JP2007536186A - Speed governor cables and belts and associated pulleys - Google Patents
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Abstract
本発明は、リフトスピードガバナに使用するケーブルおよびベルト、およびそれに関連したシーブ（プーリ）に関する。本発明のケーブルは、ストランドとして集合される高張力鋼を有し、ストランドは集合されてコアを形成する。コアは、ストランド間のキャビティ内に導入されるポリマー材料により完全にコーティングされ、コアの直径より僅かに大きい直径を有するポリマー外表面を形成している。本発明によれば、ベルトは、ポリマー材料により完全にコーティングされた高張力鋼ワイヤからなる少なくとも２つの金属ケーブルを有している。前記ケーブルのために設計されたプーリは、半円形であるか、或いは、ノッチを有する半円形であり、小さい直径を有し、アグレッシブネスが低く、付着特性がよく、コーティングしたケーブルとプーリとの間の摩擦係数が高く、それによって、曲げおよび摩耗によって生じる疲労に対する高い抵抗性をケーブルに付与する。
【選択図】 図３The present invention relates to cables and belts for use in lift speed governors, and sheaves (pulleys) associated therewith. The cable of the present invention has high strength steel assembled as strands, and the strands are assembled to form a core. The core is completely coated with the polymer material introduced into the cavities between the strands to form a polymer outer surface having a diameter slightly larger than the diameter of the core. According to the invention, the belt has at least two metal cables made of high-strength steel wire fully coated with a polymer material. The pulley designed for the cable is semi-circular or semi-circular with a notch, has a small diameter, low aggressiveness, good adhesion characteristics, The coefficient of friction between them is high, thereby imparting the cable with high resistance to fatigue caused by bending and wear.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、艤装設備を持上げるスピードガバナ（調速機）システムに適用できるロープ、ベルトおよびこれらに関連したシーブ（滑車）であって、何らかの制御不能な運動が生じた場合に、応力を、スピードガバナシステムから、エレベータをその乗客とともに停止させることを担う機械的手段に伝達する機能を有するロープ、ベルトおよびこれらの関連シーブに関する。 The present invention is a rope, belt, and associated sheave that can be applied to a speed governor system that lifts outfitting equipment, in the event of any uncontrollable movement, It relates to ropes, belts and their associated sheaves that have the function of transmitting from the speed governor system to the mechanical means responsible for stopping the elevator with its passengers.
スピードガバナの要素は、通常、固定シャフトに結合されたシーブ（該シーブには、安全性を確保すべき要素に端部が連結されたロープが通される）と、シャフトの他端に固定された固定位置に結合されかつ連結ロープに張力を付与するのに使用される第二シーブとを有している。従って、第一シーブは、以下に示す数式１で与えられる速度ｗで回転する。
ｗ＝ｖ／Ｒ ・・・（数式１）
ここで、ｖは、制御すべきエレベータ等の「かご」またはカウンタウェイトの線速度、Ｒは、オーバースピードガバナのシーブの半径である。安全装置は、速度ｗが所定値を超えるとトリガされる。
Speed governor elements are usually fixed to a fixed shaft at the other end of the shaft with a sheave connected to a fixed shaft (the sheave is passed through a rope whose end is connected to an element to ensure safety). And a second sheave coupled to the fixed position and used to tension the connecting rope. Accordingly, the first sheave rotates at a speed w given by Equation 1 shown below.
w = v / R (Formula 1)
Here, v is a linear velocity of a “car” such as an elevator to be controlled or a counterweight, and R is a radius of a sheave of the overspeed governor. The safety device is triggered when the speed w exceeds a predetermined value.
シーブの半径Ｒを小さくすると、安全要素の回転速度が大きくなる。このため、通常の速度および直径をもつこれらの要素のキャリブレーションが特に低速度で複雑であることを考えると、そのキャリブレーションはより容易になる。マーケットでは、ｖ＝０．５ｍ／ｓより小さい定格速度での比速度ガバナ要素が一般的である。 When the radius R of the sheave is reduced, the rotational speed of the safety element is increased. This makes the calibration of these elements with normal speed and diameter easier, especially considering the complexity at low speeds. In the market, a specific speed governor element at a rated speed of less than v = 0.5 m / s is common.
