EP2203373B1

EP2203373B1 - Aufzug mit einem tragmittel

Info

Publication number: EP2203373B1
Application number: EP08839287.3A
Authority: EP
Inventors: Guntram Begle
Original assignee: Inventio AG
Current assignee: Inventio AG
Priority date: 2007-10-17
Filing date: 2008-10-15
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2028-10-15
Also published as: CN101827772B; US9695014B2; US20100243378A1; CN101827772A; EP2203373A2; WO2009050182A3; ES2449748T3; WO2009050182A2; US20140332321A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aufzug.
Ein Aufzug umfasst üblicherweise eine in einem Schacht verfahrbare Kabine, die zur Verringerung der aufzubringenden Hubarbeit über ein Tragmittel mit einem gegensinnig zur Kabine verfahrenden Gegengewicht gekoppelt sein kann. Das Tragmittel kann dabei ein oder mehrere Treibräder wenigstens teilweise umschlingen, auf die ein Antrieb des Aufzugs ein Drehmoment aufbringt, um die Kabine zu halten bzw. zu verfahren. Hierbei kann das Gegengewicht die Treibfähigkeit solcher Treibräder sicherstellen. Um das vom Antrieb aufzubringende Drehmoment zu verringern, kann das Tragmittel flaschenzugartig Umlenkräder umschlingen, die an der Kabine, dem Gegengewicht oder inertial fest im Schacht befestigt sind. Treib- und Umlenkräder werden im Folgenden gemeinsam als Räder bezeichnet.
Neben Stahlseilen sind, beispielsweise aus der WO 99/43885 und der JP 49-20881 A , auch Flachriemen als Tragmittel für Aufzüge bekannt, in denen vier, fünf oder sechs Zugträger nebeneinander in einem diese umhüllenden Mantel angeordnet sind. Diese Flachriemen weisen eine Längsstruktur in Form von mehreren, zwischen benachbarten Zugträgern ausgebildeten Nuten auf, die in Längsrichtung des Tragmittels verlaufen. Die WO 99/43885 schlägt in diesem Zusammenhang auch ein Treibrad mit einer Rille vor, in der der Flachriemen aufgenommen ist und deren Rillengrund eine zu dem Längsprofil des Flachriemens komplementäre Außenkontur mit Vorsprüngen aufweist, die in die Längsnuten eingreifen und so den Flachriemen zusätzlich in axialer Richtung führen.
Aufgrund der wenigstens vier nebeneinander angeordneten Zugträger und einem diese mit im Wesentlichen gleicher Wandstärke umhüllenden Mantel weisen die bekannten Flachriemen ein Breiten-/Höhenverhältnis, i.e. einen Quotienten der axialen durch die radiale Erstreckung des ein Rad umschlingenden Flachriemens auf, das deutlich größer als 1 ist. Die WO 99/43885 gibt hierzu als bevorzugte Untergrenzen des Breiten-/Höhenverhältnisses Werte von 2, vorzugsweise 5 an.
Aus US-A-6508051 ist ebenfalls ein Tragmittel mit einem Breiten-/Höhenverhältnis grösser als 1 bekannt. Hier sind zwei parallel geführte Zugträger in einem hantelförmigen Mantel angeordnet.
Solche Flachriemen weisen gegenüber herkömmlichen Stahlseilen den Vorteil auf, kleinere Umlenkradien zu ermöglichen.
Insbesondere durch Schräglauf auf den von solchen Flachriemen umschlungenen Rädern, aber beispielsweise auch bei einer Verdrillung solcher Flachriemen um ihre Längsachse, um aufeinander folgende Räder gegensinnig mit der gleichen Seite zu umschlingen, treten bei solchen breiten Tragmitteln, die in Richtung ihrer Breite ein hohes Flächenträgheitsmoment aufweisen, jedoch hohe Querkräfte auf. Diese können zu einer vorzeitigen Abnutzung des Tragmittels bzw. des Rades führen. Zudem ist die Montage solcher in Breitenrichtung steifer Tragmittel erschwert.
Ist der Rillengrund, wie in der WO 99/43885 vorgeschlagen, konturiert, behindert dies einen insbesondere bei einer Verschiebung oder Verdrehung des Riemens gewünschten internen Spannungsausgleich innerhalb des Tragmittels, was ebenfalls zu vorzeitiger Abnutzung führt. Zusätzlich ist aufgrund der notwendigen Ausrichtung der Rillen- und Tragmittellängsstruktur zueinander die Montage noch weiter erschwert.
Aus US 6 371 448 B1 ist ein Tragmittel mit einem Breiten-/Höhenverhältnis grösser als 1 und kleiner als 3 bekannt. Das Tragmittel kann in einer Rille mit ebenem Rillengrund aufgenommen sein. Die Rille ist in einem seitlichen Führungsbereich komplementär zur Form des Tragmittels ausgebildet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Abnutzung des Tragmittels zu verringern und die Montagefreundlichkeit zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Ein Tragmittel nach der vorliegenden Erfindung umfasst eine Zugträgeranordnung und einen die Zugträgeranordnung umhüllenden Mantel, dessen Außenoberfläche wenigstens in dem Bereich, der zur Umschlingung eines Rades des Aufzuges vorgesehen ist, eine Längsstruktur aufweist.
