JP2007084341A - 駆動ベルトプーリおよび平ベルト状懸架手段を備えるエレベータ設備 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のエレベータ設備の欠点がなく、駆動ベルト溝車と平ベルト状懸架手段間の牽引容量が、安全なエレベータ運転のために絶対必要な容量よりも高い種類の、エレベータ設備を提案する。
【解決手段】駆動ベルト溝車（１０）と、エレベータケージおよび釣り合いおもりを支持し駆動ベルト溝車によって駆動される平ベルト状懸架手段（１１）とを備えるエレベータ設備において、それを介して平ベルト状懸架手段（１１）が駆動ベルト溝車上に架かる駆動ベルト溝車（１０）の走行表面（１２）または部分的走行表面は、摩擦低減被覆され、または摩擦低減表面処理される。
【選択図】図１

Description

本発明は、エレベータケージ、駆動ベルトプーリ、および平ベルト状懸架手段を備えるエレベータ設備に関し、平ベルト状懸架手段はエレベータケージと釣り合いおもりを支持し、駆動ベルトプーリによって駆動される。

欧州特許第１１６９２５６号明細書から、エレベータ設備の平行に配置されたいくつかの平ベルト状懸架手段を駆動するための駆動ベルトプーリが知られるようになり、その走行表面はその円周方向に１μｍから３μｍ（マイクロメートル）の表面粗さを有し、エレベータ駆動はより大きな所定の牽引容量を確保する。公開された実施形態の１つによれば、駆動ベルトプーリの走行表面、すなわち、平ベルト状懸架手段を半径方向に支持し摩擦によって駆動する駆動ベルトプーリの表面部分に、耐腐食性で耐磨耗性のある表面被覆が設けられ、その表面粗さは前述の値に一致する。

ある用途において、それらの駆動ベルトの適用には欠点と問題が伴う。それがゴムまたは適切な弾性プラスチックのベルト被覆を有する平ベルト状懸架手段の駆動に用いられるならば、金属溝車材料と前述のベルト被覆材料間の摩擦係数が、鋼ワイヤロープと金属製ロープ溝車間の摩擦係数よりも実質上高くなるので、駆動ベルト牽引溝車と懸架手段間に過剰に高い牽引容量をもたらす。これは釣り合いおもりを備えるエレベータ設備の運転に、機能上および安全上の問題を招くことがある。例えば、誤った制御の結果、釣り合いおもりがその下部の衝撃緩衝によって停止されるならば、エレベータケージが駆動ベルトプーリと懸架手段によってさらに上方へ上昇し得る危険性がある。実際に、ある上昇距離の後、釣り合いおもりの力がなくなる結果として駆動ベルトプーリと懸架手段の間の牽引力が大きく取り除かれるならば、それらの状況はケージの自由落下を招き得る。さらに、平行に配置されたいくつかのストランドの懸架手段を備えるエレベータ設備に高い牽引容量が生じると、既に起きている小さな負荷の差を、懸架手段の個々のストランド間で負荷均衡させることが妨げられる。それによって懸架手段の個々のストランドに過負荷損傷が発生することがある。ベルト状懸架手段および案内溝や案内リブ無しで走行表面上と連結して作用する駆動ベルト溝車を備える、欧州特許第１１６９２５６号明細書による駆動構成において、牽引のために絶対に必要とは限らない駆動ベルト溝車と平ベルト間の高い摩擦は、横方向の溝車フランジによっておよび／またはベルト溝車の横方向の円弧状走行表面によって通常行われるベルト溝車上の平ベルトの横方向の案内が、ベルト案内のこれらの方法が常に平ベルトとベルト溝車間の滑り工程に依存するので、うまく行われないという結論にも至る。
欧州特許第１１６９２５６号明細書

本発明の目的は、上述のエレベータ設備の欠点がなく、駆動ベルト溝車と平ベルト状懸架手段間の牽引容量が、安全なエレベータ運転のために絶対必要な容量よりも高い、最初に述べた種類のエレベータ設備を提案することである。詳細には、釣り合いおもりがその下部の衝撃緩衝に着座していればエレベータケージを平ベルト状懸架手段によってさらに上昇することができず、懸架手段のいくつかのストランド間の負荷均衡化がより確実に保証され、駆動ベルト溝車上で平ベルト状懸架手段の横案内の問題が少ないように、エレベータ設備は作製されるべきである。