スピードガバナは、現在、次の２つの設計形式で組立てられている。
すなわち、伝統的に最も多く使用されている第一設計形式では、スピードガバナは、艤装設備の固定位置に配置される。ガバナシステムは主シーブを有し、この主シーブ上を、作動応力の伝達を担うロープが循環する。ガバナシステムには、偏向シーブを設けることができる。ガバナシステムには、該システムのロープに張力を確保するテンションシーブを設けることもできる。ロープが全シーブ組立体を通過した後、ロープは、オーバースピードを保護すべき移動要素に最終的に固定される。この張力は必要最小限にすべきで、これにより、システムが作動される瞬間に、ロープは、移動ユニットを停止させることを担うコンポーネント（通常は安全ギヤであり、このギヤを作動させると、移動ユニットが停止されかつ移動ユニットがエレベータガイドレール内に維持される）に必要な応力を伝達（通常はガバナシステムの溝内の摩擦により伝達）できる。従って、ロープは、移動ユニットの直線運動によってガバナシステムのシーブおよび偏向シーブの回転が引起こされるように、移動ユニット内に始点および終点を有する閉ループを形成する。
The speed governor is currently assembled in the following two design formats.
In other words, the speed governor is arranged at a fixed position of the outfitting equipment in the traditionally most frequently used first design form. The governor system has a main sheave on which a rope responsible for transmission of operating stress circulates. The governor system can be provided with a deflection sheave. The governor system can also be provided with a tension sheave that ensures tension on the rope of the system. After the rope has passed through the entire sheave assembly, the rope is finally secured to the moving element to be protected from overspeed. This tension should be kept to a minimum, so that at the moment the system is activated, the rope is the component responsible for stopping the moving unit (usually a safety gear, and when this gear is activated, the rope moves The stress necessary to stop the unit and keep the moving unit in the elevator guide rail) can be transmitted (usually transmitted by friction in the groove of the governor system). Thus, the rope forms a closed loop with a starting point and an ending point in the moving unit such that rotation of the governor system sheave and deflection sheave is caused by the linear movement of the moving unit.
下記特許文献１および特許文献２に開示されているような他の設計では、ガバナは制御すべき要素（移動ユニット）に一体結合され、かつ、ロープは、下端部にウェイト（ロープに張力を付与するウェイト）を備えた単一長さに構成されている。この場合、移動要素の直線運動によって、スピードガバナシステムも回転される。この同じガバナシステムが、自動的に、すなわちオーバースピードの場合にガバナ要素に生じる回転運動および直線運動により、安全ギヤ要素を作動させることができる。直線運動および／または回転運動は、ガバナシステムに生じて、安全ギヤ要素を直接的に作動させる。 In other designs as disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 below, the governor is integrally coupled to the element to be controlled (moving unit), and the rope has a weight (tension applied to the rope) at the lower end. It has a single length with a weight. In this case, the speed governor system is also rotated by the linear motion of the moving element. This same governor system can activate the safety gear element automatically, i.e., by the rotational and linear motion that occurs in the governor element in the case of overspeed. Linear motion and / or rotational motion occurs in the governor system and actuates the safety gear element directly.
この設計は、シーブ上でのロープの、１８０°から３００°の間の値の接触角を得ることができ、システムの牽引キャパシティ（Ｔ１／Ｔ２）を増大させる。 This design can obtain a contact angle of values between 180 ° and 300 ° of the rope on the sheave, increasing the traction capacity (T1 / T2) of the system.