Die Zugträgeranordnung besteht dabei nur aus zwei Zugträgern. Dies ermöglicht es, das Tragmittel mit einem Breiten-/Höhenverhäftnis auszubilden, das größer 1 und gleichzeitig kleiner oder gleich 3 ist. Durch die Untergrenze von 1 ist gewährleistet, dass das Tragmittel insgesamt flach ist und gegenüber bekannten Seilen mit kreisförmigen Quer-schnitt, i.e. einem Breiten-/Höhenverhältnis gleich 1, kleinere Umlenkradien und damit kleinere Räder ermöglicht. Gleichzeitig gewährleistet die Obergrenze von 3, dass die im Tragmittel auftretenden Querkräfte nicht zu groß werden und beugt so einer übermäßigen Abnutzung vor. Ein Tragmittel, dessen Breiten-/Höhenverhältnis aufgrund der zwei Zugträger in dem vorgeschlagenen Bereich liegt, weist gleichzeitig eine ausreichende Flexibilität in Breitenrichtung auf, was die Montagefreundlichkeit erhöht.
Die Zugträger können aus Carbon, Aramid oder anderen Kunststoffen mit ausreichend hoher Zugfestigkeit bestehen. Bevorzugt sind sie jedoch aus metallischen Drähten, insbesondere Stahldrähten hergestellt, die bezüglich Herstell- bzw. Verformbarkeit, Festigkeit und Lebensdauer besonders günstig sind. Die Drähte können ein- oder mehrfach zu Seilen verseilt sein, wobei ein Seil aus mehreren Litzen verseilt sein kann, die ihrerseits aus verseilten Drähten hergestellt sind. In den Litzen und/oder dem Seil kann eine Seele, insbesondere eine Textil- oder Kunststoffseele angeordnet sein. Bevorzugt sind jedoch die Zwischenräume zwischen den Drähten bzw. Litzen teilweise oder vollständig durch Material des die Zugträger umhüllenden Mantels ausgefüllt.
In einer bevorzugten Ausführung sind die beiden Zugträger gegenläufig geschlagen, i.e. das Seil, das den einen Zugträger bildet, ist rechts geschlagen und das Seil, das den anderen Zugträger der Zugträgeranordnung bildet, ist links geschlagen. Hierdurch heben sich Verdrillneigungen der beiden Zugträger gegeneinander auf und wirken so einem Verdrehen des Tragmittels vorteilhaft entgegen.
Bevorzugt weisen die Zugträger bzw. die diese bildenden Stahlseile oder die zu diesen verseilten Drähte eine maximale Abmessung im Bereich zwischen 1,25 mm (Millimeter) und 4 mm bevorzugt in einem Bereich zwischen 1,5 mm und 2,5 mm und insbesondere im Wesentlichen gleich 1,5 mm auf. Dies hat sich als optimaler Kompromiss zwischen Gewicht, Festigkeit und Herstellbarkeit erwiesen. Insbesondere können mit solchen Zugträgern vorteilhaft kleine Umlenkradien realisiert werden. Bei Verwendung derartiger Tragmittel in Aufzügen mit großen Gewichten werden vorzugsweise Stahlseile mit einem Durchmesser von bis zu 8 mm verwendet.
Die Zugträger können beispielsweise einen im Wesentlichen runden Querschnitt aufweisen. In diesem Falle entspricht die vorstehend genannte maximale Abmessung dem Durchmesser des Zugträgers. Ein solches Tragmittel kann besonders einfach hergestellt werden, da bei der Anordnung der Zugträger im Mantel nicht auf die Orientierung bezüglich der Längsachse geachtet werden muss. Gleichermaßen können die Zugträger auch ovale oder rechteckige Querschnitte aufweisen, die zur Realisierung des Breiten- / Höhenverhältnisses zwischen 1 und 3 besonders geeignet sind.
Eine alternative Ausführung sieht vor, dass sich die beiden Zugträger zumindest punktuell berühren. Dies ermöglicht die Herstellung besonders platzsparender Tragmittel.
Bevorzugt weist die Längsstruktur der Außenoberfläche des Tragmittels wenigstens eine in Längsrichtung des Tragmittels verlaufende Nut auf. Hierdurch wird vorteilhaft die Flexibilität des Tragmittels erhöht, ohne seine Zugfestigkeit signifikant zu verringern. Eine Nut ist dabei bevorzugt in dem Bereich der Außenoberfläche vorgesehen, mit dem das Tragmittel ein Rad des Aufzugs umschlingt.
Eine solche Nut kann beispielsweise dadurch erzeugt werden, dass die Außenoberfläche des Tragmittels im Wesentlichen einer Außenkontur der beiden nebeneinander angeordneten Zugträger folgt. Hierdurch werden beide Zugträger vorteilhaft im Wesentlichen an jeder Stelle mit der gleichen Wandstärke umhüllt, so dass sich Spannungen innerhalb des Tragmittels homogen verteilen. Gleichzeitig ergibt sich in einfacher Weise auf den einander gegenüberliegenden Breitseiten des Tragmittels je eine vorstehend erläuterte vorteilhafte Nut zwischen den beiden Zugträgern. Weiter kann eine derartige Außenoberfläche bzw. Ummantelung mit wenig Ummantelungsmaterial ausgeführt werden, was sich kostengünstig auswirkt.
