EP4058390B1

EP4058390B1 - Cord eines aufzugsgurtes aufweisend aus verschiedenen beschichtungsdicken aufweisenden filamenten ausgebildeten litzen

Info

Publication number: EP4058390B1
Application number: EP20793652.7A
Authority: EP
Inventors: Jan-Henning Quass; Hubert Göser; Andre Kucharczyk; Stephan Brocke
Original assignee: ContiTech Antriebssysteme GmbH
Current assignee: ContiTech Antriebssysteme GmbH
Priority date: 2019-11-15
Filing date: 2020-10-19
Publication date: 2023-09-13
Anticipated expiration: 2040-10-19
Also published as: EP4058390A1; DE102019217625A1; WO2021094059A1; CN114728764B; CN114728764A

Description

Die Erfindung betrifft einen Aufzugsgurt aus elastomerem Material, der eingebettete und in Gurtlängsrichtung verlaufende Zug- oder Festigkeitsträger aufweist, welche in Form von Corden aus ein- oder mehreren Litzen ausgebildet sind, wobei die Litzen aus mit einer Beschichtung versehenen Filamenten aufgebaut sind, die um ein als Litzenseele dienendes Filament angeordnet, vorzugsweise geschlagen sind.
Seit geraumer Zeit werden in der Aufzugstechnik die vormals ausschließlich verwendeten Stahlseile mehr und mehr durch riemenartige Tragmittel ersetzt, nämlich durch Aufzugsgurte. Solche Aufzugsgurte können als Flachriemen, Keilrippenriemen oder anderweitig profilierte Riemen aus elastomeren Material ausgebildet sein und sind mit Zugträgern bzw. Festigkeitsträgern versehen, die innerhalb des elastomeren Materials in Längsrichtung der Aufzugsgurte eingebettet sind und im Wesentlichen die Zugkräfte auffangen.
Die Zugträger können aus unterschiedlichen Materialien bestehen, sind aber in der Regel dünne Stahlcorde, welche einerseits vollständig vom elastomeren Material umschlossen sind und andererseits durch eine Beschichtung vor Korrosion geschützt werden. Bei Stahlcorden ist dies in der Regel eine relativ dünne Zinkbeschichtung.
Die Stahlcorde bestehen üblicherweise aus einzelnen umeinander geschlagenen Litzen, diese wiederum aus mehreren getwisteten oder umeinander geschlagenen Filamenten.
Während des Betriebs der Aufzugsgurte und während der über Umlenk- und Tragrollen erfolgenden wechselnden Biegungen des Aufzugsgurts, respektive der Stahlcorde unter Last, bewegen sich die einzelnen Filamente relativ zueinander und entsteht Reibung zwischen den einzelnen Filamenten. Der dabeit entstehende Abrieb wird als "Fretting" bezeichnet. Durch diese Reibung der einzelnen Filamente aneinander kann die relativ dünne Beschichtung der Filamente, bei Stahlcorden bzw. Stahlfilamenten die Zinkbeschichtung abgerieben werden. Die danach bei verzinkten Stahlcorden einsetzende Reibung von Stahl auf Stahl erzeugt einen so genannten "Reibrost". Dieser ist unerwünscht und behindert den einwandfreien Betrieb eines Aufzugs.
Dokument WO 2012/021134 A1 offenbart den Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
Für die Erfindung bestand daher die Aufgabe, einen Aufzugsgurt bereitzustellen, der diese Neigung zur Bildung von Reibrost nicht oder nur in geringerem Maße aufweist und somit eine längere Betriebszeit erlaubt, bevor die so genannte Ablegereife erreicht ist, d.h. der Aufzugsgurt ausgetauscht werden muss.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart.