例えば、下記特許文献３に開示された艤装設備のガイドのように、固定要素を用いた他の装置も存在する。
今日まで、スピードガバナシステムに使用される伝統的なロープは、規定的考察により定められた最小直径ｄ＝６ｍｍをもたなくてはならない。また、比Ｄ／ｄ（Ｄはシーブの直径）は３０以上でなくてはならない。このことは、最小値Ｄ＝１８０ｍｍ、従って装置の一般的サイズを決定する。
For example, there exists another apparatus using a fixing element, such as a guide for outfitting equipment disclosed in
To date, traditional ropes used in speed governor systems must have a minimum diameter d = 6 mm, as defined by regulatory considerations. Further, the ratio D / d (D is the diameter of the sheave) must be 30 or more. This determines the minimum value D = 180 mm and thus the general size of the device.
本発明に開示するようなロープのリフティングには種々の用途があり、例えば、下記特許文献４には牽引ロープが開示され、下記特許文献５から特許文献８には非円形断面をもつ牽引要素も開示されている。
The lifting of the rope as disclosed in the present invention has various uses. For example, the following Patent Document 4 discloses a tow rope, and the following
緊急制動要素（安全ギヤ）を作動させるには、ガバナが前記緊急制動要素に最小力（３００Ｎすなわち制動要素を作動させるのに必要な力の２倍の力）を加える必要がある。このためには、従来のシステムに、粘着を確保するアグレッシブな溝（aggressive grooves）を使用する必要があり、これは、ガバナシステムのシーブに、通常は１００°と１０５°との間のＢＥＴＡ溝角をもつ形状（通常はセミカット）の溝、およびＶ型ノッチ状溝、または３５°と４０°との間のＧＡＭＭＡ溝角をもつ、ノッチがないＶ型溝（この溝は、約５０ＨＲＣ以上の硬さに達する表面硬化処理を必要とする）を切削することにより達成される。この表面硬化処理は、適用後に要求されるその極限の性質および品質管理のため特殊材料を必要とするので高価である。この形式の溝を使用すると、ガバナシステムのシーブの溝およびロープの摩耗が不可避であり、従って、これらのコンポーネンツを周期的に交換しなければならない。これは、費用が嵩むことであり、この交換が警戒感をもって行われない場合には、艤装設備に重大な状況を引起こす虞れがある。スピードガバナシステムはＣＥ検証（CE Certification）およびマーキング（Marking）を受け、このことは、スピードガバナシステムを交換する場合に、主務公示官庁の行政上の手続きを複雑にする。 In order to operate the emergency braking element (safety gear), the governor needs to apply a minimum force (300N, that is, twice the force required to operate the braking element) to the emergency braking element. This requires the use of aggressive grooves in conventional systems to ensure adhesion, which is typically a BETA groove between 100 ° and 105 ° in the governor system sheave. A groove with a corner shape (usually semi-cut) and a V-shaped notch groove or a V-shaped groove without a notch with a GAMMA groove angle between 35 ° and 40 ° (this groove is about 50 HRC or more This is achieved by cutting a surface hardening process that reaches hardness. This surface hardening treatment is expensive because it requires special materials for its extreme properties and quality control required after application. Using this type of groove, wear of the governor system sheave groove and rope is inevitable, and therefore these components must be periodically replaced. This is expensive, and if this replacement is not carried out with caution, it can cause serious situations in the outfitting equipment. The speed governor system is subject to CE Certification and Marking, which complicates the administrative procedures of the competent public notice office when replacing the speed governor system.
他方で、大型シーブの使用は、ガバナを比較的低速で回転させる。これは、作動されるべき要素を緩やかな運動および低運動エネルギに変換し、このため、特に遠心型ガバナの場合に、ガバナのキャリブレーションを困難にする。 On the other hand, the use of large sheaves causes the governor to rotate at a relatively low speed. This converts the elements to be actuated into slow motion and low kinetic energy, thus making it difficult to calibrate the governor, especially in the case of centrifugal governors.
本発明の一目的は、ロープまたはベルトが高い引っ張り強度を有し、これにより、ガバナ、従って艤装設備の作動信頼性を損なうことなくロープの直径を小さくして、より軽量で、安価でかつ統御し易い張力伝達要素（ロープまたはベルト）、および、全体としてより小型でかつ安価なガバナシステムを使用できるようにすることにある。 One object of the present invention is that the rope or belt has a high tensile strength, which reduces the diameter of the rope without compromising the operational reliability of the governor and thus the fitting equipment, making it lighter, cheaper and more controllable. It is to be able to use a tension transmitting element (rope or belt) that is easy to do and a smaller and cheaper governor system as a whole.