懸架手段をより安全に横案内するため、例えばＶ形状リブおよび溝が設けられた平ベルト状懸架手段および駆動ベルト溝車には、釣り合いおもりが固定されるときにケージが上昇する問題、および不十分な負荷均衡の問題が集中的に発生する。理由は、懸架手段のリブの側面と駆動ベルト溝車の溝側面の間に起きるくさび効果が、伝導することのできる牽引力を大きく増加させるからである。

本発明によれば、本目的は、少なくとも１個の駆動ベルト溝車と、エレベータケージおよび釣り合いおもりを支持しそれによって駆動ベルト溝車が駆動される少なくとも１個の平ベルト状懸架手段とを含み、懸架手段がその上を走行し、その上にそれ自体を半径方向に支持する駆動ベルト溝車の少なくとも１個の走行表面に、摩擦低減被覆が設けられ、または摩擦低減表面処理が施されるエレベータ設備によって達成される。

以降、「摩擦低減」は、駆動ベルト溝車の走行表面の被覆および表面処理を指し、被覆および表面処理された走行表面は、平ベルト状懸架手段に対して駆動ベルト溝車の本体材料よりも低い摩擦係数を有する結果をもたらす。

したがって、本発明は、ゴムまたは弾性プラスチックの平ベルト状懸架手段に伴って懸架手段と駆動ベルト溝車間の過剰の摩擦の結果起きる前述の欠点と問題を、摩擦低減被覆を備える駆動ベルト溝車の走行表面を提供することによって、またはそれらに摩擦低減表面処理を施すことによって、取り除く考えに基づく。

本発明によって達成される利点は、主として、
・ 制御の誤りの結果、釣り合いおもりがその下部の衝撃緩衝によって停止される場合、エレベータケージが駆動手段と懸架手段によってさらに上方へ上昇してしまうという危険性が実際に取り除かれること、
・ 懸架手段の個々のストランドの負荷力間に必要な均衡が大きく保証されること、
・ 駆動ベルト溝車と懸架手段間のより大きな摩擦に起因する、平ベルト状懸架手段の駆動ベルト溝車上の横方向の案内の問題が少なくなること、
に見られる。

本発明の有利な実施形態およびさらに他の展開は従属請求項に記載され、以下に説明される。

本発明によるエレベータ設備の特に好ましい実施形態において、弾性プラスチックまたはゴム、および本質的に矩形断面の被覆は平ベルト状懸架手段を取り囲み、その被覆に、鋼ワイヤ、繊維ストランド、または平坦な繊維織物の形の懸架手段が埋め込まれる。

本発明によるエレベータ設備には、駆動ベルト溝車上で懸架手段の優れた横方向の案内が得られ、
・ 平ベルト状懸架手段は、その走行表面の領域に、懸架手段の長手方向に伸びるリブおよび溝を有し、
・ その周辺に、駆動ベルト溝車は駆動ベルト溝車の円周方向に伸びるリブおよび溝を有し、
・ 懸架手段または駆動ベルト溝車のリブおよび溝を通る断面は、少なくとも部分的に相互補完する外部形状を有する。

平ベルト状懸架手段のきわめて静かな走行は、駆動ベルト溝車のリブと溝および懸架手段のリブと溝の間に、それを介して懸架手段が駆動ベルト溝車上に架かる部分的な走行表面が存在し、この部分的な走行表面の少なくとも一部が駆動ベルト溝車の回転軸に対して円筒状でもまたは垂直でもなく配置される、本発明の一実施形態から得られる。用語「部分的走行表面」は、駆動ベルト溝車と対応する懸架手段の形状加工の結果存在する、駆動ベルト溝車と平ベルト状懸架手段間の個々の接触表面であると理解すべきである。

