EA019781B1

EA019781B1 - Подъемное устройство (варианты) и лифт, содержащий такое подъемное устройство

Info

Publication number: EA019781B1
Application number: EA201001018A
Authority: EA
Inventors: Раймо Пельто-Хуикко; Петтери Вальюс; Юха Хонканен; Ким Шёдаль
Original assignee: Коне Корпорейшн
Priority date: 2008-01-18
Filing date: 2009-01-15
Publication date: 2014-06-30
Also published as: US11565912B2; EA201001018A1; WO2009090299A8; DE102009005093C5; KR20150038722A; KR101714696B1; GB2458001A; JP6109804B2; GB2458001B; CA2914023A1; KR101585516B1; JP5713682B2; JP2015038005A; CA2711074A1; CA2711074C; US20210009382A1; JP2011509899A; AU2009204744B2; KR20100102169A; HK1135441A1

Abstract

Канат (10) для подъемного механизма, ширина которого превышает его толщину в поперечном направлении, при этом канат имеет несущую часть (11), изготовленную из композитного материала, который содержит неметаллические армирующие волокна, состоящие из углеродного волокна или стекловолокна, заключенные в полимерную матрицу. Лифт, который содержит приводной шкив, кабину лифта и систему канатов, в которую входит по меньшей мере один канат, ширина t2 которого превышает его толщину t1 в поперечном направлении, при этом канат имеет несущую часть (11), изготовленную из композитного материала, содержащего армирующие волокна, заключенные в полимерную матрицу.

Description

Настоящее изобретение относится к подъемному устройству, которое определено в ограничительной части п.1 и 2 формулы изобретения, и к лифту, который определен в ограничительной части п.20 формулы изобретения.

Предпосылки изобретения

Как правило, лифтовые канаты сплетены из металлических проводов или прядей и имеют, по существу, круглое поперечное сечение. Недостаток металлических канатов, обусловленный свойствами металлического материала, заключается в том, что такие канаты имеют большой вес и толщину, по отношению к их пределу прочности на разрыв и жесткости при растяжении. В известном уровне техники используют также ленточные канаты, ширина которых больше их толщины. Уже созданы образцы, например, в которых несущая часть ленточного подъемного лифтового каната состоит из металлических проводов, покрытых мягким материалом, который защищает провода и увеличивает трение между лентой и приводным шкивом. Недостатком такого решения является большой вес канатов, что обусловлено использованием металлических проводов. С другой стороны, в решении, описанном в европейском патенте № 1640307, в качестве несущей части предполагается использование оплеток из арамидного материала. Недостаток арамидных материалов заключается в их невысокой прочности и жесткости при растяжении. Более того, при высокой температуре поведение арамидного материала представляет собой проблему и несет угрозу безопасности. Следующий недостаток решений, связанных с применением оплетенной конструкции, состоит в том, что оплетка снижает прочность и жесткость каната. Помимо этого, при изгибе каната отдельные волокна оплетки могут перемещаться относительно друг друга, поэтому износ волокон увеличивается. В решении, предложенном в заявке РСТ/Р197/00823, в котором несущая часть, выполненная из арамидного материала, заключена в полиуретан, тоже сталкиваются с проблемой прочности при растяжении и термостойкости.

Цель изобретения

Цель настоящего изобретения, помимо прочего, заключается в устранении вышеупомянутых недостатков решений известного уровня техники. Конкретной целью изобретения является усовершенствование канатной системы подъемного устройства, в частности пассажирского лифта.

Цель изобретения заключается в получении одного или нескольких перечисленных ниже преимуществ, среди которых создание каната, который является облегченным по весу и при этом имеет высокую прочность и жесткость при растяжении;

создание каната, который имеет повышенную термостойкость при высокой температуре;

создание каната, который обладает высокой теплопроводностью в сочетании с высокой рабочей температурой;

создание каната, который имеет простую ленточную конструкцию и прост в изготовлении;

создание каната, который содержит одну прямую несущую часть или несколько параллельных прямых несущих частей, тем самым обладая преимуществом при изгибе;

создание лифта, в котором использованы канаты небольшого веса;

возможность снижения допустимой нагрузки на несущую часть каната и противовеса;

создание лифта и лифтового каната, в котором уменьшены массы и осевые нагрузки, подлежащие перемещению и ускорению;

создание лифта, в котором подъемные канаты имеют низкий вес при высоком натяжении каната;

создание лифта и каната, в котором амплитуда поперечной вибрации каната уменьшается, а частота вибрации каната увеличивается;

создание лифта, в котором так называемая канатная система знакопеременного изгиба оказывает меньший эффект на снижение срока службы;

создание лифта и каната, в котором отсутствует неоднородность или цикличность свойств, благодаря чему лифтовый канат отличается бесшумностью и обладает преимуществом при вибрации;

создание каната, который имеет хорошее сопротивление ползучести, поскольку имеет прямолинейную конструкцию и его геометрия остается, по существу, неизменной при изгибе;

создание каната, который характеризуется низким внутренним износом;

создание каната, который обладает хорошей устойчивостью к высокой температуре и хорошей теплопроводностью;

создание каната, который обладает хорошим сопротивлением сдвигу;

создание лифта с безопасной канатной системой;

создание высокоскоростного лифта, энергопотребление которого ниже по сравнению с ранее созданными лифтами.

В лифтовых системах канат, выполненный согласно изобретению, может быть использован в качестве безопасного средства опоры и/или передвижения лифтовой кабины, противовеса или и того и другого. Канат согласно изобретению может быть использован как в лифтах с противовесами, так и в лифтах, которые выполнены без противовеса. Кроме того, его можно применять и с другими подъемными устройствами, например в качестве подъемного каната для крана. Низкий вес каната обеспечивает преиму

- 1 019781 щество, главным образом, в состояниях ускорения, поскольку энергия, требуемая на изменения скорости каната, зависит от его массы. Помимо этого, низкий вес обеспечивает преимущество в канатных системах, требующих применения специальных компенсирующих канатов, поскольку необходимость использования указанных канатов уменьшается или исключается совсем. Кроме того, низкий вес облегчает манипулирование канатами.

Краткое описание изобретения

Подъемный канат, предназначенный для подъемного устройства и выполненный согласно изобретению, отличается признаками, описанными в отличительной части п.1 формулы изобретения. Лифт, выполненный согласно изобретению, отличается признаками, указанными в отличительной части п.24 формулы изобретения. Применение согласно изобретению отличается признаками, описанными в формуле изобретения. Другие варианты выполнения изобретения отличаются признаками, описанными в других пунктах формулы изобретения. Кроме того, варианты выполнения изобретения представлены в описательной части и на чертежах. Содержание изобретения может быть определено иначе, чем в приведенной ниже формуле изобретения. Кроме того, содержание изобретения может включать несколько отдельных изобретений, особенно если изобретение рассматривается в свете прямых или косвенных подзадач или по достигаемым преимуществам или ряду преимуществ. В данном случае некоторые из признаков, содержащихся в приведенной ниже формуле изобретения, могут быть лишними с точки зрения отдельных концепций изобретения. Признаки разных вариантов выполнения изобретения можно использовать применительно к другим вариантам выполнения, находящимся в пределах объема основной концепции изобретения.