本発明の他の目的は、ロープまたはベルトが、ガバナシステムに設けられたシーブ（単一または複数）を通過するときに生じる曲げサイクルを受けても高い疲労強度を有し、これにより、シーブの直径を小さくし、従って、ガバナが占拠するスペースを縮小して、シャフト（エレベータが通る縦空間）従って、ビルディングにおける艤装設備が占拠する空間を確保し、全てのコンポーネンツの重量を低減させ、かつシーブが高速で回転するときにシステムの高い信頼性を達成できるようにすることにある。 Another object of the present invention is to have high fatigue strength even when subjected to bending cycles that occur when the rope or belt passes through the sheave (s) provided in the governor system, so that the sheave Reduce the diameter and thus reduce the space occupied by the governor, secure the shaft (vertical space through which the elevator passes), and therefore space occupied by the outfitting equipment in the building, reduce the weight of all components, and sieve It is to be able to achieve high system reliability when rotating at high speed.
本発明の更に別の目的は、ロープまたはベルトが、従来のシステムにおけるよりも明らかに大きい、ガバナのシーブとの摩擦係数を有し、従ってシーブに必要とされる牽引キャパシティを維持するための溝のアグレッシブ度合いが小さいシーブを使用でき、これによりロープまたはベルトがシーブにより受ける影響が小さく、従ってその有効寿命を増大してメインテナンスフリーシステムとなるようにすることにある。 Yet another object of the present invention is for the rope or belt to have a coefficient of friction with the governor sheave that is clearly greater than in conventional systems, thus maintaining the traction capacity required for the sheave. It is possible to use a sheave with a low degree of aggressiveness in the groove, whereby the rope or belt is less affected by the sheave, thus increasing its useful life and becoming a maintenance-free system.
本発明は、ポリマー材料、例えば、ポリウレタンによりコーティングされた高張力鋼ワイヤロープまたはベルトであって、リフティング設備のオーバースピードを検出して、リフティング設備に関連する緊急制動手段を作動させるのに必要な応力を伝達するスピードガバナに適用できるロープまたはベルトに関する。 The present invention is a high-strength steel wire rope or belt coated with a polymeric material, such as polyurethane, required to detect lifting equipment overspeed and activate emergency braking means associated with the lifting equipment. The present invention relates to a rope or belt applicable to a speed governor that transmits stress.
スピードガバナに高張力鋼を使用することにより、高い安全性レベルを維持するロープの直径を小さくできる。従来のシステムは直径（ｄ）が６ｍｍ以上のロープを使用しているのに対し、本発明による金属ロープは、５ｍｍより小さい外径を有し、かつ２０００Ｎ／ｍｍ2より大きい強度を有するワイヤにより形成されている。 By using high-strength steel for the speed governor, the diameter of the rope that maintains a high safety level can be reduced. Conventional systems use ropes with a diameter (d) of 6 mm or more, whereas metal ropes according to the present invention are made with wires having an outer diameter of less than 5 mm and a strength of greater than 2000 N / mm 2. Is formed.
ワイヤは、密集されてストランドとなり、該ストランドは、高張力テクスタイルまたは例えばケブラー（Kevlar：登録商標）等の合成材料のワイヤからなる中央ストランドの周囲に密集される。 The wires are packed into strands, which are packed around a central strand made of a high-tensile textile or a synthetic material wire such as Kevlar®.
ロープには多くの設計があり、これらのうちの幾つかは他の設計よりもフレキシビリティが大きく、また、或るものは、より良く使用できる横断面を有するが、いずれにせよ、本発明は、これらのいずれのロープよりも優れたものである。 There are many designs for ropes, some of which are more flexible than others, and some have better usable cross sections, but in any case the present invention Better than any of these ropes.