本発明の好ましい実施形態によれば、平ベルト状懸架手段のリブおよび溝はＶ形状または台形形状の断面を有する。

駆動ベルト溝車と懸架手段の相互の位置合わせがうまくいかなくても、平ベルト状懸架手段が横方向に連続的なＶ形状の断面を有する複数のリブと溝を有する多Ｖベルトであれば、懸架手段の最善の走行特性が得られる。

それを介して懸架手段が駆動ベルト溝車上に架かる駆動ベルト溝車の走行表面が少なくとも部分的な領域にクロム被覆を有することが有利であり、その結果、懸架手段と駆動ベルト溝車の間に得られる牽引力が低減される。

本発明によるエレバーター設備において、クロム被覆がトポクロム（Ｔｏｐｏｃｈｒｏｍｅ）法によってガルヴァニック的に形成されたクロム皮膜でありその表面がドーム状の微小構造を示すならば、顕著な耐磨耗性ならびに低く特に安定な駆動ベルト溝車と懸架手段間の摩擦係数が得られる。

また、駆動ベルト溝車と懸架手段間の過剰に高い摩擦係数の問題に対する都合の良い解決は、それを介して懸架手段が駆動ベルト溝車上に半径方向に架かり、少なくとも部分的な領域に以下の摩擦低減被覆または表面処理の１種を有する、駆動ベルト溝車の走行表面によって得ることができる。
・ ＤＬＣ（ダイアモンド状カーボン）として知られる非晶質カーボンの被覆、
・ テフロン（登録商標）被覆、
・ セラミック被覆、
・ 表面処理としての窒化炭素の酸化。

できる限り最低の騒音発生、および振動のない平ベルト状懸架手段の走行は、懸架手段の方向転換プーリの走行表面または部分的な走行表面が摩擦低減被覆され、または摩擦低減表面処理された、エレベータ設備で得られる。

添付図面を参照して、本発明の例示的実施形態を以下に説明する。

いくつかの平ベルト状懸架手段１１を備える駆動ベルト溝車１０が図１に示される。駆動ベルト溝車１０の走行表面１２は円周方向と垂直に僅かに円弧を描き、その結果、それぞれの走行表面１２の中間に懸架手段１１のある程度の自動調心が得られる。調心効果は特に懸架手段１１と駆動ベルト溝車１０の走行表面１２間の摩擦係数の大きさに依存し、すなわち、高い摩擦係数は走行表面の円弧の最適中心合わせ効果を妨害する。駆動ベルト溝車１０上でできる限り最適な懸架手段１１の自動調心を得るために、しかし、前述の釣り合いおもりが固定されたエレベータケージ上昇の危険性も防止するためにも、および懸架手段１１間の負荷平衡を保証するために、走行表面１２は摩擦低減被覆され、または摩擦低減表面処理される。

それらの被覆または表面処理を実現するための様々な可能性は後で論じる。

図１に示す駆動ベルト溝車１０には、エレベータの運転中、平ベルト状懸架手段１１をそれに割り当てられた走行表面上１２の中心に保つことを保証する、追加の手段を形成するいくつかの溝車フランジ１３も設けられる。

図１に示した種類の駆動ベルト溝車は、平ベルト状懸架手段の駆動および方向転換に係わる全てのベルト溝車の正確な相互位置合わせを必要とする。それらの位置合わせの正確さが不十分であるならば、平ベルト状懸架手段１１は溝車フランジ１３に対してその側部表面と摩擦し、摩擦によって、または溝車フランジ１３を駆け上る懸架手段１１の側部領域によって、懸架手段の破損を招くことがある。駆動ベルト溝車の走行表面と懸架手段の間に、牽引伝導を機能させるにはまだ十分であるが、できる限り最低の摩擦係数を選択することによって、懸架手段の寿命に決定的に肯定的な影響を与えることができる。駆動ベルト溝車１０の溝車フランジ１３が摩擦低減被覆され、または処理されることは有利である。

また、懸架手段をその走行表面上で可能なかぎり最善の調心を行い、同様に懸架手段が振動なく静かに走行するために、およびそれによって懸架手段の磨耗をできる限り少なく保つために、エレベータ設備の方向転換プーリの走行表面および／または溝車フランジも、摩擦低減被覆されまたは処理されることが適切である。これは特に、以下で説明するように、円周方向にリブと溝を有し、少なくとも部分的に補完的に形成されたリブと溝を有する懸架手段を横方向に案内する切換えプーリに当てはまる。

