FI109034B - Nostovaijeri - Google Patents

Description

109034

Nostovaijeri Käsiteltävä keksintö koskee monisäikeisiä nostovaijereita, jotka on tarkoitettu nimenomaan riipuntavoimansiirtoihin, esimerkiksi hissien nostovaije-5 reita.

Nämä vaijerit valmistetaan nykyään joko niin, että niissä on ul-kosäikeet ja teräksestä valmistettu sydän tai niin, että niissä on ulkosäikeet ja niiden keskellä sydän, joka ei ole metallimateriaalia tai joka on osittain metallia.

Sydämen on taattava sen tukemille ulkosäikeille oikea muoto ja 10 muodostettava nimenomaan riittävä toimintavälys niiden väliin, jolloin ne eivät pääse koskettamaan välittömästi toisiinsa, mikä aiheuttaisi taas kitkaa ja vaijerien kulumista niiden koskettaessa toisiinsa, jolloin vaijerit voisivat tarttua kiinni toisiinsa, niihin voisi muodostua koloja ja ne voisivat syöpyä ja murtua kosketuksesta johtuen.

15 Kokonaan metallista valmistetuissa vaijereissa terässydän takaa tä män oikean muodon, koska sen muoto muuttuu vain säteen suunnassa. Näiden kokonaan teräksestä tehtyjen vaijerien massa pituusyksikköä kohden on melko suuri. Lisäksi, koska ulkosäikeet ovat myös terästä (jolloin niiden muoto muuttuu myös vain säteen suunnassa), ulkosäikeiden vaijerin sydämeen kohdistamat 20 kosketuspaineet ovat hyvin suuret, varsinkin silloin kun vaijerit kierretään taljojen tai telojen päälle. Tämä aiheuttaa puolestaan kulumis- ja loveutumisriskin ulkosäikeiden ja sydämen välillä. Vastaavasti köysipyörissä tai teloissa olevien ::: : vaijerien ulkosäikeiden suuret kosketuspaineet voivat vahingoittaa näitä.

* Tästä syystä tällaisissa sovellutuksissa, varsinkin hisseissä, käyte- ·. · 25 tään sellaisia vaijereita, joiden ulkosäikeet ovat terästä ja joiden sydän on kovis- •: ta kuiduista, esimerkiksi sisalista, valmistettua luonnontekstiiliä.

:, Näiden vaijerien massa pituusyksikköä kohden on pienempi kuin ko konaan teräksestä valmistetuissa kaapeleissa ja niihin liittyy useita etuja: luonnonkuiduista valmistettu sydän muodostaa säiliön voiteluaineelle, 30 jolla sydän kyllästetään ja joka tulee ulos ulkosäikeiden puristaessa sydäntä, ulkosäikeiden sydämeen kohdistama kitka on pieni, mikä tekee tällai-: sesta vaijerista hyvin joustavan.

Hissiasennuksissa vaijerit kiinnitetään yleensä samaan käyttöpyö-rään kerrokseksi, jossa on useita yhdensuuntaisia vaijereita tai säikeitä. Jotta 35 kokonaiskuormitus saadaan jakautumaan jatkuvasti kaikkien säikeiden osalle, ·· kaikkien säikeiden on käyttäydyttävä niitä käytettäessä homogeenisesti, varsin-« · 109034 2 kin niiden halkaisijan ollessa kyseessä ja vastaavasti niiden pysyvän venymän osalta. Säikeiden jännitysten saamiseksi kauttaaltaan tasaisiksi niiden halkaisijoiden on oltava samanlaisia ja myös pysyttävä samanlaisina. Mikäli näin ei tapahdu, jotkut säikeet ovat liian kireitä ja jotkut taas liian löysiä, mikä aiheuttaa 5 vibraatiota ja erilaista kiertymistä (säie siirtyy tietyssä kohdassa toiseen säikee-seen nähden), mikä aiheuttaa taas vaijerien ja käyttöpyörän urien kulumista.

Tämän vuoksi sisalista koostuvan sydämen käsittävien vaijerien epäkohtana on niiden halkaisijoiden epätasaisuus ja niiden helppo kokoonpuristuvuus, kun ne on jännitetty, tällöin esiintyvien vuoroittaisten jousto- ja kiristystoi-10 mintajaksojen aikana, mikä aiheuttaa venymäpoikkeamia ja niistä johtuvia seurauksia, kuten edellä on esitetty.

Lisäksi nykyään on yhä vaikeampaa saada sisalkuituja, koska sisalin viljelyalueet ovat pienentymässä.

