JP2006502928A - リフトベルトおよびシステム - Google Patents

Abstract

本発明はプーリ係合面にリブ付形状（２５）を有するリフトベルト（１０）を備える。リフトベルトはまた、エラストマ本体の内部に張力コード（１５）を備える。リブはプーリのリブに係合する。リフトベルトは、平ベルトに比較して、リブの増加した面積により増加した負荷リフト性能を示す。ベルト（１０）は、抵抗（Ｂｒ）を有する導電性の張力コードをさらに備える。抵抗の変化はベルト負荷とともにベルト状態の測定に用いられる。

Description

本発明はリフトベルトおよびシステムに関し、特にリブ付面を備えた平リフトベルトを有するリフトベルトおよびシステムに関する。

エレベータを含むリフトシステムは一般的に、エレベータケージあるいは他の負荷の重量に耐えるロープあるいはリフトベルトを備える。リフトベルトは、電気モータのような駆動源とともに、負荷およびプーリにある態様で係合される。

リフトベルトは平ベルトであってもよい。平ベルトはエラストマ本体の内部に含まれる張力コードを備える。平ベルトは厚さｔよりも大きな幅Ｗを備える。

平ベルトはリフト滑車に係合する。リフト滑車は平ベルト受面およびサイドフランジを有する。リフト滑車はプーリのベルト受面にゴム材料を備えてもよい。

従来技術の代表はオーティスエレベータ会社（Otis Elevator Company）の国際公開第99/43885号公報(1999年)であり、これは１よりも大きいアスペクト比を有するエレベータシステムのための張力コードを開示する。張力コードは共通の被覆層の中に包まれた複数のロープを備える。

従来技術の代表はまた、オーティスエレベータ会社（Otis Elevator Company）の国際公開第00/58706号公報(2000年)であり、これは導電性張力コードを有するロープにおける欠陥を検出あるいは測定して、測定された抵抗が欠陥を示す方法およびシステムを開示する。

従来技術のベルトおよびプーリ滑車における平らな係合面は、負荷を持ち上げるために用いられるリフトトルクを制限する。リフトトルクは滑車に接触するベルトの面積の関数である。平ベルトの滑車は動作中騒音を発生するかもしれない。さらに、従来技術のロープあるいはベルトは、システムプーリとの接触によりエラストマ本体の磨耗を減少させるためにジャケットを備えない。

必要なものは高められたリフト性能を有するリフトベルトである。必要なものはプーリに係合するためのリブを有するリフトベルトである。必要なものはジャケットを有するリフトベルトである。本発明はこれらのニーズに合致する。

本発明の主要な目的は、高められたリフト性能を有するリフトベルトを提供することである。

本発明の他の目的は、プーリに係合するリブを有するリフトベルトを提供することである。

本発明の他の目的はジャケットを有するリフトベルトを提供することである。

本発明の他の目的は、本発明の後述の説明と添付図面により指摘され、あるいは明らかにされる。

本発明はプーリ係合面にリブ付形状を有するリフトベルトを備える。リフトベルトはまた、エラストマ本体の内部に張力コードを備える。リブはプーリのリブに係合する。リフトベルトは、平ベルトに比較して、リブの増加した面積により増加した負荷リフト性能を示す。ベルトは、抵抗を有する導電性の張力コードをさらに備える。抵抗の変化はベルト負荷とともにベルト状態の測定に用いられる。

明細書に組み込まれて明細書の一部を構成する添付図面は、本発明の好ましい実施形態を示し、記述とともに、本発明の原理を説明するために役立つ。

図１は本発明ベルトの断面図である。ベルト１０はエラストマ本体２０の内部に包まれた張力コード１５を備える。エラストマ本体は、天然ゴムおよび合成ゴム、ＨＮＢＲ、ＥＰＤＭ、あるいはさまざまな組み合わせ、およびそれらに等価なものであってもよい。張力コードは、意図された使用のために十分な引張り強度を有するいかなる材料であってもよい。張力コードは、ポリエステル、カーボン、鋼、アラミド、および組み合わせ、そしてそれらに等価なものであってもよい。張力コードは、ベルトが曲がってプーリの外周に係合することを許容するのに十分な可撓性を備える。