図２は、その上に架かる平ベルト状懸架手段２１を有する駆動ベルト溝車２０を示し、その走行表面２２は駆動ベルト溝車２０の円周方向または懸架手段２１の長手方向に伸びるリブと溝を有し、リブおよび溝は実際に任意の断面形状を有することが可能である。これらのリブおよび溝の目的は、ベルト溝車と懸架手段を正確に相互位置合わせする必要なく、懸架手段２１を駆動ベルト溝車２０上に案内することである。駆動ベルト溝車２０のリブおよび溝は、懸架手段２１のリブと溝を補完する少なくとも一部の領域に形成され、これらの部分領域は、それを介して懸架手段が駆動ベルト溝車２０の上に架かる部分的な走行表面２５を形成する。部分的走行表面２５の大部分は駆動ベルト溝車の回転軸２４に対して円筒状ではないが、この回転軸に対してある角度で配置される。駆動ベルト溝車２０と懸架手段２１の間に発生する半径力の大部分は、部分的走行表面２５のそれらの傾斜部分を介して伝達されるため、一種のくさび効果が駆動ベルト溝車２０と懸架手段２１間の牽引容量の増加を招く。牽引容量を増加させる手順はＶベルトの使用から知られる。導入部で説明した牽引容量の増加の欠点を避けるために、本発明によれば、それぞれ駆動ベルト溝車の走行表面２２または部分的走行表面２５は摩擦低減被覆され、または摩擦低減表面処理される。

図３は、その上に平ベルト状懸架手段３１が架かる駆動ベルト溝車３０のさらに他の実施形態を示し、溝車ならびに懸架手段は台形断面のリブと溝を有する。駆動ベルト溝車３０上の懸架手段３１の静かな走行と横方向の確実な案内を得るために、懸架手段はその台形リブの対角側面を介して、駆動ベルト溝車上で駆動ベルト溝車の溝の対応する対角側面に架かる。ここで、対角側面はいくつかの部分的走行表面３５を形成する。また、この実施形態において、懸架手段のリブと駆動ベルト溝車の溝の間のくさび効果の結果、牽引容量が増加する。この牽引容量の増加の欠点を避けるため、本発明によれば、いくつかの部分的走行表面を形成する駆動ベルト溝車３０の溝の少なくとも対角側面３５は、摩擦低減被覆され、または摩擦低減表面処理される。

図４は、駆動ベルト溝車４０およびそれに付属する平ベルト状懸架手段４１の特に好ましい実施形態を示し、駆動ベルト溝車および懸架手段は本質的に三角形断面のリブと溝を有する。平ベルト状懸架手段の被覆４６はゴム、または弾性プラスチック、好ましくはポリウレタンまたはＥＰＤＭ（エチレン−プロピレンターポリマー）からなる。図示された懸架手段の断面に、例えば、鋼ワイヤストランド、または人工繊維ストランドからなることのできる丸い張力補強材４７を見ることができる。ここに図示される多Ｖベルトとして知られる平ベルト状懸架手段４１の実施形態は、きわめて静かな走行を特徴とし、エレベータ設備のベルト溝車と懸架手段の相互位置合わせが比較的不正確であっても、問題なく安全に、少ない磨耗で、エレベータ設備のベルト溝車上に案内することができる。良好な運転特性は、そのくさび角度βが６０°から１２０°である多Ｖベルトで得られ、最適な結果はくさび角度が８０°から１００°で得られる。また、駆動ベルト溝車および平ベルト状懸架手段のこの実施形態において、懸架手段４１は、対角側面、すなわち、駆動ベルト溝車４０の回転軸４４の対角に配置された部分的走行表面４５を介して、駆動ベルト溝車４０上に架かる。これは一方でこの懸架手段構成の優れた走行と案内特性をもたらし、他方では、前述の欠点を備える周知の牽引容量の増加を招く。より小さなくさび角度βの値は、駆動ベルト溝車上の懸架手段の横方向案内に関してより良好な特性を与えるが、それらは駆動ベルト溝車と懸架手段間の牽引容量を顕著に増加させる。牽引容量の増加の欠点を避けるために、駆動ベルト溝車の三角形状のリブと溝は摩擦低減被覆され、または摩擦低減表面処理される。