Согласно изобретению ширина подъемного каната подъемного устройства превышает толщину каната в его поперечном направлении. Канат имеет несущую часть, изготовленную из композитного материала, который содержит неметаллические армирующие волокна, заключенные в полимерную матрицу и состоящие из углеродного волокна или стекловолокна. Конструкция и выбор материала позволяют получить подъемные канаты, имеющие небольшой вес, тонкую конструкцию в направлении изгиба, хорошие показатели прочности и жесткости при растяжении, а также улучшенную термостойкость. Кроме того, конструкция каната остается практически неизменной при изгибе, что удлиняет срок службы каната.

В одном варианте выполнения изобретения вышеуказанные армирующие волокна ориентированы в продольном направлении каната, т.е. в направлении, параллельном продольному направлению каната. Таким образом, силы, действующие на волокна, распределяются в направлении силы натяжения, и, кроме того, при изгибе прямолинейные волокна ведут себя более предпочтительно, по сравнению с волокнами, расположенными, например, спиральным или крестообразным образом. Несущая часть, состоящая из прямых волокон, связанных полимерной матрицей и образующих единый элемент, хорошо сохраняет свою форму и структуру при изгибе.

В одном варианте выполнения изобретения отдельные волокна равномерно распределены в указанной матрице. Другими словами, армирующие волокна, по существу, равномерно распределены в указанной несущей части.

В одном варианте выполнения изобретения указанные армирующие волокна объединены полимерной матрицей в виде единой несущей части.

В одном варианте выполнения изобретения указанные армирующие волокна представляют собой непрерывные волокна, ориентированные в направлении длины каната и проходящие предпочтительно по всей длине каната.

В одном варианте выполнения изобретения указанная несущая часть состоит из прямых армирующих волокон, параллельных направлению длины каната и связанных полимерной матрицей, образуя единый элемент.

В одном варианте выполнения изобретения, по существу, все армирующие волокна несущей части ориентированы в направлении длины каната.

В одном варианте выполнения изобретения указанная несущая часть представляет собой единое удлиненное тело. Другими словами, структуры, образующие несущую часть, находятся во взаимном контакте. Соединение волокон в матрице происходит предпочтительно за счет химической связи, предпочтительно водородной связи и/или ковалентной связи.

В одном варианте выполнения изобретения конструкция каната остается, по существу, одинаковой по всей длине каната.

В одном варианте выполнения изобретения конструкция несущей части остается, по существу, одинаковой по всей длине каната.

В одном варианте выполнения изобретения, по существу, все армирующие волокна указанной несущей части проходят в направлении длины каната. Таким образом, армирующие волокна, проходящие в продольном направлении каната, могут быть выполнены с возможностью принятия основной части нагрузки.

В одном варианте выполнения изобретения полимерная матрица каната состоит из не эластомерного материала. Таким образом, получают конструкцию, в которой матрица обеспечивает существенное усиление для армирующих волокон. Преимущества включают больший срок службы и возможность по

- 2 019781 лучения меньшего радиуса изгиба.

В одном варианте выполнения изобретения полимерная матрица включает эпоксидную смолу, полиэфир, фенольные пластмассы или виниловый эфир. Указанные твердые материалы вместе с вышеуказанными армирующими волокнами создают преимущественную комбинацию материалов, что, помимо прочего, обеспечивает преимущество при изгибе каната.

В одном варианте выполнения изобретения несущая часть представляет собой прочное, полностью когерентное удлиненное стержнеобразное тело, которое сохраняет прямолинейность при отсутствии внешнего изгиба. По этой причине и канат тоже ведет себя подобным образом.

В одном варианте выполнения изобретения коэффициент упругости (Е) полимерной матрицы превышает 2 ГПа, предпочтительно превышает 2,5 ГПа, более предпочтительно составляет 2,5-10 ГПа, еще более предпочтительно 2,5-3,5 ГПа.

В одном варианте выполнения изобретения свыше 50% квадратной площади поперечного сечения несущей части занимает армирующее волокно, предпочтительно 50-80%, более предпочтительно 5570%, а еще более предпочтительно около 60% указанной площади занято армирующим волокном, а около 40% материалом матрицы. Это обеспечивает достижение преимущественных прочностных свойств, при том что материала матрицы вполне достаточно для соответствующего охвата волокон, которые она объединяет.

В одном варианте выполнения изобретения армирующие волокна вместе с материалом матрицы образуют единую несущую часть, внутри которой при изгибе каната, по существу, отсутствует износ, возникающий в результате трения между волокнами или между волокнами и матрицей. Преимущество заключается в продолжительном сроке службы каната и преимущественном поведении при изгибе.

В одном варианте выполнения изобретения несущая часть(и) занимает(ют) основную часть поперечного сечения каната. Следовательно, основная часть конструкции каната принимает участие в обеспечении нагрузки. Кроме того, композитный материал может быть легко отлит в таком виде.

В одном варианте выполнения изобретения ширина несущей каната превышает его толщину в поперечном направлении. Следовательно, канат может выдерживать изгиб при небольшом радиусе изгиба.

В одном варианте выполнения изобретения канат содержит несколько вышеуказанных несущих частей, размещенных бок о бок. При таком способе размещения вероятность отказа составной части может быть уменьшена, поскольку соотношение ширина/толщина каната может быть увеличено при сравнительно небольшом увеличении соотношения ширина/толщина отдельной композитной части.

В одном варианте выполнения изобретения армирующие волокна состоят из углеродного волокна. При этом получают облегченную конструкцию и хорошие показатели жесткости и прочности при растяжении, а также хорошие термические свойства.

В одном варианте выполнения изобретения снаружи композитной части канат дополнительно содержит по меньшей мере один металлический элемент, например провод, планку или металлическую сетку. Это приводит к тому, что лента менее подвержена повреждению при сдвиге.

В одном варианте выполнения изобретения вышеуказанная полимерная матрица состоит из эпоксидной смолы.

В одном варианте выполнения изобретения несущая часть окружена полимерным слоем. Таким образом, поверхность ленты, помимо прочего, может быть защищена от механического износа и влажности. Кроме того, это обеспечивает возможность регулирования коэффициента трения каната до соответствующего значения. Полимерный слой предпочтительно состоит из эластомера, более предпочтительно эластомера с большим коэффициентом трения, например полиуретана.

В одном варианте выполнения изобретения несущая часть состоит из вышеуказанной полимерной матрицы, армирующих волокон, объединенных полимерной матрицей, и покрытия, которое может быть выполнено вокруг волокон; кроме того, внутрь полимерной матрицы могут быть включены дополнительные материалы.

Согласно изобретению лифт содержит приводной шкив, лифтовую кабину и систему канатов, предназначенную для перемещения лифтовой кабины посредством приводного шкива, при этом канатная система содержит по меньшей мере один канат, ширина которого превышает его толщину в поперечном направлении каната. Канат имеет несущую часть, изготовленную из композитного материала, содержащего армирующие волокна, заключенные в полимерную матрицу. Указанные армирующие волокна состоят из углеродного волокна или стекловолокна. Это является преимущественным в том плане, что канаты имеют небольшой вес и лучшую термостойкость. Помимо этого, лифт является энергосберегающим. Таким образом, лифт может вообще не иметь никаких компенсирующих канатов. При желании, лифт можно выполнить с использованием приводного шкива малого диаметра. Кроме того, лифт является безопасным, надежным и простым, а также имеет большой срок службы.

В одном варианте выполнения изобретения лифтовый канат представляет собой вышеописанный канат для подъемного устройства.

В одном варианте выполнения изобретения лифт выполнен с возможностью перемещения лифтовой кабины и противовеса посредством указанного каната. Лифтовый канат соединен с противовесом и лифтовой кабиной предпочтительно с соблюдением подъемного соотношения 1:1, а в альтернативном вари

- 3 019781 анте - 2:1.