ベルトの場合には、本発明は、ストランドとして密集される、２０００Ｎ／ｍｍ2より大きい強度をもつ高張力鋼ワイヤを備えた少なくとも２つの金属ロープを備え、ストランドが、０．０１ｍｍと２ｍｍとの間の直径を有する対応金属コアを形成し、コアが、ポリマー材料により完全にコーティングされた構成のベルトを考えている。ベルトのポリマー材料の外表面は平らにすることができるし、または、波型にすることができる。 In the case of a belt, the invention comprises at least two metal ropes with high strength steel wires with a strength greater than 2000 N / mm 2 that are packed as strands, the strands having a diameter of 0.01 mm and 2 mm. Contemplated are belts configured to form a corresponding metal core having a diameter between, the core being fully coated with a polymeric material. The outer surface of the polymeric material of the belt can be flat or corrugated.
上記のようなロープまたはベルトの使用により、安全システムのシーブの直径を小さくできる。安全システムのシーブの直径を小さくできれば、システム全体を小さくでき、かつ、シャフトおよびビルディング内の占拠空間も小さくできる。このサイズの縮小により、全ての要素を軽量かつ安価にできる。定格直径（ｄ＝６ｍｍ）を有する金属ロープを使用する伝統的システムは、１８０ｍｍ以上のシーブのピッチ円直径（Ｄ）を有している。本発明は、円形断面をもつロープの場合にはシーブの１５０ｍｍ以下のピッチ円直径で、および、任意の形式のベルトの場合には１００ｍｍより小さいピッチ円直径で、許容可能な安全性レベルで、または伝統的システムを超える安全性レベルで正しく作動する。 By using a rope or belt as described above, the sheave diameter of the safety system can be reduced. If the safety system sheave diameter can be reduced, the overall system can be reduced, and the space occupied in the shaft and building can also be reduced. This reduction in size makes all elements light and inexpensive. Traditional systems using metal ropes with a rated diameter (d = 6 mm) have a pitch circle diameter (D) of sheaves of 180 mm or more. The present invention has an acceptable safety level with a pitch circle diameter of 150 mm or less of the sheave in the case of a rope with a circular cross-section, and with a pitch circle diameter of less than 100 mm in the case of any type of belt, Or it works correctly at a safety level that exceeds traditional systems.
これに対し、高張力鋼ロープは、通常よりも小さいＤ／ｄ比にでき、かつ許容可能な安全性レベルを維持して、シーブのピッチ円直径Ｄの縮小に更に寄与できる。現在の技術では、シーブ直径は最小Ｄ／ｄ比（＝３０）を受ける。本発明は、ロープ（またはベルト）と、ポリマー材料のコーティングが設けられたロープ（またはベルト）を使用するシーブとにより形成される組立体を提供する。ポリマーコーティングの結果として、ロープ（またはベルト）の材料とシーブの材料との間の摩擦係数は、伝統的システムの摩擦係数より非常に大きく、ベルトには平らな表面を使用しかつ円形ロープには半円形の溝をもつシーブを使用でき、伝統的なシステムの内部圧力より明らかに小さいロープの内部圧力を得ることができる。これにより、Ｄ／ｄパラメータを３０より小さい値に低減でき、かつ２０と３０との間の比をもつ従来のシステム以上の安全性レベルを得ることができる。 On the other hand, the high-tensile steel rope can have a smaller D / d ratio than usual, and can maintain an acceptable safety level and further contribute to the reduction of the pitch circle diameter D of the sheave. With current technology, the sheave diameter is subject to a minimum D / d ratio (= 30). The present invention provides an assembly formed by a rope (or belt) and a sheave using a rope (or belt) provided with a coating of polymeric material. As a result of the polymer coating, the coefficient of friction between the material of the rope (or belt) and the material of the sheave is much larger than that of the traditional system, using a flat surface for the belt and for the circular rope A sheave with a semi-circular groove can be used, and a rope internal pressure that is clearly smaller than the internal pressure of traditional systems can be obtained. Thereby, the D / d parameter can be reduced to a value smaller than 30, and a safety level higher than that of the conventional system having a ratio between 20 and 30 can be obtained.
