DE60009162T2 - Kausche für flexibles flachseil - Google Patents

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Description

  • Technischer Bereich
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Aufzugsysteme. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung verschiedene Ausführungsformen zum Abschließen eines flexiblen, flachen Zugelements.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • 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.
  • 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.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Es wird nun Bezug genommen auf die Zeichnungen, bei denen gleiche Elemente in den verschiedenen Figuren gleich nummeriert sind:
  • 1A ist eine perspektivische Ansicht eines 1-zu-1-Aufzugsystems;
  • 1B ist eine perspektivische Ansicht eines 2-zu-1-Aufzugsystems;
  • 2 ist eine perspektivische, teilweise Explosionsansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 ist eine Seitenaufrissansicht der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 4 ist eine Draufsicht von oben auf die gleiche Erfindung;
  • 5 ist eine teilweise Frontaufrissansicht de ersten Ausführungsform der Erfindung; und
  • 6 ist ein schematischer Querschnitt einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Claims (12)

  1. Eine Aufzugkabinen-Zugelement-Abschlussvorrichtung (30), aufweisend: eine Fassung (32; 70) mit einem Eingang (48), durch den sich ein Zugelement (22) erstrecken kann, und einer Lastseite (54; 74), an der eine Reibungsfläche ausgebildet ist, wobei die Reibungsfläche einen von dem Eingang (48) der Fassung (32; 70) entfernten Bereich aufweist, und einen der Fassung (32; 70) zuordenbaren Keil (44; 72), wobei eine Länge des Zugelements (22) zwischen dem Keil (44; 72) und der Lastseite (54; 74) der Fassung (32; 70) ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Keil-Positions-Kontrollelement den Keil (44; 72) vorspannt, wenn der Keil (44; 72) mit der Fassung (32; 70) zusammengebracht ist und wenn Zug auf das Zugelement (22) ausgeübt ist, um das Zugelement (22) zwischen dem Keil (44; 72) und der Lastseite (54; 74) der Fassung (32; 70) mit einer Kraftverteilung zu komprimieren, bei der Druckkräfte ungleichmäßig über die Reibungsfläche der Fassung (32; 70) verteilt sind.
  2. Abschlussvorrichtung (30) nach Anspruch 1, wobei die Druckkräfte an dem entfernten Bereich (50) der Reibungsfläche größer sind als an einem Bereich nahe des Eingangs (48) der Fassung (32; 70).
  3. Aufzugkabinen-Zugelement-Abschlussvorrichtung (30) nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich die Reibungsfläche über eine Strecke entlang der Lastseite (54; 74) der Fassung (32; 70) erstreckt, welche gleich einer Strecke des Keils (44; 72) ist, die für die Druckkraft sorgt.
  4. Aufzugkabinen-Zugelement-Abschlussvorrichtung (30) nach Anspruch 3, wobei die Reibungsfläche einen Reibungskoeffizienten von 1,0 hat.
  5. Aufzugkabinen-Zugelement-Abschlussvorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Keil-Positions-Kontrollelement ein an der Fassung (32) angebrachter Bolzen (38; 42) ist.
  6. Abschlussvorrichtung (30) nach Anspruch 5, wobei der Bolzen (42) entfernbar ist.
  7. Abschlussvorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Keil-Positions-Kontrollelement eine Ausbauchung (78) in der Fassung (70) ist, welche derart positioniert ist, dass sie den Keil (72) an einer Stelle zu kontaktiert, welche derart berechnet ist, um die Kraftverteilung zu vereinfachen.
  8. Abschlussvorrichtung (30) nach Anspruch 5, wobei der Bolzen (38; 42) ein separates Zugelement (22) klemmt, wenn es durch die Abschlussvorrichtung (30) durchgeführt ist.
  9. Abschlussvorrichtung (30) nach Anspruch 7, wobei die Ausbauchung (78) ein separates Zugelement (22) klemmt, wenn es durch die Abschlussvorrichtung (30) durchgeführt ist.
  10. Abschlussvorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei entweder der Keil (44; 72) oder die Fassung (32; 70) derart geformt ist, um eine Drucklast in dem Zugelement (22), welches in die Fassung (32; 70) durchgeführt ist, zu erzeugen, wobei die Last ungleichmäßig über die Reibungsfläche verteilt ist.
  11. Aufzugkabinen-Zugelement-Abschlussvorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Keil-Positions-Kontrollelement ein Vorsprung an der unbelasteten Seite der Abschlussvorrichtung (30) ist.
  12. Aufzugkabinen-Zugelement-Abschlussvorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Keil (44; 72) und die Fassung (32; 70) zusammenwirken, um zusätzlich zu den Druckkräften für eine Reibungskraft auf das Zugelement (22), welches durch diese hindurch geführt ist, zu sorgen.
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