図５は、トポクロム（Ｔｏｐｏｃｈｒｏｍｅ）法によって摩擦低減被覆された、本発明による駆動ベルト溝車の走行表面５０または部分的走行表面の断面の拡大図を示し、図６はトポクロム（Ｔｏｐｏｃｈｒｏｍｅ）法によって被覆されたそれらの走行表面または部分的走行表面の拡大図を示す。

トポクロム（Ｔｏｐｏｃｈｒｏｍｅ）被覆は、ベース材料５１（駆動ベルト溝車１０、２０、３０、４０）にガルヴァニック的に加えられたクロム層であり、ベースのクロム層５２から成長するドーム形状の微小構造５３の形成は、薄い（クロムの）最終層５５で覆われた構成層５４を形成する。典型的に直径０．１ｍｍ未満のドーム形状の微小構造５３の形成は、ガルヴァニック的な被覆工程中に、工程因子（電流強度、温度、電解質流速）の適切な操作によって行われる。

処理された金属表面または他のガルヴァニック的に被覆された表面に比べて、その表面に前述のドーム形状微小構造を有する一方の摩擦体と他の摩擦体間の滑り摩擦は、摩擦係数が大きく低減される。表面全体中の支持微小構造表面の割合が大きいので、被覆された摩擦体、すなわちこの場合、駆動ベルト溝車または方向転換溝車の走行表面も、優れた耐磨耗性を有する。

本発明によるエレベータ設備における駆動ベルト溝車の摩擦低減被覆または摩擦低減表面処理には、他の方法も適切であることは自明である。それらの方法の例は、
・ ＤＬＣ（ダイアモンド状カーボン）として知られる、非晶質カーボンの被覆、
・ テフロン（登録商標）被覆、
・ セラミック被覆、
・ 表面処理としての窒化炭素の酸化処理、
である。

いくつかの平ベルト状懸架手段のための僅かに円弧を描く走行表面を備える駆動ベルト溝車の図である。 その上に懸架手段が架かり、駆動ベルト溝車および懸架手段の走行表面が懸架手段の円周方向または長手方向に伸びるリブと溝を有する、駆動ベルト溝車の図である。 その上に懸架手段が架かり、駆動ベルト溝車ならびに懸架手段が台形断面のリブと溝を有する駆動ベルト溝車の図である。 懸架手段として多Ｖベルトを備える駆動ベルト溝車の図である。 トポクロム（Ｔｏｐｏｃｈｒｏｍｅ）法によって被覆された駆動ベルト溝車の走行表面を通る拡大断面図である。 トポクロム（Ｔｏｐｏｃｈｒｏｍｅ）法によって被覆された駆動ベルト溝車の走行表面の表面を拡大した図である。

符号の説明

１０、２０、３０、４０ 駆動ベルト溝車
１１、２１、３１、４１ 平ベルト状懸架手段
１２、２２ 走行表面
１３ 溝車フランジ
２４、４４ 駆動ベルト溝車の回転軸
３５、４５ 部分的走行表面
４６ 平ベルト状懸架手段の被覆
４７ 張力補強材
５０ 駆動ベルト溝車の走行表面
５１ ベース材料
５２ クロム層
５３ ドーム形状の微小構造
５４ 構造層
５５ 薄い（クロムの）最終層

Claims (11)