また、この形式のロープまたはベルトを使用すると、潤滑が内部に維持され、時間の経過につれて艤装設備により分散されなくなり、シーブ上でロープが周回する間のインナーワイヤおよびストランドのより良い潤滑に寄与し、ロープ＋ガバナシステムの疲労強度を増大させる。ポリマーコーティングは、外側の金属ストランドがシーブの溝を擦ることを防止し、弾性材料の中間層の結果として外側のワイヤのあらゆる摩滅および摩耗を防止し、かつ、ロープおよびシーブの寿命を、実際にメインテナンスフリーシステムを意味するレベルに高めることができる。 Using this type of rope or belt also keeps the lubrication inside and is not dispersed by the outfitting equipment over time, contributing to better lubrication of the inner wire and strands as the rope wraps around the sheave. Increase the fatigue strength of the rope + governor system. The polymer coating prevents the outer metal strands from rubbing the groove of the sheave, prevents any wear and wear of the outer wire as a result of the intermediate layer of elastic material, and actually reduces the life of the rope and sheave It can be raised to a level that means a maintenance-free system.
本発明において、円形ロープの使用は、平らな表面、凸状面または凹状面をもつシーブの使用を意味する。上記円形ロープは種々の幾何学的形状の溝に使用できるが、ポリマー材料でコーティングされたロープは、スピードガバナ要素のシーブの溝との高い摩擦係数を与える。このことは、半円形溝または孔穿き半円形溝のような、ロープに対してアグレッシブでない溝を使用できることを意味する。この形式の溝を使用すると、ロープとシーブとの間の圧力が、他の幾何学的形状の溝よりも均一に分散され、かつケーブルの少数の回転後にケーブルに損傷を与えることができる圧力集中領域が形成されないためロープの寿命を延長できる。これは、ロープの期待寿命を大幅に延長させ、かつ、メインテナンスコストを低減させることを可能にし、または、メインテナンスコストをゼロにすることを可能にする。 In the present invention, the use of a circular rope means the use of a sheave having a flat surface, a convex surface or a concave surface. While the circular rope can be used for grooves of various geometric shapes, a rope coated with a polymer material provides a high coefficient of friction with the groove of the speed governor element sheave. This means that grooves that are not aggressive to the rope, such as semicircular grooves or perforated semicircular grooves, can be used. With this type of groove, the pressure concentration between the rope and sheave is more evenly distributed than other geometric grooves and can damage the cable after a few turns of the cable Since no region is formed, the life of the rope can be extended. This makes it possible to greatly extend the expected life of the rope and reduce the maintenance cost, or to make the maintenance cost zero.
これは、牽引シーブの溝に使用される溝と同様な半円形のノッチ付きの溝またはＶ型溝がシーブに設けられ、従って、ガバナシステムの牽引キャパシティを確保するのに、検査およびメインテナンス、従って、過度の摩耗レベルによる交換を必要とする従来のガバナシステムとは異なるものである。本発明の設計および使用される材料の結果として、本発明のガバナシステムは、該ガバナシステムのシーブの溝のあらゆる起こり得る摩耗を防止し、従来のシステムより非常に長い有効寿命を確保し、メインテナンスの仕事を最小にし、または、メインテナンスフリーにすることもできる。 This is because the sheave is provided with a semi-circular notched groove or V-shaped groove similar to that used for traction sheave grooves, so inspection and maintenance, to ensure the traction capacity of the governor system, Thus, it differs from conventional governor systems that require replacement due to excessive wear levels. As a result of the design of the present invention and the materials used, the governor system of the present invention prevents any possible wear of the groove of the governor system's sheave, ensures a much longer useful life than conventional systems, and maintains Can be minimized or maintenance free.