Die Nut bzw. ein Kanal kann auch dicht unter der Außenoberfläche des Tragmittels angeordnet sein, so wird einerseits Querkontraktion, besonders bei distanzierten Zugträgern ermöglicht und trotzdem wird die Tragmittelpressung im Bereiche des Zugträgers konzentriert und ein Mittenbereich des Tragmittels bleibt von Pressung entlastet. Der Mittenbereich, der dem Pressungsentlasteten Bereich des Tragmittels und der Rille entspricht, beträgt hierbei vorteilhafterweise in etwa 20% bis 50% der Tragmittelbreite.
Der Mantel kann die beiden Zugträger jeweils trapezförmig umschließen. Hierdurch ergeben sich vorteilhaft geneigte Außenflanken des Tragmittels, die aufgrund des Keileffektes vorteilhaft die Anpresskraft und damit die Treibfähigkeit eines Treibrades bei gleicher Vorspannung erhöhen.
Bevorzugt ist das Tragmittel bezüglich seiner in Breitenrichtung, i.e. einer axialen Richtung eines von dem Tragmittel umschlungenen Rades verlaufenden Querachse symmetrisch ausgebildet. Dies erleichtert die Montage, da das Tragmittel auch um 180° verdreht aufgelegt werden kann, und ermöglicht vorteilhaft die gegensinnige Umschlingung aufeinander folgender Räder mit identischen Außenoberflächenkonturen.
Als geeignetes Mantelmaterial hat sich insbesondere ein Elastomer, beispielsweise Polyurethan (PU) oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) erwiesen, das bezüglich Dämpfungs- und Reibeigenschaften sowie Verschleißverhalten vorteilhaft ist.
Die Außenoberfläche kann gezielt beeinflusst werden, dazu können unterschiedliche bereiche des Tragmittels mit Beschichtungen oder auch mit unterschiedlichen Beschichtungen versehen werden. So kann ein Bereich mit einer Beschichtung zur Erreichung einer guten Gleiteigenschaft versehen sein. Dieser Bereich kann zum Beispiel ein dem Traktionsbereich abgewandter Bereich oder es kann ein seitlicher Bereich des Tragmittels sein. Ein Bereich, im Besonderen der Traktionsbereich des Tragmittels ist vorteilhafterweise mit einer Beschichtung zur Erreichung einer guten Traktion bzw. Kraftübertragung versehen. Auch kann ein Bereich mit einer Farbbeschichtung versehen sein. Dies ist vorteilhaft, da dadurch das Tragmittel einfach montiert bzw. aufgelegt werden kann da ein allfälliges unbeabsichtigtes Verdrehen leicht erkannt und korrigiert werden kann. Selbstverständlich kann die Ummantelung auch mehrschichtig aufgebaut sein. Bei Verwendung unterschiedlich gefärbter Schichten lässt sich so einfach ein Verschleiß- bzw. Abriebszustand erkennen.
Eine derartige Beschichtung kann beispielsweise aufgespritzt, aufgeklebt, aufextrudiert oder aufgeflockt sein und aus Kunststoff und/oder Gewebe bestehen.
Ein Aufzug umfasst eine Kabine und ein damit über ein Tragmittel gekoppeltes Gegengewicht. Das Tragmittel wirkt mit der Kabine und dem Gegengewicht zusammen, um diese zu halten bzw. zu heben und kann hierzu an der Kabine und/oder dem Gegengewicht jeweils direkt, beispielsweise über ein Keilschloss, befestigt sein oder eine oder mehrere mit der Kabine bzw. dem Gegengewicht verbundene Räder umschlingen.
Es weist eine Zugträgeranordnung und einen die Zugträgeranordnung umhüllenden Mantel auf, der in einem Bereich einer Außenoberfläche, der ein Rad des Aufzuges umschlingt, eine Längsstruktur aufweist, wobei das Rad eine Rille zur seitlichen Führung des Tragmittels aufweist, in der das Tragmittel wenigstens teilweise aufgenommen ist. Das Tragmittel umschlingt das Rad wenigstens teilweise, beispielsweise um im Wesentlichen 180 °.
Der Rillengrund der Rille, auf der das Tragmittel mit seiner einen Breitseite aufliegt und der durch das Tragmittel umschlungen wird, ist im Wesentlichen gleichbleibend eben bzw. flach ausgebildet. Hierdurch wird die Herstellung eines solchen Rades vereinfacht. Auch die Montagefreundlichkeit des Aufzugs wird erhöht, da nunmehr die Längsstruktur des Tragmittels nicht auf eine hierzu komplementäre Struktur des Rillengrundes ausgerichtet werden muss. Insbesondere jedoch ermöglicht der ebene Rillengrund geringfügige interne Verformungen innerhalb des Tragmittels, so dass eine Spannung im Tragmittel gleichmäßiger über dessen Querschnitt verteilt werden kann. Dabei gewährleistet die Rille als seitlicher Anschlag eine ausreichende seitliche Führung des Tragmittels, ohne solche Mikroverformungen zu behindern. Vorteilhafterweise folgt die Rille an den beidseitigen Rändern des Tragmittels in etwa der Form des Tragmittels, das heißt die Rille weißt einen Einlaufbereich auf welcher über den Bereich der Umschlingung in der Regel nicht in Kontakt mit dem Tragmittel ist, der Einlaufbereich geht in einen Führungsbereich über welcher über den Bereich der Umschlingung in Kontakt mit dem Tragmittel ist. Dies bedeutet, dass die Rille an seinen seitlichen, der Breitseite des Riemens entsprechenden Begrenzungen der Struktur des Tragmittels folgen kann, dass sich jedoch der Rillengrund der sich zwischen diesen seitlichen Begrenzungen erstreckt eben ist, das heißt er weißt kein Zwischenerhebungen auf.