В одном варианте выполнения изобретения лифт содержит первый ленточный канат или участок каната, расположенный на шкиве, предпочтительно приводном шкиве, и второй ленточный канат или участок каната, расположенный на первом канате или участке каната, при этом указанные канаты или участки каната уложены по периферии приводного шкива один поверх другого, если смотреть в направлении радиуса изгиба. Таким образом, канаты компактно расположены на шкиве, что позволяет использовать шкив небольшого диаметра.

В одном варианте выполнения изобретения лифт содержит несколько комплектов канатов, прилегающих друг к другу по периферии приводного шкива и расположенных один поверх другого. Таким образом, канаты компактно расположены на шкиве.

В одном варианте выполнения изобретения первый канат или участок каната соединен с расположенным на нем вторым канатом или участком каната посредством цепи, троса, ремня или т.п., пропущенного вокруг отклоняющего блока, установленного на лифтовой кабине и/или противовесе. Это позволяет компенсировать разницу в скорости между подъемными канатами, двигающимися с разной скоростью.

В одном варианте выполнения изобретения ленточный канат проходит вокруг первого отклоняющего блока, на котором канат изгибается в первом направлении изгиба, затем канат проходит вокруг второго отклоняющего блока, на котором он изгибается во втором направлении изгиба, при этом второе направление изгиба, по существу, противоположно первому направлению изгиба. Таким образом, размах каната свободно регулируется, поскольку изменения направления изгиба причиняют меньший вред ленте, конструкция которой не подвергается какому-либо значительному изменению при изгибе. Этому эффекту способствуют и свойства углеродного волокна.

В одном варианте выполнения изобретения лифт выполнен без компенсирующего каната. Это особенно предпочтительно для лифта, выполненного согласно изобретению, в котором канат, используемый в канатной системе, имеет вышеописанную конструкцию. Преимущество заключается в энергоэффективности и простоте конструкции лифта. В данном случае предпочтительно, чтобы противовес имел средства, ограничивающие его срыв.

В одном варианте выполнения изобретения лифт представляет собой лифт с противовесом, подъемная высота которого превышает 30 м, предпочтительно составляет 30-80 м, более предпочтительно 40-80 м, при этом указанный лифт выполнен без компенсирующих канатов. Лифт, выполненный подобным образом, более прост по сравнению с ранее созданными лифтами и, кроме того, имеет низкое энергопотребление.

В одном варианте выполнения изобретения высота подъема лифта превышает 75 м, предпочтительно свыше 100 м, более предпочтительно свыше 150 м, а наиболее предпочтительно свыше 250 м. Преимущества изобретения очевидны, особенно для лифтов, имеющих большую высоту подъема, поскольку обычно в лифтах с большой высотой подъема масса подъемных канатов составляет основную часть перемещаемой массы. Таким образом, если лифт, имеющий большую высоту подъема, оснащен канатом, выполненным в соответствии с настоящим изобретением, лифт является гораздо более энергосберегающим по сравнению с ранее созданными лифтами. Кроме того, выполненный таким образом лифт более прост в техническом плане, характеризуется меньшими затратами материала и более дешев в изготовлении, поскольку, например, уменьшена тормозная масса. Получаемые в результате эффекты сказываются на выборе размеров большинства компонентов конструкции. Изобретение хорошо подходит для использования в качестве высокоподъемного лифта или мегавысокоподъемного лифта.

При применении согласно изобретению канат для подъемного устройства, выполненный в соответствии с одним из предшествующих аспектов, используют в качестве подъемного каната лифта, главным образом пассажирского лифта. Одно из преимуществ заключается в повышенном энергосбережении лифта.

В одном варианте выполнения изобретения канат для подъемного устройства, выполненный в соответствии с одним из предшествующих аспектов, используют в качестве подъемного каната лифта, который соответствует одному из вышеуказанных аспектов. Канат очень хорошо подходит для использования в высокоподъемных лифтах и/или с целью уменьшения необходимости использования компенсирующих канатов.

Описание чертежей

Далее изобретение будет описано подробно со ссылкой на примеры вариантов выполнения и прилагаемые чертежи, которые представляют собой:

фиг. 1а-1т - схематические изображения каната согласно изобретению, соответствующие разным вариантам выполнения;

фиг. 2 - схематическое изображение варианта выполнения лифта согласно изобретению;

фиг. 3 - детализацию части лифта, изображенного на фиг. 2;

фиг. 4 - схематическое изображение варианта выполнения лифта согласно изобретению;

фиг. 5 - схематическое изображение варианта выполнения лифта согласно изобретению, который содержит средство контроля за состоянием;

- 4 019781 фиг. 6 - схематическое изображение варианта выполнения лифта согласно изобретению, который содержит средство контроля за состоянием;

фиг. 7 - схематическое изображение варианта выполнения лифта согласно изобретению;

фиг. 8 - увеличенное схематическое изображение части поперечного сечения каната согласно изобретению.

Подробное описание изобретения

Фиг. 1а-1т являются схематическими изображениями, на которых представлены предпочтительные поперечные сечения подъемных канатов, преимущественно предназначенных для пассажирского лифта и выполненных в соответствии с разными вариантами изобретения (если смотреть в направлении длины канатов). Канат (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120), изображенный на фиг. 1а-11, имеет ленточную конструкцию, другими словами, канат имеет толщину 11, которая измеряется в первом направлении, перпендикулярном направлению длины каната, и ширину 12, которая измеряется во втором направлении, перпендикулярном направлению длины каната и указанному первому направлению, причем ширина 12 гораздо больше толщины 11. Таким образом, ширина каната существенно больше его толщины. Более того, канат предпочтительно, но необязательно, имеет по меньшей мере одну, а предпочтительно две широкие и, по существу, плоские поверхности, которые могут быть эффективно применены в качестве поверхности, передающей усилие с использованием трения или плотного контакта, поскольку при этом образуется обширная контактная поверхность. Широкая поверхность необязательно должна быть полностью плоской, а может иметь канавки или выступы либо может иметь криволинейную форму. Канат предпочтительно имеет, по существу, одинаковую структуру по всей своей длине, но это необязательно, поскольку, при желании, поперечное сечение может быть выполнено с циклическими изменениями, например в виде зубчатой конфигурации. Канат (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120) имеет несущую часть (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101, 111, 121), которая изготовлена из неметаллического волокнистого композитного материала, содержащего углеродные волокна или стекловолокна (предпочтительно углеродные волокна), заключенные в полимерную матрицу. Несущая часть (или возможно несущие части) и ее волокна ориентированы в направлении длины каната, поэтому канат сохраняет свою конструкцию при изгибе. Таким образом, отдельные волокна ориентированы, по существу, в продольном направлении каната. Следовательно, волокна ориентированы в направлении действия силы, когда канат находится под воздействием растягивающего усилия. Вышеуказанные армирующие волокна объединены посредством вышеуказанной полимерной матрицы, образуя единую несущую часть. Таким образом, несущая часть (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101, 111, 121) представляет собой единое связанное удлиненное стержнеобразное тело. Указанные армирующие волокна представляют собой длинные непрерывные волокна, ориентированные предпочтительно в направлении длины каната и проходящие предпочтительно по всей длине каната. Предпочтительно большая часть волокон, а более предпочтительно, по существу, все армирующие волокна несущей части ориентированы в направлении длины каната. Другими словами, предпочтительно армирующие волокна не переплетаются. Таким образом, получают несущую часть, структура поперечного сечения которой остается максимально неизменной по всей длине каната. Указанные армирующие волокна распределены как можно более равномерно в несущей части, гарантируя, что несущая часть максимально однородна в поперечном направлении каната. Направление изгиба канатов, изображенных на фиг. 1а-1т, на чертежах может быть ориентировано вверх или вниз.