Dabei ist das die Litzenseele bildende Filament, das im Fachjargon "King-Filament" genannt wird, mit einer dickeren Beschichtung versehen, als die die Litzenseele umgebenden Filamente. Durch Untersuchungen und Prüfstandsläufe konnte man überraschenderweise feststellen, dass der Abrieb durch Fretting bereits dann minimiert wurde, wenn in der erfindungsgemäßen Art und Weise die Litzenseelen und die umgebenden Litzen mit unterschiedlichen Schichtdicken versehen sind. Dies ist nicht nur bei den innen liegenden Litzen der Corde der Fall, sondern durchaus auch bei den außen liegenden Litzen, was im Vorfeld der Versuche nicht auf der Hand lag.
Der hier entstehende Effekt des verringerten Abriebs scheint auf einem Zusammenwirken zu beruhen, welches daraus entsteht, dass die verdickte Beschichtung sowohl als "Schmierschicht" als auch als "Opferschicht" wirken kann. In jedem Fall wird bei Zinkbeschichtungen das Auftreten von braunem Reibrost vermieden bzw. deutlich verzögert, vorteilhafterweise und besonders ausgeprägt dann, wenn die Corde aus mehreren Litzen ausgebildet sind, wobei eine innenliegende zentrale Litze von mehreren außen liegenden Litzen umgeben ist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass das die Litzenseele bildenden Filament der innenliegenden zentralen Litze eine dickere Beschichtung aufweist, als die die Litzenseelen der äußeren Litzen bildenden Filamente. Auch hier ergaben Versuche, dass der Abrieb durch eine solche Maßnahme weiter verringert werden kann und die Haltbarkeit bzw. Lebensdauer des Aufzugsgurts weiter erhöht wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Beschichtung der die Litzenseelen bildenden Filamente um mindestens 10% dicker ist als die Beschichtung der die Litzenseelen umgebenden Filamente, vorzugsweise um mehr als 30% dicker ist. Einerseits sind solche Unterschiede verfahrenstechnisch durchaus herstellbar. Andererseits ist eine Begrenzung im Hinblick auf ökonomische Betrachtung dadurch gewährleistet.
Gleiches gilt für eine weitere vorteilhafte Ausbildung, die darin besteht, dass die Beschichtung der die Litzenseelen bildenden Filamente im Mittel dicker ist als 2µm. Die Angabe "im Mittel dicker" scheint nur vordergründig ungenau zu sein, ist aber in praxi erforderlich, um Besonderheiten unterschiedlicher Beschichtungsverfahren zu berücksichtigen, bei denen geringe Abweichungen über die gesamte Fläche bzw. Länge der Filamente möglich und verfahrensimmanent sind. So erfolgt beispielsweise bei der Zinkbeschichtung von Stahlfilamenten eine Reihe von Messungen über die Länge eines Filaments, mit denen dann eine Mittelwertbestimmung erfolgt. Das trägt der Tatsache Rechnung, dass bei der Beschichtung solcher Elemente einerseits eine Optimierung im Hinblick auf eine möglichst geringe Menge an Beschichtungsmaterial angestrebt wird, andererseits aber eine Mindestschichtdicke nicht unterschritten werden soll.
Für einen großen Teil der Anwendungsfälle besteht eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Corde als Stahlcorde ausgebildet sind und die Beschichtung eine Zinkschicht ist. Damit erhält man relativ einfach herstellbare und preiswerte Cordmaterialien, die den Ansprüchen für Aufzugsgurte in allerbester Weise genügen.