Das Rad, das von dem Tragmittel umschlungen wird und es in seiner Rille mit flachem Rillengrund aufnimmt, kann gleichermaßen ein Umlenk- oder Treibrad sein. Es können auch mehrere, bevorzugt alle von dem Tragmittel umschlungenen Räder des Aufzugs mit Rillen versehen sein, in denen das Tragmittel jeweils wenigstens teilweise aufgenommen ist und die einen ebenen bzw. flachen Rillengrund aufweisen. In einer Vorteilhaften Ausführung ist das Rad derart ausgeführt, dass mehrere Rillen mit flachem Rillengrund nebeneinander angeordnet sind. Dadurch können mehrere gleichartige Tragmittel nebeneinander geführt, umgelenkt und/oder getrieben werden.
Ein oder mehrere Treibräder können dabei mit einem Antrieb des Aufzugs gekoppelt sein, dessen auf das Rad aufgebrachte Drehmomente reibschlüssig als Längskräfte in das Tragmittel eingeleitet werden. Ein solcher Antrieb kann einen oder mehrere Asynchronmotoren und/oder Permanentmagnetmotoren umfassen. Diese Ausbildung erlaubt Antriebe mit geringen Abmessungen, so dass der für den Aufzug insgesamt benötigte Raum in einem Gebäude verringert werden kann. Hierzu kann der Aufzug insbesondere maschinenraumlos ausgebildet sein.
Mit besonderem Vorteil wird in einem Aufzug ein Tragmittel eingesetzt, wie es vorstehend beschrieben worden ist. Die hierzu erläuterten Vorteile, insbesondere bezüglich geringerer Abnützung und höherer Montagefreundlichkeit ergeben sich entsprechend.
Das Rad, im Besonderen das Treibrad ist vorteilhafterweise aus Stahl oder Gussmaterial (GG, GGG) hergestellt. Vorzugsweise sind die Rillen des Treibrades direkt in eine Welle eingearbeitet welche direkt, vorzugsweise einstückig mit einer Motor verbunden ist. Der Rillengrund weist dabei in einer bevorzugten Ausführung in Umfangsrichtung eine mittlere Rauhigkeit in einem Bereich zwischen 0,1 µm (Mikrometer) und 0,7 µm, insbesondere zwischen 0,2 µm und 0,6 µm und besonders bevorzugt zwischen 0,3 µm und 0,5 µm auf. In axialer Richtung weist der Rillengrund bevorzugt eine mittlere Rauhigkeit in einem Bereich zwischen 0,3 µm und 1,3 µm, insbesondere zwischen 0,4 µm und 1,2 µm und besonders bevorzugt zwischen 0,5 µm und 1,1 µm auf. Durch diese Rauhigkeiten kann in Umfangsrichtung ein Reibwert eingestellt werden, der eine ausreichende Treibfähigkeit vermittelt, während das Tragmittel in Axialrichtung reibschlüssig geführt wird und so ein übermäßiger Verschleiß an den Rillenflanken verhindert wird. Zur Erreichung einer gewünschten Oberflächeneigenschaft kann das Rad auch beschichtet sein. Alternativ kann das Rad, im Besonderen ein Umlenkrad ohne Treibfunktion, aus Kunststoff hergestellt sein, in den die erforderlichen Rillen eingearbeitet oder direkt eingeformt sind.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:

Fig. 1: einen Aufzug nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in einem seitlichen Querschnitt;
Fig. 2: ein Tragmittel mit Tragmittelaufnahme;
Fig. 3: ein Tragmittel mit Tragmittelaufnahme;
Fig. 4: ein anderes Tragmittel mit Tragmittelaufnahme;
Fig. 5: ein alternatives Tragmittel mit Tragmittelaufnahme;
Fig. 6: ein anderes Tragmittel mit Tragmittelaufnahme;
Fig. 7: ein weiteres alternatives Tragmittel mit Tragmittelaufnahme;
Fig. 8: eine Ausführungsform einer Rille mit Tragmittel; und
Fig. 9: eine Anordnung von Tragmittel mit Treibrad nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.

Einander entsprechende Bauteile bzw. Merkmale sind in den Figuren durch identische Bezugszeichen bezeichnet.
In Fig. 1 ist schematisch ein Aufzug nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung dargestellt. Dieser umfasst eine längs Schienen 5 in einem Schacht 1 verfahrbare Kabine 3 und ein damit gekoppeltes, gegensinnig verfahrendes Gegengewicht 8, das an einer Schiene 7 geführt ist. Ein nachfolgend näher beschriebenes Tragmittel 12 ist mit seinem einen Ende inertial in einem ersten Aufhängepunkt 10 im Schacht 1 befestigt. Von dort ausgehend umschlingt es ein mit dem Gegengewicht 8 verbundenes Umlenkrad 4.3 um 180° und anschließend ein Treibrad 4.1 ebenfalls um 180°. Von dort ausgehend umschlingt es nach einer Verdrillung um 180° um seine Längsachse zwei in den Boden 6 der Kabine 3 integrierte Umlenkräder 4.2 gleichsinnig jeweils um 90° und ist mit seinem anderen Ende in einem zweiten Aufhängepunkt 11 im Schacht 1 befestigt. Zwischen den beiden mit der Kabine 3 verbundenen Umlenkrädern 4.2 spannen zwei weitere Umlenkräder 4.4, die das Tragmittel 12 jeweils um etwa 12 ° umschlingt, das Tragmittel gegen den Kabinenboden 6 und verbessern so dessen Führung in den Umlenkrädern 4.2. Das Treibrad 4.1 des maschinenraumlosen Aufzugs wird dabei durch einen im Schacht 1 angeordneten Asynchronmotor 2 angetrieben, um Kabine 3 und Gegengewicht 8 zu halten bzw. zu heben.