1. エレベータケージ、駆動ベルト溝車、および駆動ベルト溝車によって駆動されてエレベータケージを支持し動かす少なくとも１個の平ベルト状懸架手段を備える、エレベータ設備であって、それを介して平ベルト状懸架手段（１１、２１、３１、４１）が駆動ベルト溝車（１０、２０、３０、４０）上に架かる駆動ベルト溝車（１０、２０、３０、４０）の走行表面または部分的な走行表面が摩擦低減被覆され、または摩擦低減表面処理されることを特徴とする、エレベータ設備。
2. 平ベルト状懸架手段（４１）が、本質的に矩形断面の弾性プラスチックまたはゴムの被覆を含み、その中に鋼ワイヤ、繊維ストランド、または平坦な繊維織物の形の被覆張力手段（４７）が埋め込まれることを特徴とする、請求項１に記載のエレベータ設備。
3. 平ベルト状懸架手段（２１、３１、４１）が、その走行表面の領域に、懸架手段の長手方向に伸びるリブおよび溝を有し、
   駆動ベルト溝車（２０、３０、４０）が、その周辺に駆動ベルト溝車（２０、３０、４０）の円周方向に伸びるリブおよび溝を有し、
   懸架手段（２１、３１、４１）および駆動ベルト溝車（２０、３０、４０）のリブおよび溝の断面が、少なくとも部分的に相互補完する外部形状を有することを特徴とする、請求項１または２に記載のエレベータ設備。
4. 駆動ベルト溝車（２０、３０、４０）のリブおよび溝と、平ベルト状懸架手段（２１、３１、４１）のリブおよび溝との間に、それを介して懸架手段（２１、３１、４１）が駆動ベルト溝車（２０、３０、４０）上に架かる部分的な走行表面（２５、３５、４５）が存在し、この部分的走行表面（２５、３５、４５）の少なくとも一部分が、駆動ベルト溝車（２０、３０、４０）の回転軸（２４、４４）に対して円筒状でもまたは垂直でもなく配置されることを特徴とする、請求項３に記載のエレベータ設備。
5. 平ベルト状懸架手段（３１）および駆動ベルト溝車（３０）のリブおよび溝が、Ｖ形状または台形の断面を有することを特徴とする、請求項４に記載のエレベータ設備。
6. 平ベルト状懸架手段（４１）が、複数の横方向に互いに連続するＶ形状または三角形状断面のリブおよび溝を有することを特徴とする、請求項４に記載のエレベータ設備。
7. エレベータ設備の懸架手段の方向転換プーリの走行表面、または部分的な走行表面が、摩擦低減被覆され、または摩擦低減表面処理されることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のエレベータ設備。
8. それを介して平ベルト状懸架手段（１１、２１、３１、４１）が駆動ベルト溝車（１０、２０、３０、４０）上に架かる、駆動ベルト溝車（１０、２０、３０、４０）の走行表面または部分的な走行表面が、少なくとも部分的な領域に、摩擦低減被覆され、または摩擦低減表面処理されることを特徴とする、エレベータ設備の平ベルト状懸架手段（１１、２１、３１、４１）を駆動するための駆動ベルト溝車（１０、２０、３０、４０）。
9. それを介して平ベルト状懸架手段（１１、２１、３１、４１）が駆動ベルト溝車（１０、２０、３０、４０）上に架かる、駆動ベルト溝車（１０、２０、３０、４０）の１つの走行表面（１２）、または１つの部分的な走行表面（２５、３５、４５）が、少なくとも部分的な領域にクロム被覆を有することを特徴とする、請求項８に記載の駆動ベルト溝車（１０、２０、３０、４０）。
10. クロム被覆がトポクロム（Ｔｏｐｏｃｈｒｏｍｅ）法によってガルヴァニック的に形成されたクロム被覆であり、その表面がドーム形状の微小構造（５３）を有することを特徴とする、請求項９に記載の駆動ベルト溝車（１０、２０、３０、４０）。
11. それを介して懸架手段（１１、２１、３１、４１）が駆動ベルト溝車上に架かる、駆動ベルト溝車（１０、２０、３０、４０）の１つの走行表面（１２）、または１つの部分的な走行表面（２５、３５、４５）が、少なくとも部分的な領域に、以下の種類の摩擦低減被覆または摩擦低減表面処理、
    ・ ＤＬＣ（ダイアモンド状カーボン）として知られる、非晶質カーボンの被覆、
    ・ テフロン（登録商標）被覆、
    ・ セラミック被覆、
    ・ 表面処理としての窒化炭素の酸化処理、
    のうち１つを有することを特徴とする、請求項８に記載の駆動ベルト溝車（１０、２０、３０、４０）。

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