ベルトは幅Ｗおよび厚さｔを有する。ベルトはまた、Ｗ/ｔが１よりも大きいアスペクト比を備える。

プーリ係合面２５はリブ付形状を有する。プーリ係合面はさらに、繊維が充填されている。繊維はセルロース、アラミド、ポリエステル、コットン、ナイロン、カーボン、アクリル、ポリウレタン、ガラスの単体あるいは組合せであってもよく、あるいは従来公知の等価な材料であってもよい。繊維は、約１０μｍから３０μｍの範囲の長さで、約１０μｍから２０μｍの範囲の厚さを有するものであってもよいが、好ましい実施形態では、約１８μｍの長さで、約１５μｍの厚さを有する。繊維は、約２５から３０ｐｈｒの量だけエラストマに充填され、好ましくは約２８．７ｐｈｒの量である。

繊維はベルトのプーリ係合面から延びる。繊維は、ベルトリブとプーリ溝の間の係合摩擦を高める。繊維はまた、プーリ係合面の磨耗を減少させる。繊維はまた、動作中にクラックが発達するのを防ぎ、それによりベルト寿命の期待値を大きくする。

ベルト１０はまた、ジャケット４０を備える。ジャケット４０はポリアミド、ポリウレタン、ポリエチレン、織布または不織布、あるいは従来公知の等価な材料であってもよい。ジャケット４０は、この明細書に記載されているように、「背面」プーリに係合するベルトの裏面すなわち平面によって生じる磨耗を十分に減少させる。

動作中、ベルトはプーリ溝に係合する各リブにより自己案内する。自己案内の特性は、従来技術の平ベルトに要求される、フランジ付プーリの必要性を除去する。これはシステムにおいて使用されるプーリのコストを低下させる。

リブ角αはプーリ溝に係合するベルトリブ面を増加させる。リブ角は約６０°から１２０°の範囲であってもよいが、好ましいリブ角は、プーリ係合面の面積を最大にするために約９０°である。

約９０°のリブ角の場合、リブ角αは約√２の係数でプーリ係合面の面積を増加させる。この方法におけるーリに係合するベルト面の増加は、リフトプーリによって伝達されるトルクを増加させる。これは、ひいてはリフトシステムの負荷容量を増加させる。他の方法として、負荷とトルクのために、従来技術の平ベルトよりも小さい幅Ｗを有してもよい。これは、ひいては、従来技術の平ベルトシステムと比較して、システムに要求されるスペースを減少させる。

リブの使用はまた、ベルトがプーリに係合するときに、動作ノイズレベルを減少させるという望ましい効果を有する。本発明ベルトに溝付プーリを使用することは、プーリへのゴムのコーティングの必要性をなくす。

張力コードの少なくとも１つは、従来公知の導電性のある等価物と同様に、例えば鋼のように抵抗を有する導電材料を備える。張力コード材料の抵抗は、従来公知のように略直線的に、負荷と温度に従って変化する。鋼のような鉄を含む材料において、抵抗の変化は温度の変化に通常比例する。この結果、温度の効果は知られており、補正することができ、したがって測定される負荷に基づいて抵抗の変化を取り除く。

抵抗および抵抗の変化はホイートストンブリッジあるいは他の等価な電圧ブリッジ装置において測定される。図４参照。抵抗変化は張力コードそして、ひいてはベルトにおける負荷と相関関係がある。これは負荷の大きさを測定することになる。

例えば、オペレータはシステムモータの動作、したがってエレベータ、フォークリフトあるいは等価なリフト装置の動作を制御するために、この負荷の大きさの測定特性を用いるかもしれない。特に、負荷検知回路が過負荷状態あるいは張力コードの破損を示すならば、モータおよびシステムはオペレータによる応対により自動あるいは手動で停止される。