ロープに使用されるガバナ要素のシーブは、０°のＢＥＴＡ溝角および２５°から５０°の、シーブ上でのロープの接触弧をもつ半円形の設計またはノッチ付きの半円形の設計による金属材料または非金属材料で作ることができる。ベルトの場合には、シーブには平らな表面、凹状面または凸状面を設けることができる。 The governor element sheave used in the rope is a metal material with a semicircular design with a 0 ° BETA groove angle and a contact arc of the rope on the sheave of 25 ° to 50 ° or a semicircular design with a notch Or it can be made of non-metallic materials. In the case of a belt, the sheave can be provided with a flat surface, a concave surface or a convex surface.
従って、ロープの金属コアの直径（ｄ）は、５ｍｍ以下、好ましくは２ｍｍと４ｍｍとの間の値を許容でき、ガバナ要素のシーブのピッチ円直径（Ｄ）は、１５０ｍｍ以下であり、好ましくは７５ｍｍと１００ｍｍとの間の値を許容できる。 Therefore, the diameter (d) of the metal core of the rope can accept a value of 5 mm or less, preferably between 2 mm and 4 mm, and the pitch circle diameter (D) of the governor element sheave is 150 mm or less, preferably Values between 75 mm and 100 mm are acceptable.
平ベルトの場合には、０．０１ｍｍと２ｍｍとの間の直径（ｄ）と、１００ｍｍ以下のシーブのピッチ円直径とをもつ少なくとも２つの金属インナーロープを有する。
可能な他の実施形態では、シーブは金属材料で作り、その溝には合成材料のコーティングを施こし、かつ、金属ロープにはコーティングを施さないでおくことができる。
In the case of a flat belt, it has at least two metal inner ropes having a diameter (d) between 0.01 mm and 2 mm and a pitch circle diameter of a sheave of 100 mm or less.
In other possible embodiments, the sheave can be made of a metallic material, the groove can be coated with a synthetic material, and the metallic rope can be left uncoated.
上記説明を補足しかつ本発明の好ましい実施形態による本発明の特徴をより良く理解できるようにするために、本発明の説明の一体部分として１組の図面を添付し、本発明の例示的かつ非制限的な特徴を以下に説明する。 In order to supplement the above description and provide a better understanding of the features of the present invention according to preferred embodiments of the present invention, a set of drawings is attached as an integral part of the description of the present invention, and is illustrative and Non-limiting features are described below.
図１には、ポリマー材料を被覆した金属ワイヤロープが示されている。ロープは、或る断面をもつ幾何学的デザインに従って密集された、金属ワイヤ（１）（通常、鋼で作られる）の組立体で形成され、金属ワイヤ（１）は、後で回転され（rotated）、ストランド（３）を形成する螺旋を形成する。ストランド（３）を形成するワイヤ（１）は、図１に示すように同一でもよいし、異ならせることもできる。一般に、ワイヤは、層を形成するように同心状に密集される。 FIG. 1 shows a metal wire rope coated with a polymer material. The rope is formed of an assembly of metal wires (1) (usually made of steel), compacted according to a geometrical design with a certain cross section, and the metal wires (1) are later rotated. ), Forming a helix forming the strand (3). The wire (1) forming the strand (3) may be the same as shown in FIG. 1 or may be different. In general, the wires are concentrically packed to form a layer.
次に、前のパラグラフで説明したものと同様な密集スキームに従って、別のストランド（３）が密集される。すなわち、ストランド３は或る断面形態に配置され、かつストランドがワイヤの螺旋により形成されるのと同じ態様で、ストランドの螺旋を形成すべく後で撚られる。
Next, another strand (3) is packed according to a packing scheme similar to that described in the previous paragraph. That is, the
図１は中央ストランドの周囲に分散されたワイヤストランドを示し、一方、図２は、中央金属ストランドが、テクスタイル材料またはケブラー等の高張力合成材料からなる中央ストランド（４）で置換されているものを示す。 FIG. 1 shows wire strands dispersed around the central strand, while FIG. 2 shows that the central metal strand is replaced with a central strand (4) made of a high-strength synthetic material such as a textile material or Kevlar. Show things.