Канат 10, представленный на фиг. 1а, имеет композитную несущую часть 11 прямоугольного поперечного сечения, окруженную полимерным слоем 1. В альтернативном варианте канат может быть выполнен без полимерного слоя 1.

Канат 20, представленный на фиг. 1Ь, имеет две расположенные рядом композитные несущие части 21 прямоугольного поперечного сечения, окруженные полимерным слоем 1. Полимерный слой 1 содержит выступ 22, предназначенный для направления каната и расположенный посередине широкой стороны каната 10, в центре области, образованной между частями 21. Кроме того, канат может иметь более двух расположенных рядом композитных частей, как изображено на фиг. 1с.

Канат 40, представленный на фиг. 16, имеет несколько композитных несущих частей 41 прямоугольного поперечного сечения, расположенных рядом друг с другом в поперечном направлении каната и окруженных полимерным слоем 1. Ширина несущих частей, изображенных на чертежах, немного превышает их толщину. В альтернативном варианте несущие части могут иметь, по существу, квадратное поперечное сечение.

Канат 50, представленный на фиг. 1е, имеет композитную несущую часть 51 прямоугольного поперечного сечения и провода 52, расположенные с каждой ее стороны, при этом композитная часть 51 и провода 52 окружены полимерным слоем 1. Провод 52 может представлять собой трос или жилу и предпочтительно изготовлен из устойчивого к сдвигу материала, например металла. Провод расположен предпочтительно на таком же расстоянии от поверхности каната, что и композитная часть 51, и предпочтительно, но необязательно, отстоит от композитной части на некоторое расстояние. Тем не менее, защитная металлическая часть может иметь и другой вид, например металлической планки или сетки, которая проходит вдоль длины композитной части.

- 5 019781

Канат 60, представленный на фиг. 1т, имеет композитную несущую часть 61 прямоугольного поперечного сечения, окруженную полимерным слоем 1. На поверхности каната 60 образована зубчатая поверхность, состоящая из нескольких клиновидных выступов 62, которые предпочтительно образуют сплошную часть полимерного слоя 1.

Канат 70, представленный на фиг. 1д, имеет композитную несущую часть 71 прямоугольного поперечного сечения, окруженную полимерным слоем 1. Края каната имеют увеличенные в размере участки 72, которые предпочтительно составляют часть полимерного слоя 1. Выступающие участки служат для защиты краев композитной части, например, от изнашивания.

Канат 80, представленный на фиг. 111. имеет несколько композитных несущих частей 81 круглого поперечного сечения, окруженных полимерным слоем 1.

Канат 90, представленный на фиг. 11, имеет две несущие части 91 квадратного поперечного сечения, расположенные рядом друг с другом и окруженные полимерным слоем 1. В полимерном слое, между частями 91, выполнена канавка 92, делающая канат более гибким, так что канат будет легко повторять, например, изогнутые поверхности. В альтернативном варианте канавки можно использовать для направления каната. Кроме того, канат может иметь более двух композитных частей, расположенных рядом друг с другом таким образом, как изображено на фиг. Г).

Канат 110, представленный на фиг. 1к, имеет композитную несущую часть 111, по существу, квадратного поперечного сечения. Ширина несущей части 111 превышает ее толщину в поперечном направлении каната. Канат 110 совсем не имеет полимерного слоя, аналогично описанному в предыдущих вариантах выполнения, поэтому несущая часть 111 занимает все поперечное сечение каната.

Канат 120, представленный на фиг. 11, имеет композитную несущую часть 121, по существу, прямоугольного поперечного сечения с закругленными углами. Ширина несущей части 121 превышает ее толщину в поперечном направлении каната, при этом несущая часть покрыта тонким полимерным слоем 1. Несущая часть 121 занимает основную часть поперечного сечения каната 120. Полимерный слой 1 выполнен очень тонким, по сравнению с толщиной несущей части в направлении толщины 11 каната.

Канат 130, представленный на фиг. 1т, имеет взаимно прилегающие композитные несущие части 131, по существу, прямоугольного поперечного сечения с закругленными углами. Ширина несущей части 131 превышает ее толщину в поперечном направлении каната, при этом несущая часть покрыта тонким полимерным слоем 1. Несущая часть 131 занимает основную часть поперечного сечения каната 130. Полимерный слой 1 выполнен очень тонким, по сравнению с толщиной несущей части в направлении толщины 11 каната. Толщина полимерного слоя 1 предпочтительно составляет менее 1,5 мм, а наиболее предпочтительно около 1 мм.

Каждый из вышеописанных канатов имеет по меньшей мере одну выполненную как единое целое композитную несущую часть (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101, 111, 121), содержащую синтетические армирующие волокна, заключенные в полимерной матрице. Наиболее предпочтительно, чтобы армирующие волокна представляли собой непрерывные волокна. Указанные волокна ориентированы, по существу, в направлении длины каната, так что растягивающее напряжение автоматически приложено к волокнам в направлении их длины. Матрица, окружающая армирующие волокна, удерживает волокна, по существу, в неизменных положениях относительно друг друга. Будучи немного упругой, матрица служит в качестве средства уравновешивания распределения силы, приложенной к волокнам, и уменьшает межволоконные контакты и внутренний износ каната, таким образом увеличивая срок службы каната. Возможное продольное межволоконное смещение представляет собой упругий сдвиг, оказываемый на матрицу, но главный эффект, возникающий при изгибе, заключается в растягивании всех материалов композитной части, а не в относительном перемещении, возникающем между ними. Наиболее предпочтительно, чтобы армирующие волокна состояли из углеродного волокна, что позволяет добиться таких характеристик, как значительная жесткость при растяжении, небольшой вес конструкции и хорошие термические свойства. В альтернативном варианте армирование, предназначенное для некоторых областей применения, представляет собой армирование стекловолокном, которое обеспечивает, помимо прочего, лучшую электрическую изоляцию. В этом случае канат имеет немного меньшую жесткость при растяжении, поэтому можно использовать приводные шкивы небольшого диаметра. Композитная матрица, в которой отдельные волокна распределены как можно более однородно, наиболее предпочтительно состоит из эпоксидной смолы, которая обладает хорошим сцеплением с армирующими волокнами, хорошей прочностью и работает преимущественно в сочетании со стекловолокном и углеродным волокном. В альтернативном варианте можно применять, например, полиэфир или виниловый эфир. Наиболее предпочтительно, чтобы композитная часть (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120) содержала примерно 60% углеродного волокна и 40% эпоксидной смолы. Как изложено выше, канат может содержать полимерный слой 1. Полимерный слой 1 предпочтительно состоит из эластомера, более предпочтительно из эластомера с высоким коэффициентом трения, такого как, например, полиуретан, чтобы трение между приводным шкивом и канатом было достаточным для передвижения каната.

Приведенная ниже таблица отражает преимущественные характеристики углеродного волокна и стекловолокна. Они обладают хорошей прочностью и жесткостью, при этом также имеют высокое термическое сопротивление, что важно для лифтов, поскольку низкое термическое сопротивление может

- 6 019781 привести к повреждению подъемных канатов или даже к воспламенению канатов, что является риском для безопасности. Хорошая теплопроводность способствует также передаче тепла, выделяющегося при трении, тем самым уменьшая чрезмерное нагревание приводного шкива или накопление тепла в элементах каната.