図２はフォークリフト装置の側面図である。本発明のベルト１０はリフトフォークＦに係合される。

図３は本発明のベルト備えたエレベータシステムの側面図である。ベルト１０は第１プーリＰ１からエレベータプーリＰＥの周りにかけ回される。ＰＥからベルト１０の端部は固定金具Ａ２に連結される。固定金具Ａ２は、例えば、ビルディングのいかなる構造部分に固定されてもよい。

ベルト１０はまた、駆動モータプーリＰ２から第３プーリＰ３を越えて、カウンタウエイトプーリＰＣＷにかけ回される。ＰＣＷからベルト１０の端部は固定金具Ａ１に連結される。Ａ２のように、固定金具Ａ１は、例えば、ビルディングのいかなる構造部分に固定されてもよい。

この明細書に記載されているように、ベルトはリブ付のプーリ係合面を有するので、プーリＰ１、Ｐ２、およびＰＥはそれぞれ溝を有する。プーリＰ１、Ｐ２、およびＰＥのそれぞれはベルトのリブを受けるために約９０°の角度の溝を有する。

プーリＰ３およびＰＣＷはまた、「背面」プーリと呼ばれる。平ベルト受面を有するそれぞれはベルトの平面に係合する。各プーリはベルトの平らな背面に係合するので、平らなベルト受面を有する。ジャケット４０が係合するのは、プーリのベルト受面である。ジャケット４０は、プーリの動作および移動により引き起こされるかもしれないベルト１０の磨耗を十分に減少させ、それにより動作寿命を十分に長くする。

この実施形態において、ベルト１０は無端状のベルトではない。むしろ、それは端部および長さを有する。ベルトは端部で固定金具Ａ１およびＡ２に連結される。抵抗を測定するための装置、例えばホイートストンブリッジのような電気回路は各端部でベルトの張力コードに取付けられる。これにより、ベルトの応力の発生する全長が抵抗の変化によって測定され、これにより負荷の測定が可能になる。もちろん、ベルトの破損は、ほぼ無限の抵抗を有する開回路によって証明され、検出される。

図４は抵抗検出回路の図である。図示された回路は単純なホイートストンブリッジの構成である。Ｂｒはベルト１０の張力コード１５における抵抗である。抵抗を有する抵抗器Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３は既知である。Ｅは電源である。検流計Ｇは以下の式が成立するようにゼロの電圧を示すために用いられる：
Ｂｒ＝Ｒ１（Ｒ３／Ｒ２）

電圧変化の大きさを検出するために、他の回路がＧに接続されてもよい。もし電圧変化が所定値を越えたら、そのときスイッチが開放され、モータ動作（図示せず）を停止させる。例えば、注目している電圧変化は、張力コードにおける破損を示すＲ１を越える最大電圧低下以下の電圧までの増加を含む。

本発明のひとつの形態が説明されたが、ここに記載された本発明の精神と範囲から逸脱することなく、構成と関連した部分に種々の変形が施されることは当業者にとって自明である。

本発明のベルトの断面図である。 フォークリフト装置の側面図である。 本発明のベルトを備えたエレベータシステムの側面図である。 抵抗検出回路の図である。

Claims (32)