Fig. 2 zeigt die obere Hälfte eines Treibrades 4.1 des Aufzuges aus Fig. 1 und das dieses umschlingende Tragmittel 12 im Querschnitt.
Das Tragmittel 12 weist zwei seitlich, i.e. bezüglich des Treibrades axial nebeneinander angeordnete Zugträger 14 auf, die jeweils aus neun miteinander verseilten Litzen bestehen. Die Kernlitze ist dabei dreilagig aus 19 miteinander verseilten Stahldrähten hergestellt und von acht zweilagigen Außenlitzen umgeben, die jeweils aus sieben Stahldrähten verseilt sind. Die beiden Zugträger 14 weisen entgegengesetzte Schlagrichtungen auf. Hierzu sind die Außenlitzen des einen Zugträgers rechtsgängig, die des anderen linksgängig um die jeweilige Kernlitze geschlagen. Dies wirkt einem Verdrehen des Tragmittels 12 entgegen.
Die Zugträger 14 weisen dabei einen Durchmesser von etwa 2,5 mm auf. Hierdurch können unter Beibehaltung eines vorteilhaften Durchmesserverhältnisses von beispielsweise D/d ≥ 40, wobei D den Durchmesser des Treibrades und d den Durchmesser eines Stahlseiles bezeichnet, vorteilhaft deutlich kleinere Umlenkradien und damit kleinere Treib- und Umlenkräder realisiert werden, was den erforderlichen Bauraum des Aufzugs vorteilhaft verringert. Selbstverständlich können unter Verwendung von hochfesten Zugträgern auch kleinere Durchmesserverhältnisse erreicht werden.
Die beiden Zugträger 14 sind in einem Mantel 13 aus EPDM eingebettet. Dieser weist eine Außenoberfläche 13.1 auf, die im Wesentlichen der in Fig. 2 strichliert angedeuteten Außenkontur 14.1 der beiden Zugträger 14 folgt. Da diese nebeneinander angeordneten Zugträger jeweils eine im Wesentlichen kreisförmige Außenkontur 14.1 aufweisen, weist die Außenoberfläche 13.1 im Querschnitt im Wesentlichen die Form einer liegenden Sanduhr auf, wobei auf den beiden Breitseiten (oben, unten in Fig. 2, 3) jeweils eine Nut 13.2 in Längsrichtung des Tragmittels 12 ausgebildet ist.
Hierdurch ist vorteilhaft die Wandstärke des die Zugträger 14 umgebenden Mantels 13 im Wesentlichen überall gleich, was zu einer verbesserten Spannungsverteilung im Tragmittel 12 führt. Gleichzeitig erleichtern die Vorsprünge 13.2 eine geringfügige, interne Bewegung der Zugträger 14 im Mantel 13 gegeneinander, so dass Querkräfte im Zugträger 12 verringert werden können. Es kann jedoch auch erwünscht sein, dass die Zugträger 12 fest im Mantel 13 eingebettet sind. Dementsprechend wird ein mantelmaterial bzw. eine Produktionsmethode gewählt, welche eine gute Einbindung des Mantelmaterials in den Zugträger ermöglicht.
Das Tragmittel 12 weist aufgrund seines Aufbaues ein Verhältnis seiner Breite B in axialer Richtung des Treibrades 4.1 zu seiner Höhe H in radialer Richtung des Treibrades 4.1 von 2 auf. Hierdurch werden gleichermaßen kleine Umlenkradien und dennoch eine ausreichende Flexibilität des Tragmittels, insbesondere in seiner Breitenrichtung gewährleistet. Dies erhöht insbesondere auch die Montagefreundlichkeit des flexibleren Tragmittels 12, das leichter auf die Räder 4.1 bis 4.4 aufgelegt werden kann. Um die Montagefreundlichkeit noch weiter zu erhöhen, ist das Tragmittel bezüglich seiner senkrecht zu seiner Längsrichtung stehenden, in Breiten- bzw. Höhenrichtung verlaufenden Quer- bzw. Hochachse symmetrisch ausgebildet, so dass es auch um 180° verdreht aufgelegt werden und aufeinander folgende Räder gegensinnig mit identischen Außenoberflächenkonturen umschlingen kann.
Das Tragmittel 12 ist in einer Rille 15 des Treibrades 4.1 so aufgenommen, dass es im Beispiel annähernd vollständig innerhalb der Rille 15 liegt, die beiden seitlichen Flanken bzw. Einlaufbereich 15.2 (links, rechts in Fig. 2) der Rille 15 berührt und auf dem Rillengrund 15.1 der Rille aufliegt. Der solcherart von dem Tragmittel 12 umschlungene Rillengrund 15.1 ist eben bzw. flach ausgebildet. Dies erleichtert die vorstehend erläuterte interne Bewegung des Tragmittels 12, so dass Querkräfte im Tragmittel 12 und damit einer Abnutzung des Tragmittels 12 und des Treibrades 4.1 vermindert werden.