	Стекловолокно	Углеродное волокно	Арамидное волокно
Плотность	кг/м^а	2540	1820	1450
Прочность	Н.'мм'	3600	4500	3620
Жесткость	Н/мм²	75000	200000 -600000	75000...120000
Температура размягчения	°С	850	>2000	450...500, карбонизация
Теплопроводность	Вт/мК	0,8	105	0,05

На фиг. 2 представлен лифт, выполненный согласно варианту выполнения изобретения, в котором применен ленточный канат. Канаты А и В предпочтительно, но необязательно, выполнены в соответствии с одним из чертежей фиг. 1а-11. Несколько ленточных канатов А и В, проходящих вокруг приводного шкива 2, установлены один поверх другого. Канаты А и В имеют ленточную конструкцию, при этом канат А установлен на приводном шкиве 2, а канат В лежит на канате А, так что толщина каждого из ленточных канатов А и В в направлении центральной оси приводного шкива 2 больше, чем в радиальном направлении приводного шкива 2. Канаты А и В перемещаются по разному радиусу и имеют разные скорости. Канаты А и В, проходящие вокруг отклоняющего блока 4, установленного на лифтовой кабине 3 или противовесе, соединены вместе посредством цепи 5, которая компенсирует разницу в скорости перемещения канатов А и В. Цепь проходит вокруг свободно вращающегося отклоняющего блока 4, поэтому при необходимости канат может перемещаться вокруг отклоняющего блока при скорости, соответствующей разнице скоростей канатов А и В, размещенных на приводном шкиве. Кроме того, такая компенсация может быть выполнена другими способами, без использования цепи. Вместо цепи можно применять, например, ремень или трос. В альтернативном варианте можно не использовать цепь 5, а выполнить изображенные на чертеже канаты А и В в виде единого непрерывного каната, который может проходить вокруг отклоняющего блока 4 и обратно, так что часть каната опирается на другую часть этого же каната, опирающуюся на приводной шкив. Кроме того, канаты, установленные один поверх другого, могут быть расположены на приводном шкиве рядом друг с другом, как изображено на фиг. 3, тем самым обеспечивая эффективное использование пространства. Помимо этого, вокруг приводного шкива можно пропустить более двух канатов, расположенных один поверх другого.

На фиг. 3 представлен подробный разрез части лифта, выполненного согласно фиг. 2, по линии А-А. На приводной шкив опираются уложенные друг на друга канаты А и В, расположенные рядом друг с другом, при этом каждый набор указанных уложенных друг на друга канатов содержит несколько ленточных канатов А и В. На чертеже уложенные друг на друга канаты отделены от соседних уложенных друг на друга канатов посредством выступа и, выполненного на поверхности приводного шкива, причем указанный выступ предпочтительно выступает из поверхности приводного шкива вдоль всей длины его периферической окружности, поэтому указанный выступ и служит для направления канатов. Таким образом, между взаимно параллельными выступами и, выполненными на приводном шкиве 2, образуется направляющая поверхность в форме канавки, в которую уложены канаты А и В. Высота выступов и предпочтительно достигает, по меньшей мере, уровня середины толщины материала последнего каната В из уложенных друг на друга канатов, если смотреть последовательно, начиная от поверхности приводного шкива 2. Разумеется, что, при желании, приводной шкив, изображенный на фиг. 3, можно выполнить без выступов или с выступами, отличающимися по форме. Кроме того, при желании, указанный лифт может быть выполнен таким образом, что на приводном шкиве отсутствуют примыкающие канаты, а имеются только уложенные друг на друга канаты А, В. Наложение канатов друг на друга обеспечивает более компактную конструкцию и позволяет применять приводной шкив, имеющий меньший размер в осевом направлении.

На фиг. 4 изображена канатная система лифта, выполненного согласно варианту выполнения изобретения, причем канат 8 расположен по обратной схеме, т.е. когда направление изгиба каната изменяется при его движении от шкива 2 к шкиву 7 и далее к шкиву 9. В данном случае размах б каната можно свободно регулировать, поскольку при использовании каната согласно изобретению изменение направления изгиба не оказывает негативного влияния, так как канат не переплетен, сохраняет свою структуру при изгибе и выполнен тонким в направлении изгиба. При этом расстояние, на протяжении которого канат остается в контакте с приводным шкивом, может превышать 180°, что является преимущественным в плане трения. На чертеже канатная система изображена только в районе отклоняющих блоков. От блоков 2 и 9 канат 8 может проходить к лифтовой кабине, и/или противовесу, и/или к анкеру в шахте лифта в соответствии с известной технологией. Это может быть выполнено, например, таким способом, при ко

- 7 019781 тором от шкива 2, действующего в качестве приводного шкива, канат проходит к лифтовой кабине, а от шкива 9 к противовесу, либо наоборот. Что касается конструкции, канат 8 предпочтительно представляет собой один из канатов, изображенных на фиг. 1а-11.

Фиг. 5 представляет собой схематическое изображение варианта выполнения лифта, выполненного согласно изобретению и оснащенного средством контроля, предназначенным для мониторинга состояния каната 213, в частности для мониторинга состояния полимерного покрытия, в которое заключена несущая часть. Канат предпочтительно относится к типу, изображенному выше на одной из фиг. 1а-11, и содержит электропроводящую часть, предпочтительно состоящую из углеродного волокна. Средство контроля за состоянием содержит прибор 210 контроля состояния, соединенный с концом каната 213 в несущей части каната 213 у точки, расположенной вблизи его анкера 216, причем указанная часть является электропроводной. Указанное средство дополнительно содержит проводник 212, соединенный с электропроводящим, предпочтительно металлическим отклоняющим блоком 211, направляющим канат 213, и также с прибором 210 контроля. Прибор 210 соединяет проводники 212 и 214 и предназначен для создания напряжения между проводниками. Когда электроизоляционное полимерное покрытие изнашивается, его изоляционная емкость уменьшается. В результате, электропроводящие части, находящиеся внутри каната, входят в соприкосновение с блоком 211, таким образом, цепь между проводниками 212 и 214 замыкается. Прибор 210 дополнительно содержит средства для наблюдения за электрическими характеристиками цепи, образованной проводниками 212 и 214, канатом 213 и блоком 211. Указанные средства могут включать, например, датчик и процессор, который при обнаружении изменения электрической характеристики запускает сигнал о повышенном износе каната. Наблюдаемой электрической характеристикой может являться, например, изменение электрического тока, протекающего по вышеуказанной цепи, или изменение сопротивления либо изменение магнитного поля или напряжения.