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung für eine solche Cordkonstruktion besteht darin, dass die Zinkschicht weitere Legierungsbestandteile enthält, vorzugsweise Aluminium (Al). Hierdurch wird die Korrosionsfestigkeit erhöht und der Abrieb weiter erniedrigt. Gleiches gilt für eine vorteilhafte Ausführung, bei der der Aufzugsgurt Corde mit Filamenten aufweist, bei denen zwischen der Zinkschicht und der Filamentoberfläche eine Eisen-Zink-Legierung ausgebildet ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung eines Aufzugsgurts besteht darin, dass die Zug- oder Festigkeitsträger als Stahlcorde in Form einer 7x7-Konstruktion ausgebildet sind. Die innenliegende zentrale Litze weist ein die Litzenseele bildendes Filament mit einer Zinkbeschichtung von mindestens 1,5µm oder in eine zweiten Variante mindestens 2,5µm auf, sowie sechs die Litzenseele umgebende Filamente mit einer Zinkbeschichtung von mindestens 1,0µm oder in eine zweiten Variante mindestens 2,0µm. Die außen liegenden sechs Litzen jeweils ein die Litzenseele bildendes Filament mit einer Zinkbeschichtung von mindestens 1µm oder in eine zweiten Variante mindestens 2,0µm sowie sechs die Litzenseele umgebende Filamente mit einer Zinkbeschichtung von mindestens 0,5µm oder in eine zweiten Variante mindestens 1,0µm aufweisen.
Welche der beiden Varianten die bessere für den jeweiligen Anwendungsfall ist, hängt u.a. ab vom Längengewicht der Zugträger/Corde, d.h. vom Längengewicht des Aufzugsgurts, wie es in der Auslegung der Aufzugskonstruktion vorgesehen ist.
Neben weiteren möglichen und typischen Konstruktionen dient die zweite Variante/ Ausbildung auch als Ausführungsbeispiel, wie es in der Figur 1 dargestellt ist.
Die Fig. 1 zeigt einen Cord bzw. Zugträger 1 eines Aufzugsgurtes. Der Zugträger ist ein Stahlcord in Form einer 7x7-Konstruktion, das heißt, dass der Cord bzw. Zugträger 1 jeweils sieben Litzen L1 bis L7 mit je sieben Filamenten F1 bis F7 aufweist, nämlich eine zentrale Litze L1 und sechs diese zentrale Litze außen umgebenden Litzen L2 bis L7. Jede Litze weist dann wieder ein als Litzenseele dienendes Filament F1 auf, das sogenannte "King-Filament" welches von sechs weiteren Filamenten F2 bis F7 umgeben ist.
Zur besseren Übersicht sind dabei die zu der zentralen, innenliegendem Litze L1 gehörigen Filamente mit einem weiteren Index "i" versehen so dass die innenliegende Litze die Filamente Fi1 bis Fi7 aufweist. Entsprechend sind die Filamente der am Umfang angeordneten Litzen L2 bis L7 mit einem weiteren Index "a" versehen so dass die außen liegenden Litzen jeweils die Filamente Fa1 bis Fa7 aufweisen.
Die innenliegende zentrale Litze L1 weist ein die Litzenseele bildendes Filament Fi1 mit einer Zinkbeschichtung von mindestens 2,5µm auf, sowie sechs die Litzenseele umgebende Filamente Fi2 bis Fi7 mit einer Zinkbeschichtung von mindestens 2,0µm. Die außen liegenden sechs Litzen L2 bis L7 weisen jeweils ein die Litzenseelen Fa1 bildende Filamente mit einer Zinkbeschichtung von mindestens 2,0µm sowie sechs die jeweilige Litzenseele umgebenden Filamente Fa2 bis Fa7 mit einer Zinkbeschichtung von mindestens 1,0µm aufweisen. Somit entspricht in diesem Fall die Zinkbeschichtung der jeweiligen Innenseelen Fa1 (der außen liegenden Litzen L2 bis L7) der Zinkbeschichtung der äußeren Filamente Fi2 bis Fi7 der innen liegenden Litze L1.
Natürlich können auch andere gängige Cordkonstruktionen in der erfindungsgemäßen Art ausgebildet werden, beispielsweise Konstruktionen des Typs 7x19, 19+8x7 oder ähnliche.