Die Umlenkräder 4.2 bis 4.4 weisen ebensolche Rillen mit ebenem Rillengrund auf (nicht dargestellt), in denen das die Umlenkräder 4.2 bis 4.4 umschlingende Tragmittel 12 jeweils in der gleichen Weise aufgenommen ist, wie es mit Bezug auf Fig. 2 für das Treibrad 4.1 beschrieben wurde.
Fig. 3 zeigt ein Tragmittel 12 wie es aus Fig. 2 bereits bekannt ist. Das Tragmittel 12 ist in diesem Beispiel wiederum in einer Rille 15 des Treibrades 4.1 aufgenommen. Die Rille 15 beinhaltet den Rillengrund 15.1, einen seitlichen Führungsbereich 15.3 und einen seitlichen Einlaufbereich 15.2. Der Rillengrund ist flach bzw. eben ausgeführt. Die Rille 15 folgt an den beidseitigen Rändern des Tragmittels in etwa der Form des Tragmittels 12. Der Einlaufbereich 15.2 ist über den Bereich der Umschlingung nicht in Kontakt mit dem Tragmittel. Der Einlaufbereich 15.2 geht in den Führungsbereich 15.3 über welcher über den Bereich der Umschlingung in Kontakt mit dem Tragmittel 12 ist. Dies bedeutet, dass die Rille an seinen seitlichen, der Breitseite des Tragmittels 12 entsprechenden Begrenzungen der Struktur des Tragmittels folgt, der Rillengrund 15.1 der sich zwischen diesen seitlichen Begrenzungen erstreckt ist eben, er weißt keine Zwischenerhebungen auf. In den Fig. 2 und der nachfolgend beschriebenen Fig. 4 entfällt der Führungsbereich 15.3 praktisch, da der Einführungsbereich 15.2 und der Rillengrund 15.1 im Wesentlichen direkt aufeinander treffen. Ist die Rille 15 eines Treibrades beispielsweise mit reibwertbeeinflussenden Oberflächen versehen ist der Einführungsbereich 15.2 vorteilhafterweise reibwertvermindernd, und der Rillengrund 15.1 ist reibwerterhöhend ausgeführt. Der Führungsbereich 15.3 ist als Übergang ausgebildet. Der dem Einführungsbereich 15.2 naheliegende Teil ist reibwertvermindernd, und der dem Rillengrund 15.1 naheliegende Teil ist reibwerterhöhend ausgeführt, dadurch ist eine sichere Traktionsübertragung von der Rille zum Tragmittel erreicht und gleichzeitig ist die Seitenführung möglichst Reibfrei ausgeführt.
Fig. 4 zeigt nun eine Abwandlung des Treibrades 4.1 des in Fig. 1 gezeigten Aufzuges, das von einem Tragmittel 12 nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung umschlungen ist. Nachfolgend wird nur auf die Unterschiede zu der Ausführung nach Fig. 1 bis 3 eingegangen.
Der Mantel 13 des Tragmittels 12 nach der weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung gemäß Fig. 4 ist trapezförmig ausgebildet. Insbesondere weisen die jeweils einen Zugträger 14 umgebenden Mantelbereiche auf einander gegenüberliegenden Breitseiten (oben, unten in Fig. 4) des Tragmittels 12 einen trapezförmigen Querschnitt auf. Damit weisen sowohl die beiden zwischen den Zugträgern 14 ausgebildeten Nuten 13.2 als auch die daran angrenzenden Bereiche der Außenoberfläche 13.1 des Tragmittels 12 auf beiden Breitseiten jeweils einen trapezförmigen Querschnitt auf. Die einander gegenüberliegenden Schmalseiten (links, rechts in Fig. 4) des Tragmittels 12 sind damit ebenfalls trapezförmig ausgebildet und weisen gegenüber der Radialrichtung des Treibrades 4.1 einen Winkel auf.
Die einander in axialer Richtung gegenüberliegenden Flanken 15.2 der in dem Treibrad 4.1 ausgebildeten Rille 15 sind gegenüber der Radialrichtung um denselben Winkel geneigt, so dass das in der Rille 15 mit trapezförmigem Querschnitt aufgenommene Tragmittel 12 mit seinen dem Treibrad 4.1 zugewandten äußeren Schrägflächen auf diesen Flanken 15.2 aufliegt. Durch den hierdurch hervorgerufenen Keileffekt wird die Treibfähigkeit bei gleicher Vorspannung im Tragmittel 12 vorteilhaft erhöht.
Wie in den Figuren angedeutet, muss das Tragmittel in radialer Richtung nicht vollständig in der Rille 15 aufgenommen sein, sondern kann über diese radial nach außen vorstehen. In einer nicht dargestellten Abwandlung ist das Tragmittel 12 jedoch vollständig in der Rille 15 aufgenommen um es vor Beschädigungen zu schützen.