Фиг. 6 представляет собой схематическое изображение варианта выполнения лифта, выполненного согласно изобретению, оснащенного средством контроля, предназначенным для мониторинга состояния каната 219, в частности для мониторинга состояния несущей части. Канат 219 предпочтительно относится к одному из вышеописанных типов и имеет по меньшей мере одну электропроводящую часть 217, 218, 220, 221, предпочтительно содержащую углеродное волокно. Средство контроля за состоянием содержит прибор 210 контроля за состоянием, соединенный с электропроводящей частью каната, которая предпочтительно является несущей частью. Прибор 210 контроля за состоянием дополнительно содержит средство, например источник напряжения или тока, предназначенное для передачи сигнала возбуждения в несущую часть каната 219, а также средство для обнаружения в другой точке несущей части или в части, присоединенной к ней, ответного сигнала, соответствующего переданному сигналу. На основании ответного сигнала, предпочтительно путем сравнения его с заданными предельными значениями посредством процессора, прибор контроля за состоянием должен сделать вывод о состоянии несущей части в зоне между точкой входа сигнала возбуждения и точкой измерения ответного сигнала. Прибор контроля за состоянием запускает сигнал тревоги, если ответный сигнал не попадает в заданный диапазон значений. Ответный сигнал изменяется при возникновении изменений электрических характеристик, зависящих от состояния несущей части каната, например сопротивления или емкости. К примеру, повышение сопротивления, обусловленное разрывами, приводит к изменению ответного сигнала, а исходя из этого изменения, можно сделать вывод, что несущая часть находится в плохом состоянии. Предпочтительно такое средство соответствует конфигурации, изображенной фиг. 6, в состав которой входит прибор 210 контроля за состоянием, установленный у первого конца каната 219 и соединенный с двумя несущими частями 217 и 218, которые соединены у второго конца каната 219 посредством проводников 222. При таком средстве можно одновременно следить за состоянием обеих частей 217, 218. Если имеется несколько объектов наблюдения, то нарушения, вызванные взаимным прилеганием несущих частей друг к другу, могут быть уменьшены за счет межсоединения неприлегающих несущих частей с проводниками 222, предпочтительно соединяющих каждую вторую часть с каждой другой частью и с прибором 210.

На фиг. 7 представлен вариант выполнения лифта согласно изобретению, в котором система подъемных канатов содержит один или несколько канатов 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120. Первый конец каната 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 8 прикреплен к кабине 3 лифта, а второй конец прикреплен к противовесу 6. Канат перемещается посредством приводного шкива 2, закрепленного на здании и соединенного с источником питания, например, электродвигателем (не изображен на чертежах), передающим вращательное движение приводному шкиву. Канат предпочтительно имеет конструкцию, изображенную на одном из чертежей фиг. 1а-11. Лифт предпочтительно представляет собой пассажирский лифт, который установлен с целью перемещения в подъемной шахте 8 здания. Лифт, изображенный на фиг. 7, при выполнении некоторых модификаций можно применять для разных высот подъема.

Преимущественный диапазон высоты подъема лифта, изображенного на фиг. 7, превышает 100 м, предпочтительно свыше 150 м, а еще более предпочтительно свыше 250 м. В лифтах с таким порядком высоты подъема массы канатов имеют очень большое значение еще и в плане эффективности использования энергии и конструкции лифта. Следовательно, использование каната, выполненного в соответствии с изобретением, является особенно преимущественным для перемещения лифтовой кабины 3 высо

- 8 019781 коподъемного лифта, поскольку в лифтах, предназначенных для больших высот подъема, масса канатов имеет особо важное значение. Таким образом, можно создать высокоподъемный лифт, имеющий, помимо прочего, сниженное энергопотребление. Если высота подъема лифта, изображенного на фиг. 7, превышает 100 м, предпочтительно, но строго необязательно, оснастить лифт компенсирующим канатом.

Описанные канаты хорошо применимы для использования в лифтах с противовесами, например пассажирских лифтах для жилых зданий, которые имеют высоту подъема свыше 30 м. Обычно для таких высот подъема необходимо было использовать компенсирующие канаты. Настоящее изобретение позволяет уменьшить массу компенсирующих канатов или даже совсем исключить их применение. В этом отношении канаты, описанные в данном документе, даже более подходят для использования в лифтах, имеющих высоту подъема 30-80 м, поскольку в указанных лифтах можно полностью исключить необходимость использования компенсирующего каната. Однако наиболее предпочтительно, чтобы высота подъема превышала 40 м (поскольку в случае таких высот необходимость использования компенсирующего каната особенно важна) и была ниже 80 м, при этом в диапазоне таких высот за счет использования канатов малого веса кабину лифта, при желании, можно выполнить вообще без использования компенсирующих канатов. На фиг. 7 изображен только один канат, но предпочтительно противовес и кабина лифта соединены с использованием нескольких канатов.

В настоящем описании выражение несущая часть относится к элементу каната, который несет значительную часть нагрузки, приложенной к канату в его продольном направлении, например нагрузки, которую оказывает на канат кабина лифта и/или противовес, удерживаемые указанным канатом. Нагрузка создает в несущей части натяжение в продольном направлении каната, которое далее передается внутри указанной несущей части в продольном направлении каната. Таким образом, несущая часть может, например, передавать продольное усилие, оказываемое на канат приводным шкивом, к противовесу и/или лифтовой кабине с целью их перемещения. Например, на фиг. 7, на которой противовес 6 и лифтовая кабина 3 удерживаются канатом (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120), а если говорить более конкретно, несущей частью каната, несущая часть проходит от лифтовой кабины 3 до противовеса 6. Канат (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120) прикреплен к противовесу и лифтовой кабине. Натяжение, создаваемое весом противовеса/лифтовой кабины, передается от точки крепления через несущую часть каната (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120), начиная от противовеса/лифтовой кабины и, по меньшей мере, к приводному шкиву 2.

Как уже упомянуто выше, армирующие волокна несущей части каната (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 8, А, В), выполненного согласно изобретению и предназначенного для подъемного устройства, в частности каната для пассажирского лифта, предпочтительно выполнены непрерывными. Таким образом, волокна предпочтительно представляют собой длинные волокна, проходящие наиболее предпочтительно по всей длине каната. Следовательно, канат может быть изготовлен путем отматывания армирующих волокон от жгута непрерывного волокна, который пропитан полимерной матрицей. По существу, все из армирующих волокон несущей части (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101, 121) изготовлены предпочтительно из одного и того же материала.

Как объяснено выше, армирующие волокна несущей части (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101, 111, 121) содержатся в полимерной матрице. Это означает, что согласно изобретению отдельные армирующие волокна объединены полимерной матрицей, например, путем погружения их в процессе изготовления в полимерный материал матрицы. Таким образом, между отдельными армирующими волокнами, связанными полимерной матрицей, находится некоторое количество полимера матрицы. Согласно изобретению большое количество объединенных армирующих волокон, проходящих в продольном направлении каната, распределены в полимерной матрице. Предпочтительно армирующие волокна распределены, по существу, равномерно, т.е. однородно, в полимерной матрице, так что несущая часть является как можно более однородной, если смотреть в направлении поперечного сечения каната. Другими словами, поэтому плотность волокон в поперечном сечении несущей части меняется незначительно. Армирующие волокна вместе с матрицей составляют несущую часть, внутри которой при изгибе каната отсутствует изнашивающее относительное перемещение. Согласно изобретению отдельные армирующие волокна несущей части (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101, 111, 121, 131) в целом окружены полимерной матрицей, но при этом местами могут возникать межволоконные контакты, поскольку трудно проконтролировать положения отдельных волокон относительно друг друга в процессе их одновременной пропитки полимерной матрицей, но, с другой стороны, полное исключение случайных межволоконных контактов не является абсолютной необходимостью в плане функциональности изобретения. Тем не менее, если такие случайные проявления нужно устранить, то перед объединением отдельных армирующих волокон на них можно заранее нанести полимерное покрытие.