Sisalkuidut onkin yritetty korvata synteettisillä kuiduilla, mutta synteet-15 tiset kuidut ovat yhtäältä sisaliin verrattuna huonompia, kun on kysymys niiden toimimisesta voiteluainesäiliönä, ja toisaalta sydämen ja ulkosäikeiden välinen kitka on huomattavasti pienempi. Tästä johtuen vaijerien väsymislujuus on pienempi, koska säikeet kuluttavat vaijereita käytettäessä niiden sydäntä, mikä aiheuttaa lisäksi sydämen kulumista, vaijerin halkaisijan pienenemisen ja tästä 20 johtuvan pysyvän venymän.

Keksinnön tavoitteena on saada aikaan uusi nostovaijeri, joka sopii erityisesti hisseihin tai vastaaviin nostopyöriin ja jolla pystytään ratkaisemaan eri- . : laiset edellä esitetyt ongelmat ja jonka halkaisija on yhtenäinen ja pysyvä veny- : :mä on pienempi ja joka ei vahingoita osia vaijeria kelattaessa.

• · · : 25 Näiden tavoitteiden pohjalta keksinnön mukaan on kehitetty vaijeri, :·.·.* jossa on useita metallista valmistettuja ulkosäikeitä, jotka on kierretty kes-• · ’ kisydämen ympärille. Keksinnön mukaan tälle vaijerille on ominaista, että ui- *::; kosäikeet koostuvat ainakin yhdestä kerroksesta metallilankoja, jotka on kierretty • · · ‘ synteettisestä materiaalista valmistetun sydämen päälle ja jolloin niiden kierre- 30 nousu vastaa niiden säikeiden kierrenousua, joista sydän on valmistettu.

»

Vaijerin sydän on mieluimmin kokonaan metallia tai yhdistelmära- • · · kennetta, ts. siinä on metallisäikeitä ja muovimateriaalista tehtyjä elementtejä.

.·.·. Keksinnön mukaisella vaijerilla on suuri geometrinen stabiliteetti me- tallisydämestä johtuen, joka puristuu vain hyvin vähän kokoon, joten sen pysyvä * · 35 käyttövenymä on saatu tuntuvasti pienemmäksi. Sen massa pituusyksikköä » · \v kohden on yhtä suuri tai melkein yhtä suuri kuin sellaisessa vastaavassa vaije-

I I

» · » * · · • · 3 109034 rissa, jossa on metalliset ulkosäikeet sydämen päällä, joka on tehty luonnon-tekstiilikuiduista ja tämän vuoksi pienempi kuin kokonaan metallista valmistetun ja halkaisijaltaan yhtä suuren vaijerin massa.

Lisäksi sydänosan synteettinen muovimateriaali mahdollistaa ul-5 kosäikeiden muuttumisen muodoltaan kelattaessa vaijeri köysipyörien tai telojen päälle, niin että se vastaa sitä uraa, jossa vaijeri on. Tämä takaa käytännöllisesti katsoen näiden ulkosäikeiden ja sydämen välisten kosketuspaineiden jyrkän alenemisen, mikä vähentää lovenmuodostusriskiä, koska sydämen säikeet ja ulkosäikeet kelataan samaa kierrenousua käyttäen. Paineen jyrkkä aleneminen 10 tapahtuu siis ulkosäikeiden ja kelausosien välillä, mikä vähentää näiden osien vahingoittumisvaaraa. Tästä johtuen keksinnön mukaisen vaijerin väsymislujuus paranee huomattavasti tekstiilisydämen käsittävään vaijeriin verrattuna.

Lisäksi käytettäessä valmistukseen metallisydäntä, joka on mitoitukseltaan stabiili, ja ulkosäikeiden metallikerroksesta tai -kerroksista johtuen vaije-15 rin halkaisijan valmistustoleranssia voidaan pienentää tuntuvasti nimellisläpimi-tan toleranssin ollessa - 0, + 3 %, kun taas tekstiilisydämen käsittävän vaijerin toleranssi on - 0, + 5 tai 6 %.

Keksinnön muita piirteitä ja etuja käy selville seuraavasta selostuksesta, joka on laadittu esimerkkinä keksinnön mukaisesta nostovaijerista, joka 20 on tarkoitettu erityisesti hissivaijeriksi ja monivaijeriasennuksiin riipuntavoiman-siirtoihin liittyen.

Seuraavassa viitataan oheiseen piirustukseen, joka on poikkileikkaus . keksinnön mukaisesta vaijerista.

• * · . .·. Vaijerissa 1 on useita ulkosäikeitä 2 (esitetyssä esimerkissä kahdek- 25 san) sydämen 3 ympärillä. Sydän 3 käsittää taas keskellä sijaitsevan sydänosan 4 (muodostettu mieluimmin eri säikeestä), neljä pääsäiettä 5 ja neljä sekundaa-: ; ’ risäiettä 6. Kaikki sydämen säikeet ovat terästä ja koottu Langin kerrokseksi.