Bezugszeichenliste

(Teil der Beschreibung)

1: Cord

Fa1: Filament / King-Filament (Außenlitze)
Fa2: Filament (Außenlitze)
Fa3: Filament (Außenlitze)
Fa4: Filament (Außenlitze)
Fa5: Filament (Außenlitze)
Fa6: Filament (Außenlitze)
Fa7: Filament (Außenlitze)

L1: zentrale Litze
L2: Außenlitze
L3: Außenlitze
L4: Außenlitze
L5: Außenlitze
L6: Außenlitze
L7: Außenlitze

Fi1: Filament / King-Filament (zentrale Litze)
Fi2: Filament (zentrale Litze)
Fi3: Filament (zentrale Litze)
Fi4: Filament (zentrale Litze)
Fi5: Filament (zentrale Litze)
Fi6: Filament (zentrale Litze)
Fi7: Filament (zentrale Litze)

Claims

Aufzugsgurt aus elastomerem Material, der eingebettete und in Gurtlängsrichtung verlaufende Zug- oder Festigkeitsträger aufweist, welche in Form von Corden (1) aus ein- oder mehreren Litzen (L1-L7) ausgebildet sind, wobei die Litzen aus mit einer Beschichtung versehenen Filamenten (Fi1- Fi7; Fa1- Fa7) aufgebaut sind, die um ein als Litzenseele dienendes Filament (Fi1; Fa1) angeordnet, vorzugsweise geschlagen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das die Litzenseele bildende Filament mit einer dickeren Beschichtung versehen ist, als die die Litzenseele umgebenden Filamente (Fi2-Fi7; Fa2-Fa7).
Aufzugsgurt nach Anspruch 1, bei dem die Corde aus mehreren Litzen ausgebildet sind, wobei eine innenliegende zentrale Litze (L1) von mehreren außen liegenden Litzen (L2-L7) umgeben ist.
Aufzugsgurt nach Anspruch 2, bei dem das die Litzenseele bildenden Filament (Fi1) der innenliegenden zentralen Litze (L1) eine dickere Beschichtung aufweist, als die die Litzenseelen der äußeren Litzen (L2-L7) bildenden Filamente (Fa1).
Aufzugsgurt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Beschichtung der die Litzenseelen bildenden Filamente (Fi1, Fa1) um mindestens 10% dicker ist als die Beschichtung der die Litzenseelen umgebenden Filamente (Fi2-Fi7; Fa2-Fa7), vorzugsweise um mehr als 30% dicker ist.
Aufzugsgurt nach Anspruch 4, bei dem die Beschichtung der die Litzenseelen bildenden Filamente im Mittel dicker ist als 2µm.
Aufzugsgurt nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Corde als Stahlcorde ausgebildet sind und die Beschichtung eine Zinkschicht ist.
Aufzugsgurt nach Anspruch 6, bei dem die Zinkschicht weitere Legierungsbestandteile enthält, vorzugsweise Aluminium (Al).
Aufzugsgurt nach Anspruch 6 oder 7, bei dem zwischen der Zinkschicht und der Filamentoberfläche eine Eisen-Zink-Legierung ausgebildet ist.
Aufzugsgurt nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem die Zug- oder Festigkeitsträger als Stahlcorde in Form einer 7x7-Konstruktion ausgebildet sind, wobei die innenliegende zentrale Litze ein die Litzenseele bildendes Filament mit einer Zinkbeschichtung von mindestens 1,5µm sowie sechs die Litzenseele umgebende Filamente mit einer Zinkbeschichtung von mindestens 1µm aufweist, während die außen liegenden sechs Litzen jeweils ein die Litzenseele bildendes Filament mit einer Zinkbeschichtung von mindestens 1µm sowie sechs die Litzenseele umgebende Filamente mit einer Zinkbeschichtung von mindestens 0,5µm aufweisen.
Aufzugsgurt nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem die Zug- oder Festigkeitsträger als Stahlcorde in Form einer 7x7-Konstruktion ausgebildet sind, wobei die innenliegende zentrale Litze ein die Litzenseele bildendes Filament mit einer Zinkbeschichtung von mindestens 2,5µm sowie sechs die Litzenseele umgebende Filamente mit einer Zinkbeschichtung von mindestens 2,0µm aufweist, während die außen liegenden sechs Litzen jeweils ein die Litzenseele bildendes Filament mit einer Zinkbeschichtung von mindestens 2,0µm sowie sechs die Litzenseele umgebende Filamente mit einer Zinkbeschichtung von mindestens 1,0µm aufweisen.