Согласно изобретению вокруг отдельных армирующих волокон несущей части (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101, 111, 121, 131) находится материал полимерной матрицы. Таким образом, полимерная матрица расположена непосредственно на армирующем волокне, хотя между ними на армирующем волокне может находиться тонкое покрытие, например грунтовка, нанесенная на поверхность армирующего волокна в процессе изготовления с целью улучшения химического сцепления с материалом матрицы. Отдельные армирующие волокна равномерно распределены в несущей части (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71,

- 9 019781

81, 91, 101, 111, 121, 131), так что между ними находится некоторое количество матричного полимера. Предпочтительно основная часть промежутков между отдельными армирующими волокнами в несущей части заполнена матричным полимером. Наиболее предпочтительно, чтобы, по существу, все пространство между отдельными армирующими волокнами в несущей части было заполнено матричным полимером. В межволоконных областях могут образоваться поры, но их количество предпочтительно минимизировать.

Наиболее предпочтительно, чтобы матрица несущей части (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101, 111, 121, 131) обладала свойствами твердого материала. Твердая матрица способствует поддержке армирующих волокон, особенно при изгибе каната. При изгибе те армирующие волокна, которые находятся наиболее близко к наружной поверхности изогнутого каната, подвергаются натяжению, тогда как углеродные волокна, расположенные ближе всего к внутренней поверхности, подвергаются сжатию в направлении их длины. Сжатие приводит к прогибу армирующих волокон. Путем выбора твердого материала для полимерной матрицы можно предотвратить коробление волокон, поскольку твердый материал может обеспечить усиление для волокон и, тем самым, предотвратить их прогиб и уравновесить натяжения внутри каната. Таким образом, предпочтительно, помимо прочего, обеспечить уменьшение радиуса изгиба каната, чтобы использовать полимерную матрицу, состоящую из твердого полимера, предпочтительно не эластомера (примером эластомера является резина) или подобного материала, обладающего упругостью или пластической деформацией. Наиболее предпочтительными материалами являются эпоксидная смола, полиэфир, фенольный пластик или виниловый эфир. Полимерная матрица предпочтительно обладает такой твердостью, что ее коэффициент упругости (Е) превышает 2 ГПа, наиболее предпочтительно выше 2,5 ГПа. В данном случае коэффициент упругости предпочтительно находится в диапазоне от 2,5 до 10 ГПа, наиболее предпочтительно в диапазоне от 2,5 до 3,5 ГПа.

На фиг. 8 в округлом контуре представлена часть поперечного сечения поверхностной структуры несущей части (если смотреть в направлении длины каната), причем данное поперечное сечение изображено таким образом, что армирующие волокна несущей части (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101, 111, 121, 131), описанные в другой части патента, предпочтительно расположены в полимерной матрице. На чертеже показано, что армирующие волокна Р, по существу, равномерно распределены в полимерной матрице М, которая их окружает и сцеплена с ними. Полимерная матрица М заполняет промежутки между армирующими волокнами Р и, представляя собой когерентный твердый материал, связывает, по существу, все армирующие волокна Р, заключенные в матрице. Это препятствует взаимному изнашиванию между армирующими волокнами Р и истиранию между матрицей М и армирующими волокнами Р. Между отдельными армирующими волокнами, предпочтительно между всеми армирующими волокнами Р и матрицей М, существует химическая связь, которая, помимо прочего, обеспечивает преимущество структурной когерентности. Для упрочнения химической связи возможно, но необязательно, предусмотреть покрытие (не показано) между армирующими волокнами и полимерной матрицей М. Полимерная матрица М представляет собой матрицу, описанную в другой части патента и, кроме основного полимера, может содержать добавки, служащие для точной корректировки свойств матрицы. Предпочтительно полимерная матрица М состоит из твердого эластомера.

При применении согласно изобретению канат, описанный применительно к одной из фиг. 1а-1т, используют в качестве подъемного каната лифта, в частности пассажирского лифта. Одно из достигаемых преимуществ заключается в повышенной энергоэффективности лифта. При использовании согласно изобретению по меньшей мере один канат, а предпочтительно несколько канатов, имеющих такую конструкцию, при которой ширина каната превышает его толщину в поперечном направлении каната, выполнены с функцией опоры и перемещения лифтовой кабины, при этом указанный канат имеет несущую часть (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101, 111, 121, 131), изготовленную из композитного материала, который содержит армирующие волокна, состоящие из углеродного волокна или стекловолокна, заключенного в полимерную матрицу. Наиболее предпочтительно, чтобы один конец подъемного каната был прикреплен к лифтовой кабине, а другой конец - к противовесу, как это описано применительно к фиг. 7, но также можно использовать лифты без противовеса. Хотя на чертежах изображены только лифты с подъемным коэффициентом 1:1, описанный канат также подходит для использования в качестве подъемного каната для лифта с подъемным коэффициентом 1:2. В частности, канат (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 8, А, В) хорошо подходит для использования в качестве подъемного каната в лифте, имеющем большую высоту подъема, предпочтительно свыше 100 м. Указанный канат также можно использовать для применения в лифте новой конструкции, в которую не входит компенсирующий канат, или для преобразования старого лифта в модифицированный лифт, который не оснащен компенсирующим канатом. Предложенный канат (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 8, А, В) хорошо подходит для использования в лифте, высота подъема которого превышает 30 м, предпочтительно составляет 30-80 м, а более предпочтительно 40-80 м, и выполненном без компенсирующего каната. Выражение выполненный без компенсирующего каната означает, что противовес и лифтовая кабина не соединены компенсирующим канатом. Кроме того, хотя в данном случае и не применяют специальный компенсирующий канат, лифтовый кабель, прикрепленный к лифтовой кабине и, в частности, подвешенный между шахтой лифта и лифтовой кабиной, может участвовать в компенсации дисбаланса масс кана

- 10 019781 тов кабины. Если лифт не оснащен компенсирующим канатом, преимущественно обеспечить противовес средствами, служащими для блокировки направляющих рельсов противовеса в случае срыва противовеса (что может быть обнаружено средствами мониторинга отскока), например, в результате уменьшения натяжения каната, удерживающего противовес.

Очевидно, что поперечные сечения, описанные в настоящем изобретении, также могут быть использованы в канатах, в которых композитный материал заменен каким-либо другим материалом, например металлом. Также очевидно, что канат, содержащий прямолинейную составную несущую часть, может иметь немного другую форму поперечного сечения, отличную от описанной формы, к примеру круглую или овальную.

Преимущества изобретения будут тем больше проявляться, чем больше подъемная высота лифта. Благодаря использованию канатов, выполненных в соответствии с изобретением, можно создать мегавысокоскоростной лифт, высота подъема которого достигает порядка 500 м. Добиться подъемных высот такого порядка практически невозможно при использовании канатов известного уровня техники или же, по меньшей мере, это экономически нецелесообразно. Например, если использовать канаты известного уровня техники, в которых несущая часть содержит металлические оплетки, то подъемные канаты весили бы до десятков тысяч килограммов. Следовательно, масса подъемных канатов была бы значительно выше полезной грузоподъемности.

Изобретение описано применительно к разным аспектам. Несмотря на то что, по существу, это же изобретение можно сформулировать разными способами, объекты, формулируемые с разных точек зрения, могут немного отличаться друг от друга и, таким образом, составляют отдельные изобретения, независимые друг от друга.