Fig. 5 zeigt eine alternative Ausführung eines Tragmittels 12 basierend auf der Ausführung gemäss Fig. 3. Gemäss dieser Ausführung berühren sich die beiden Zugträger 14 zumindest punktuell. Eine Außenkontur des einzelnen Zugträgers 14 ist naturgemäß strukturiert, da sich der Zugträger 14 aus einzelnen Drähten zusammensetzt. Die beiden Zugträger 14 sind nun soweit zusammengeschoben, dass sie sich die äußersten Drähte berühren. Im Mantelbereich zwischen den zwei Zugträgern befindet sich die Nut 13.2 bzw. eine Vertiefung. Der Rillengrund 15.1 der Rille 15 des Treibrades 4.1 ist eben. Über einen Bereich R des Rillengrundes ist eine Pressung zwischen Rillengrund 15.1 und Mantel 13 dementsprechend klein. Das dargestellte Tragmittel hat die Breite B und im dargestellten Beispiel beträgt des Anteil (R/B) pressungsfreien Bereiches R etwa 30%.
Fig. 6 zeigt nun eine Kombination der Ausführungen gemäss Fig.4 und der Zugträgeranordnung gemäss Fig. 5. Die Nut 13.2 ermöglicht dem Mantelmaterial 13 sich entsprechend einer effektiven Rillenbreite und Form geringfügig anzupassen. Geringfügige Abweichungen ergeben sich durch Herstelltoleranzen der beteiligten Teile wie Treibrad 4.1 und Tragmittel 12. Dies wird nicht nur durch die Ausführung gemäss Fig. 6, dies ist für alle dargestellten Ausführungen gültig.
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführung eines Tragmittels 12 welches in einer Rille 15 mit ebenem Rillengrund 15.1 aufgenommen ist. Die Nut 13.2 bzw. ein Kanal ist bei dieser Ausführung des Tragmittels 12 dicht unter der Außenoberfläche 13.1 des Tragmittels 12 angeordnet. So wird auch eine Querkontraktion ermöglicht und trotzdem wird die Tragmittelpressung im Bereiche der Zugträger 14 konzentriert und ein Mittenbereich R des Tragmittels 12 bleibt von Pressung entlastet.
Fig. 8 zeigt eine Ausführung der Rille 15 mit ebenem Rillengrund 15.1 zur Aufnahme des Tragmittels 12. Der Führungsbereich 15.3 ist in Richtung des Einlaufbereichbereichs 15.2 derart aufgeweitet, dass zwischen dem Führungsbereich 15.3 und dem unbelasteten Tragmittel 12 ein Luftspalt 19 besteht. Dies ist vorteilhafterweise dadurch realisiert, dass ein Führungsbereichsradius RR des Führungsbereichs 15.3 größer als ein Tragmittelradius RT des unbelasteten Tragmittels 12 ist. Das Tragmittel 12 verformt sich unter Belastung. Die unter Belastung entstehende Form ergibt sich als Resultat einer Zugbeanspruchung, welche beispielsweise durch eine am Tragmittel hängende Kabinenlast entsteht und einer Biegebeanspruchung, welche sich durch das Umlegen des Tragmittels um das Treibrad 4.1 ergibt. Die Aufweitung des Führungsbereichs 15.3 bewirkt nun, dass das Tragmittel frei, ohne beengende Querbegrenzungen, unter Belastung eine naturgemäße Form annehmen kann.
Vorteilhafterweise ist der Führungsbereichsradius RR oder der aufgeweitete Führungsbereich 15.3 derart ausgeführt, dass das Tragmittel 12 bei einer Umlenkung über das Treibrad 4.1 unter einer normal zu erwartenden Belastungskraft derart ovalisieren kann, dass es sich dem Führungsbereichsradius RR oder dem aufgeweiteten Führungsbereich 15.3 im Wesentlichen angleicht. Die normal zu erwartende Belastungskraft entspricht in der Regel einem normalen Betriebszustand der Aufzugsanlage. Dies bewirkt, dass sich das Tragmittel 12 im belasteten Zustand, wenn es unter Kraft um das Treibrad 4.1 läuft, ovalisieren bzw. ergeben kann wie es in der Fig.8 mit gestrichelter Linie 12.1 dargestellt ist. Dadurch wird das Tragmittel 12 in der Querkontraktion nicht behindert, was einen seitlichen Verschleiß reduziert und trotzdem ist durch die Form des Führungsbereiches eine Zentrierung des Tragmittels in der Rille 15 gegeben.
Fig. 9 zeigt in schematischer Weise einen Antrieb wie er in einem Aufzug nach Fig. 1 verwendbar wäre. Ein Motor 2 treibt ein Treibrad 4.1, welches im dargestellten Beispiel direkt in eine Welle des Antriebs bzw. des Motors 2 integriert ist. Das Treibrad 4.1 weist mehrere Rillen 15 auf, in welchen Rillen 15 jeweils ein Tragmittel 12 aufgelegt ist. Der Rillengrund 15.1 ist eben und er geht mittels Radius in die seitlichen Einführungsbereiche 15.2 über. Der Radius entspricht in etwa einer äußeren Form des Tragmittels in diesem Bereich. Die Anzahl erforderlicher Rillen bzw. Tragmittel richtet sich nach einer Tragkraft des Tragmittels und dem Gewicht der Kabine bzw. Gegengewichtes.
Die vorgenannten Erklärungen sind vorwiegend in Bezug auf ein Treibrad 4.1 gemacht. Sie gelten sinngemäß auch für Umlenkrollen 4.2, 4.3, 4.4. Selbstverständlich sind die gezeigten Ausführungsformen kombinierbar. So können natürlich auch die Tragmittel 12 der Ausführungsbeispiele gemäss den Fig. 2 bis 6 mit dicht unterhalb der Außenoberfläche 13.1 des Tragmittels 12 liegenden Nuten 13.2 bzw. Kanal versehen sein und die Außenkonturen des Tragmittels 12 sind vom Fachmann veränderbar. Sie kann im Besonderen auch oval, gerippt oder gewellt sein oder es können symmetrische wie auch unsymmetrische Außenoberflächen 13.1 bzw. Ummantelungen verwendet werden. Im Weiteren kann die ovalisierte Rillenform gemäss Fig. 8 auch auf andere Außenkonturen angewendet werden.