Ulkosäikeet 2 kootaan tavalliseksi kerrokseksi ja ne ovat yhdensuun-*·* * täisiä ja kierrenousultaan samanlaisia sydämen säikeiden kanssa ja ne kootaan 30 niin, että kaikki kerrosten väliset kosketukset ja vierekkäisten säikeiden väliset ' ·": kosketukset ovat lineaarisia, mikä mahdollistaa kosketuspaineiden alentamisen ja näin ollen lovienmuodostusriskin vähenemisen.

Ulkosäikeet 2 muodostetaan teräslangat 21 käsittävästä ulkokerroksesta ja ne pannaan keskituen 22 päälle, joka on synteettistä materiaalia ja jolla •y’ 35 on hyvät mekaaniset ominaisuudet, esimerkiksi polyeteenistä, polypropeenista, • » > 4 109034 polyamidista tai muista vastaavista aineista, jotka ovat mieluimmin termoplastista tyyppiä.

Keskitukiosassa voi olla myös aromaattisia kuituja, hiili- tai lasikuituja tai muita kuituja, jotka ovat mekaanisesti erittäin lujia ja jotka on peitetty poly-5 eteeni-, polypropeeni- tai polyamidivaipalla tai muista vastaavista aineista tehdyllä vaipalla.

Ulkosäikeet 2 on tehty mieluimmin sijoittamalla ulkokerroksen säikeet synteettistä materiaalia olevan palteen päälle, joka on pehmennetty kuumentamalla, niin että langat 21 uppoavat synteettiseen materiaaliin ja että se virtaa 10 lankojen väliin ja täyttää kaikki siinä olevat aukot.

Vaikka esitetyssä esimerkissä onkin vain yksi lankakerros 21, on myös mahdollista, että ulkosäikeissä on useita lankakerroksia, esimerkiksi kaksi, jotka on pantu kokoon edellä selostetulla tavalla, jolloin synteettinen materiaali täyttää lankojen väliset aukot.

15 Ulkosäikeet voidaan valmistaa menetelmällä, jota selostetaan julkai sussa FR-A-1 601 293, joka koskee sellaisten vaijerien valmistusta, joissa ei ole metallisydäntä ja josta on saatavana lisätietoja.

On kuitenkin huomattava, että nyt mainitulla menetelmällä tapahtuvassa valmistuksessa synteettistä materiaalia oleva palle, jonka on tarkoitus 20 muodostaa keskituki 22, muotoillaan ennen ulkolankojen sijoittamista ainakin osittain niin, että se vastaa sen lankakerroksen profiilia, jonka se tukee kiertämisen jälkeen, mikä mahdollistaa säikeen muodon ohjaamisen sijoittamalla langat . :': automaattisesti etukäteen palteen päälle.

Kuten jo mainittiin, ulkosäikeissä on sama kierrenousu kuin sydämen ; 25 säikeissä 5, 6, ja ne ovat yhdensuuntaisia sydämen kanssa. Tämän suositetta- • ·. *. van järjestelyn etuna on lisäksi, että vaijeri voidaan valmistaa yhtenä työvaihee- ' na, jonka aikana kaikki säikeet, siis sydämen säikeet ja ulkosäikeet, liitetään samanaikaisesti yhteen samana työvaiheena.

Ulkosäikeiden 2 keskituen 22 synteettisestä materiaalista johtuen 30 säikeiden kosketuspaineet jakautuvat erittäin hyvin kelauslaitteissa, kuten köysi-pyörissä tai telassa, koska tämä materiaali mahdollistaa ulkosäikeiden muuttumisen muodoltaan elastisesti poikkileikkaussuunnassa, jolloin ne vastaavat paremmin kelausosien urien tai laakeripintojen profiilia.

Samoista syistä johtuen ulkosäikeiden kosketuspaineiden jakautumi-35 nen sydämen säikeiden osalle tehostuu huomattavasti verrattaessa sitä koko-metallisiin, sydämen päällä oleviin ulkosäikeisiin sydämen ollessa tällöin joko 5 109034 metallia tai yhdistelmärakennetta. Metallisydän kuluu tällöin hyvin vähän. Edellä mainittujen etujen lisäksi, kun on kysymys vaijerin käyttöolosuhteista, keksintö mahdollistaa myös metallisydäntä käytettäessä nimellisläpimitan toleranssin pienentämisen, jolloin se voi olla puolet verrattaessa sitä sellaisiin vaijereihin, 5 joissa on tekstiilisydän.

