiert
und ist auf diese Ausführungsform
identisch anwendbar.
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Obwohl bevorzugte Ausführungsformen
gezeigt und beschrieben wurden, können verschiedene Modifikationen
und Ersetzungen hieran durchgeführt werden,
ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er durch die angehängten Ansprüche definiert
ist. Dementsprechend soll verstanden werden, dass die vorliegende
Erfindung anhand einer Veranschaulichung und nicht anhand einer
Beschränkung beschrieben
wurde.