1. 幅Ｗおよび厚さｔを有し、プーリ係合面を有するエラストマ本体を備え、
   前記エラストマ本体は１よりも大きいアスペクト比Ｗ／ｔを有し、
   前記エラストマ本体の内部に含まれ、長手方向に延びる張力コードを備え、
   前記プーリ係合面はリブ付形状を有し、
   前記リブ付形状は約９０°の角度のリブを有する
   リフトベルト。
2. 前記張力コードが抵抗を有する導電材料を備える請求項１に記載のリフトベルト。
3. 前記張力コードの抵抗が変化してリフトベルトの負荷を示す請求項２に記載のリフトベルト。
4. 複数のリブの多数を備える請求項１に記載のリフトベルト。
5. 端部を有する請求項４に記載のリフトベルト。
6. 複数の張力コードの多数を備える請求項３に記載のリフトベルト。
7. 前記プーリ係合面の反対側の面にジャケットをさらに備える
   請求項３に記載のリフトベルト。
8. 前記ジャケットがナイロンを備える請求項７に記載のリフトベルト。
9. 張力コードが金属材料を備える請求項８に記載のリフトベルト。
10. 張力コードが鋼を備える請求項９に記載のリフトベルト。
11. 張力コードの負荷を測定するために張力コードに連結された電気回路をさらに備える
    請求項１に記載のリフトベルト。
12. 張力コードの破損を検出するための電気回路をさらに備える
    請求項１に記載のリフトベルト。
13. 幅Ｗおよび厚さｔを有し、プーリ係合面を有するエラストマ本体を有するベルトを備え、
    前記エラストマ本体は１よりも大きいアスペクト比Ｗ／ｔを有し、
    前記エラストマ本体の内部に含まれ、長手方向に延びる張力コードを備え、
    前記プーリ係合面はリブ付形状を有し、
    前記リブ付形状は約９０°の角度のリブを有し、
    前記プーリ係合面に係合するリブ付形状を有する少なくとも１つのプーリを備える
    エレベータリフトシステム。
14. 前記張力コードが抵抗を有する導電材料を備える請求項１３に記載のリフトシステム。
15. 前記張力コードの抵抗がリフトベルトの負荷により変化する請求項１４に記載のリフトシステム。
16. 前記プーリ係合面が複数のリブを備える請求項１３に記載のリフトシステム。
17. 前記ベルトが端部を有する請求項１６に記載のリフトシステム。
18. 複数の張力コードを備える請求項１５に記載のリフトシステム。
19. 前記プーリ係合面の反対側の面にジャケットをさらに備える
    請求項１５に記載のリフトシステム。
20. 前記ジャケットがナイロンを備える請求項１９に記載のリフトシステム。
21. 張力コードが金属材料を備える請求項１８に記載のリフトシステム。
22. 張力コードが鋼を備える請求項２１に記載のリフトシステム。
23. 張力コードの負荷を測定するために張力コードに連結された電気回路をさらに備える
    請求項１３に記載のリフトシステム。
24. 張力コードの破損を検出するための電気回路を備える
    請求項１３に記載のリフトシステム。
25. プーリ係合面から延びる繊維をさらに備える
    請求項１に記載のリフトベルト。
26. 幅Ｗおよび厚さｔを有し、プーリ係合面を有するエラストマ本体を有するベルトを備え、
    前記エラストマ本体は１よりも大きいアスペクト比Ｗ／ｔを有し、
    前記エラストマ本体の内部に含まれ、長手方向に延びる張力コードを備え、
    前記プーリ係合面はリブ付形状を有し、
    前記リブ付形状は約９０°の角度のリブを有し、
    前記プーリ係合面に係合するリブ付形状を有する少なくとも１つのプーリと、
    張力コードの負荷を検出し、システムの動作を制御するための電気回路を備える
    リフトシステム。
27. モータと負荷の間のプーリにわたって張力コードをかけ回し、
    前記張力コードの電気抵抗を測定し、
    前記電気抵抗に従って前記モータの動作を制御する
    ステップを備えるリフトシステムの制御方法。
28. 幅Ｗおよび厚さｔを有し、プーリ係合面を有するエラストマ本体を備え、
    前記エラストマ本体は１よりも大きいアスペクト比Ｗ／ｔを有し、
    前記エラストマ本体の内部に含まれ、長手方向に延びる張力コードを備え、
    前記プーリ係合面はリブ付形状を有し、
    前記リブ付形状はリブ角を有するリブを有する
    リフトベルト。
29. 前記張力コードが抵抗を有する導電材料を備える請求項２８に記載のリフトベルト。
30. 前記張力コードの抵抗が変化してリフトベルトの負荷を示す請求項２９に記載のリフトベルト。
31. 前記リブ角が約６０°から１２０°の範囲である請求項２８に記載のリフトベルト。
32. 前記リブ角が約９０°である請求項２８に記載のリフトベルト。
    
    

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