Lisäksi keksinnön mukaisen kaapelin rakenne mahdollistaa, kun sen käytössä tapahtuvaa diametraalista kokoonpuristumista rajoitetaan, pysyvän venymän pienenemisen käytössä tuntuvasti. Suoritetut testit ovat osoittaneet, että pysyvä venymä on 3 - 6 kertaa pienempi kuin sellaisten aikaisempien vaijerien 10 venymä, joiden sydän on sisalia.

Esimerkkinä esitetään seuraava taulukko, jossa verrataan tuloksia, jotka on saatu testaamalla aikaisemman rakenteen mukainen ja tekstiilisydämen käsittävä vaijeri ja keksinnön mukainen vaijeri.

Nämä tiedot on saatu suorittamalla mittaukset ennen tavanomaista 15 väsymistestiä, sen aikana ja sen jälkeen käytettäessä halkaisijaltaan 300 mmm köysipyörää ja sellaisia vaijereita, joiden nimellisläpimitta on 13 mm.

Tekstiili- Keksinnön mukainen sydän vaijeri 20

Halkaisija ilman jännitystä ennen tekstiä 13,3 mm 13,15 mm

Halkaisija ilman jännitystä 25 200 000 vuoroliikkeen (köysi- ; pyörän päällä) jälkeen 12,75 mm 12,95 mm 4 · · :’1: Pysyvä venymä 200 000 vuoro- : 1 1 liikkeen (köysipyörän päällä) ’ | 30 jälkeen 0,35% 0,06%

I I t I

: ’; ’; Ulkosäikeitä katkennut 200 000 vuoroliikkeen (köysipyörän päällä) jälkeen 20 0 35 .··1. Sydämen tarkastaminen 600 000 / ei katkenneita vuoroliikkeen jälkeen säikeitä \t": Keksintöä ei ole kuitenkaan rajoitettu edellä esimerkkinä selostettuun , v, 40 vaijerirakenteeseen. Nimenomaan sydämen koostumus voi poiketa edellä esite- ; ’. tystä ja metallisydämen säikeiden lukumäärää, rakennetta ja keskinäistä sijaintia 109034 6 voidaan muuttaa, ilman että sillä on haitallista vaikutusta niihin erikoisetuihin, jotka saadaan keksinnön mukaisia ulkosäikeitä käytettäessä.

Ulkosäikeiden lukumäärää voidaan myös muuttaa.

Vaijerin sydän voi olla myös yhdistelmärakennetyyppiä, ts. siinä on 5 metallisäikeitä ja palteita, jotka on tehty synteettisistä materiaaleista, jotka on pantu säikeiden väliin. Esimerkiksi vaijerin keskellä oleva sydänosa 4 ja/tai sekundaariset säikeet 6 voidaan korvata termoplastisilla palteilla, jotka voidaan panna ainakin osittain sydämen säikeiden välissä oleviin tiloihin tai sydämen säikeiden ja ulkosäikeiden väliin. 1 · ·

Claims (6)

7 109034

1. Vaijeri, joka käsittää ulkosäikeitä (2), jotka sisältävät metallitankoja (21), jotka on sijoitettu keskellä olevan sydämen (3) päälle, jotka ulkosäikeet 5 (2) muodostuvat ainakin yhdestä metallilankoja (21) olevasta kerroksesta, joka on sijoitettu synteettisestä materiaalista valmistetun sydänosan (22) päälle, tunnettu siitä, että keskellä oleva sydän (3) on kokonaan metallia ja käsittää säikeet (5, 6), jotka on kelattu keskellä olevan sydänosan (4) päälle, ja että ulkosäikeet (2) on kelattu samalla kierrenousulla kuin säikeet (5, 6) yhden-10 suuntaisesti näiden kanssa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vaijeri, tunnettu siitä, että ulkosäikeiden (2) sydänosan (22) muodostava synteettinen materiaali on termoplastinen materiaali.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vaijeri, tunnettu siitä, että 15 ulkosäikeiden (2) sydänosa (22) käsittää aromaattisia kuituja, hiilikuituja tai lasikuituja.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vaijeri, tunnettu siitä, että ulkosäikeiden (2) sydänosa (22) koostuu synteettisistä kuiduista, joilla on hyvä mekaaninen lujuus ja jotka on päällystetty termoplastimateriaalivaipalla.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vaijeri, tunnettu siitä, että ulkosäikeiden (2) sydänosan (22) muodostava synteettinen materiaali on poly-eteeniä, polypropeenia tai polyamidia.

. 6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen vaijeri, tunnettu siitä, että • · · : vaijerin keskellä oleva sydänosa koostuu säikeestä. * * · • » · • · · • * · • · * * * • I « « I · · * * # i * • * » I » * f » t · i i > » i » > · 8 109034