Специалистам в данной области техники очевидно, что изобретение не ограничено только вышеописанными вариантами выполнения, приведенными в качестве примера, и что можно выполнить много изменений и вариантов выполнения изобретения в пределах объема концепции, определяемой приведенной ниже формулой изобретения. Таким образом, очевидно, что описанные канаты могут иметь зубчатую поверхность или структурированную поверхность иного типа, обеспечивающую плотный контакт с приводным шкивом. Кроме того, понятно, что прямоугольные края композитных частей, изображенных на фиг. 1а-11, могут быть выполнены более скругленными, по сравнению с изображенными на чертежах, или совсем не иметь закругления. Аналогичным образом, полимерный слой 1 канатов может иметь края/углы, выполненные более скругленными по сравнению с изображенными на чертежах, или края/углы полимерного слоя не скруглены вовсе. Также очевидно, что несущая часть/части (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91) в вариантах выполнения, изображенных на фиг. 1а-1ф может закрывать основную часть поперечного сечения каната. В этом случае защитный полимерный слой 1, окружающий несущую часть/части, выполнен более тонким, по сравнению с толщиной несущей части в направлении толщины 11 каната. Кроме того, понятно, применительно к решениям, представленным на фиг. 2-4, можно использовать ремни других типов, отличные от представленных. Также очевидно, что при необходимости в указанной композитной части можно применять как углеродное волокно, так и стекловолокно. Кроме того, очевидно, что толщина полимерного слоя может отличаться от описанной. Понятно и то, что в качестве дополнительного компонента к любой другой конструкции каната, представленной в данном описании, можно было бы применить сдвигоустойчивый элемент. Также очевидно, что матричный полимер, в котором распределены армирующие волокна, может содержать (примешанные к основному матричному полимеру, например эпоксидной смоле) вспомогательные материалы, такие как, например, упрочнения, наполнители, красители, антипирены, стабилизаторы или соответствующие агенты. Помимо этого, очевидно, что, хотя полимерная матрица предпочтительно не содержит эластомер, изобретение можно также реализовать с применением эластомерной матрицы. Кроме того, понятно, что волокна необязательно должны иметь круглое поперечное сечение, а что они могут иметь другую форму поперечного сечения. Более того, понятно, что вспомогательные материалы, такие как, например, упрочнения, наполнители, красители, антипирены, стабилизаторы или соответствующие агенты, могут быть введены в основной полимер слоя 1, например в полиуретан. Также очевидно, что изобретение может быть применимо к лифтам, подъемная высота которых отличается от указанных выше.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Подъемное устройство лифта, содержащее по меньшей мере один подъемный канат (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130) для подвешивания к нему кабины лифта, имеющий ширину, превышающую толщину каната в поперечном направлении, и ведущий шкив (2), на который помещен канат для его перемещения, отличающееся тем, что канат содержит несущую часть (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101, 111, 121, 131), изготовленную из композитного материала, содержащего армирующие волокна, состоящие из углеродного волокна или стекловолокна и заключенные в полимерной матрице.
2. Подъемное устройство лифта, содержащее по меньшей мере один подъемный канат (10, 20, 30,

40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130) для подвешивания к нему кабины лифта, имеющий ширину, превышающую толщину каната в поперечном направлении, и ведущий шкив (2), на который помещен канат для его перемещения, отличающееся тем, что канат содержит несущую часть (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101, 111, 121, 131), изготовленную из композитного материала, содержащего синтетические армирующие волокна, заключенные в полимерной матрице.
3. Подъемное устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что армирующие волокна ориентированы в направлении длины каната.
4. Подъемное устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что отдельные армирующие волокна однородно распределены в указанной матрице.
5. Подъемное устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что указанные армирующие волокна представляют собой непрерывные волокна, ориентированные в направлении длины каната и предпочтительно проходящие по всей длине каната.
6. Подъемное устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что указанные армирующие волокна связаны вместе в виде единой несущей части посредством указанной полимерной матрицы предпочтительно на стадии изготовления путем погружения армирующих волокон в материал полимерной матрицы.
7. Подъемное устройство по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что указанная несущая часть (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101, 111, 121, 131) состоит из прямых армирующих волокон, параллельных направлению длины каната и связанных вместе полимерной матрицей с образованием единого элемента.
8. Подъемное устройство по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что, по существу, все армирующие волокна указанной несущей части (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101, 111, 121, 131) ориентированы в направлении длины каната.
9. Подъемное устройство по любому из пп.1-8, отличающееся тем, что конструкция несущей части (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101, 111, 121, 131) продолжается в виде, по существу, однородной структуры по всей длине каната.
10. Подъемное устройство по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что полимерная матрица состоит из неэластомерного материала.
11. Подъемное устройство по любому из пп.1-10, отличающееся тем, что коэффициент упругости (Е) полимерной матрицы (М) превышает 2 ГПа, предпочтительно свыше 2,5 ГПа, более предпочтительно составляет 2,5-10 ГПа, еще более предпочтительно 2,5-3,5 ГПа.
12. Подъемное устройство по любому из пп.1-11, отличающееся тем, что полимерная матрица содержит эпоксидную смолу, полиэфир, фенольный пластик или виниловый эфир.
13. Подъемное устройство по любому из пп.1-12, отличающееся тем, что свыше 50% площади поперечного сечения несущей части (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101, 111, 121, 131) занимает армирующее волокно, предпочтительно от 50 до 80%, более предпочтительно от 55 до 70%, а еще более предпочтительно около 60% площади занимает армирующее волокно, а около 40% площади занимает материал матрицы.
14. Подъемное устройство по любому из пп.1-13, отличающееся тем, что ширина несущей части (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101, 111, 121, 131) превышает ее толщину в поперечном направлении каната.
15. Подъемное устройство по любому из пп.1-14, отличающееся тем, что канат содержит несколько указанных несущих частей (11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101, 111, 121, 131), размещенных взаимно смежным образом.
16. Подъемное устройство по любому из пп.1-15, отличающееся тем, что несущая часть (11, 21, 31,

41, 51, 61, 71, 81, 91, 101, 111, 121, 131) окружена полимерным слоем, который предпочтительно состоит из эластомера, более предпочтительно из эластомера с высоким коэффициентом трения, например полиуретана.
17. Подъемное устройство по любому из пп.1-16, отличающееся тем, что несущая часть(и) (111, 121, 131) занимает(ют) основную часть поперечного сечения каната (110, 120, 130).
18. Подъемное устройство по любому из пп.1-17, отличающееся тем, что несущая часть состоит из указанной полимерной матрицы, армирующих волокон, связанных полимерной матрицей, и, по возможности, покрытия, которое может быть выполнено вокруг волокон, а также вспомогательных материалов,

- 12 019781 по возможности содержащихся внутри полимерной матрицы.
19. Подъемное устройство по любому из пп.1-18, отличающееся тем, что оно содержит несколько указанных подъемных канатов (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 8, А, В), которые размещены рядом друг с другом по периферии приводного шкива.
20. Лифт, содержащий подъемное устройство по любому из пп.1-19 и кабину (3), подвешенную к указанному по меньшей мере одному канату подъемного устройства.
21. Лифт по п.20, отличающийся тем, что он содержит противовес, соединенный с указанным по меньшей мере одним подъемным канатом (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 8, А, В).
22. Лифт по п.20 или 21, отличающийся тем, что его высота подъема превышает 75 м, предпочтительно более 100 м, еще более предпочтительно свыше 150 м, а наиболее предпочтительно свыше 250 м.
23. Лифт по любому из пп.20-22, отличающийся тем, что он представляет собой пассажирский лифт.
24. Лифт по любому из пп.20-23, отличающийся тем, что он выполнен без компенсирующего каната.