Claims

Aufzug mit mindestens einer Kabine (3), einem Gegengewicht (8), einem mit der Kabine und dem Gegengewicht zusammenwirkenden Tragmittel (12), einem von dem Tragmittel wenigstens teilweise umschlungenen Rad (4.1, 4.2, 4.3, 4.4), und zumindest einem Antrieb (2) zum Antreiben der Kabine (3), des Gegengewichts (8) und des Tragmittels (12),
wobei der Aufzug mit Kabine (3), Gegengewicht (8), Tragmittel (12) und Antrieb (2) in einem gemeinsamen Schacht (1) angeordnet ist,
wobei das Verhältnis einer Breite (B) des Tragmittels zu dessen Höhe (H) größer eins ist (B/H > 1) und kleiner oder gleich drei ist (B/H ≤ 3) und das Tragmittel weiter eine Zugträgeranordnung und einen die Zugträgeranordnung umhüllenden Mantel (13) aufweist, der in einem Bereich einer Außenoberfläche (13.1), der das Rad (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) teilweise umschlingt, eine Längsstruktur mit wenigstens einer in Längsrichtung des Tragmittels verlaufenden Nut (13.2) aufweist, und
wobei das Rad eine Rille (15) aufweist, in der das Tragmittel wenigstens teilweise aufgenommen ist, wobei
ein Rillengrund (15.1) der Rille, der durch das Tragmittel teilweise umschlungen wird, im Wesentlichen eben ausgebildet ist und dass der Mantel (13) auf seiner Außenoberfläche (13.1) wenigstens bereichsweise beschichtet ist, wobei die Beschichtung wahlweise reibungsvermindernd, reibungserhöhend und/oder verschleissreduzierend wirkt, und wobei die Rille (15) durch den Rillengrund (15.1), einen seitlichen Führungsbereich (15.3) und einen seitlichen Einlaufbereich (15.2) bestimmt ist und der Führungsbereich (15.3) In Richtung des Einlaufbereichbereichs (15.2) derart aufgeweitet ist, dass zwischen dem Führungsbereich (15.3) und dem unbelasteten Tragmittel (12) ein Luftspalt (19) besteht, wobei sich das Tragmittel (12) bei einer Umlenkung über das Rad (4.1) unter einer normal zu erwartenden Belastungskraft derart aufweitet, dass es sich dem aufgeweiteten Führungsbereich (15.3) im Wesentlichen angleicht.
Aufzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugträgeranordnung aus zwei oder mehreren Zugträgern (14) besteht, wobei sich die beiden oder mehreren Zugträger (14) zumindest punktuell berühren.
Aufzug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugträger (14) metallische Drähte umfassen, insbesondere ein- oder mehrfach verseilte Stahlseile umfassen, wobei die beiden Zugträger (14) vorteilhafterweise gegenläufig geschlagen sind.
Aufzug nach Anspruche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die metallischen Drähte, Stahlseile oder Zugträger eine maximale Abmessung, insbesondere einen Durchmesser aufweisen, die bzw. der in einem Bereich zwischen 1,25 mm und 8 mm, bevorzugt in einem Bereich zwischen 1,5 mm und 2,5 mm liegt und besonders bevorzugt im Wesentlichen 1,5 mm beträgt.
Aufzug nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugträger einen im Wesentlichen runden, ovalen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen.
Aufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (13.2) und/oder daran angrenzende Bereiche der Außenoberfläche (13.1) des Tragmittels (12) trapezförmig ausgebildet sind.
Aufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Antrieb (2) zum Treiben des Tragmittels durch Drehen des von dem Tragmittel wenigstens teilweise umschlungenen Rades (4.1) aufweist, wobei der Antrieb einen Asynchronmotor oder einen Permanentmagnetmotor umfasst.
Aufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Führungsbereichsradius RR des Führungsbereichs (15.3) größer als ein Tragmittelradius RT des unbelasteten Tragmittels (12) ist, wobei sich das Tragmittel (12) bei einer Umlenkung über das Treibrad (4.1) unter einer normal zu erwartenden Belastungskraft derart ovalisiert, dass es sich dem Führungsbereichsradius RR im Wesentlichen angleicht.
Aufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rille (15) teilweise beschichtet ist.
Aufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rillengrund (15.1) in Umfangsrichtung eine mittlere Rauhigkeit (Ra), insbesondere nach DIN EN ISO 4287, in einem Bereich zwischen 0,1 µm und 0,7 µm, insbesondere zwischen 0,2 µm und 0,6 µm, insbesondere zwischen 0,3 µm und 0,5 µm aufweist.
Aufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rillengrund (15.1) in Axialrichtung eine mittlere Rauhigkeit (Ra), insbesondere nach DIN EN ISO 4287, in einem Bereich zwischen 0,3 µm und 1,3 µm, insbesondere zwischen 0,4 µm und 1,2, insbesondere zwischen 0,5 µm und 1,1 µm aufweist.