ストランド（３）の密集体（cluster）により形成されたロープの金属コアは、例えばポリウレタン等のポリマー材料コーティング（２）で包囲されている。このコーティング（２）は、金属コアの直径にほぼ等しいが、これよりも幾分大きい直径を有する円形の外形を有し、従ってコアの直径を大きく増大させることなくコアを完全にコーティングしている。 The metal core of the rope formed by the cluster of strands (3) is surrounded by a polymer material coating (2) such as polyurethane, for example. This coating (2) has a circular profile with a diameter approximately equal to the diameter of the metal core but somewhat larger than this, thus completely coating the core without greatly increasing the core diameter. .
図３は、図１に示したロープが、リフティング装置に使用される形式のスピードガバナに使用される、異なる金属シーブ（２、２′）の溝（５、５′）を通過しているところを示すものである。これらのシーブは異なる幾何学的形状の溝（５、５′）にすることができ、本発明のロープの特徴を有する場合には、例えば、半円形の溝（５）またはノッチ付きの半円形の溝（５′）のようにアグレッシブでない溝を使用するのが好ましい。 FIG. 3 shows that the rope shown in FIG. 1 passes through the grooves (5, 5 ′) of different metal sheaves (2, 2 ′) used in the type of speed governor used in the lifting device. Is shown. These sheaves can be grooves (5, 5 ') of different geometric shapes, and if they have the characteristics of the rope of the invention, for example, a semicircular groove (5) or a notched semicircle It is preferable to use a non-aggressive groove such as the groove (5 ').
図４ｃには、ロープの金属部分の中央ストランドの直径の方が、外側ストランドの直径よりも大きくなるように構成した設計が示されている。これにより、この設計は、ポリマー材料が、外側ストランド間に形成された空間内に確実に入ることを可能にし、金属部分とコーティングのポリマー材料とのシステム一体性および物理的均一性を増大させることができる。 FIG. 4c shows a design configured such that the diameter of the central strand of the metal part of the rope is larger than the diameter of the outer strand. This design thus allows the polymer material to enter into the space formed between the outer strands, increasing the system integrity and physical uniformity of the metal part and the polymer material of the coating. Can do.
従来のスピードガバナに使用されるロープ−シーブ組立体に関する一般的なパラメータと、本発明のロープ−シーブ組立体に関するこれらの対応パラメータとの比較を以下に説明する。
従来のスピードガバナ要素に通常使用される溝は、１００°と１０５°との間のＢＥＴＡ溝角を有するノッチ付半円形溝、および３５°と４０°との間のＧＡＭＭＡ溝角を有する表面硬化処理を行った（または行わない）Ｖ型溝である。
A comparison of the general parameters for a rope-sheave assembly used in a conventional speed governor and these corresponding parameters for the rope-sheave assembly of the present invention is described below.
Grooves commonly used in conventional speed governor elements are notched semicircular grooves with BETA groove angles between 100 ° and 105 °, and surface hardening with GAMMA groove angles between 35 ° and 40 °. V-shaped groove with or without treatment.
１０５°のＢＥＴＡ溝角および２００ｍｍのピッチ円直径をもつ半円形ノッチ付溝を有するシーブを備えた従来のシステムでは、ケーブルの比圧力は、テンションシーブから付与される張力に基いて、３．５Ｎ／ｍｍ2と７Ｎ／ｍｍ2との間の値が得られる。この設計によれば、０．４と０．５との間の摩擦係数「ｆ」の値が達成され（ロープと鋳造溝との間の摩擦係数μを０．２であるとした場合）、３．５と４との間の値をもつ牽引キャパシティＴ１／Ｔ２の値が達成される。 In a conventional system with a sheave having a semi-circular notched groove with a BETA groove angle of 105 ° and a pitch circle diameter of 200 mm, the specific pressure of the cable is 3.5 N based on the tension applied from the tension sheave. A value between / mm 2 and 7 N / mm 2 is obtained. According to this design, a value of the coefficient of friction “f” between 0.4 and 0.5 is achieved (assuming that the coefficient of friction μ between the rope and the cast groove is 0.2), A value of traction capacity T1 / T2 with a value between 3.5 and 4 is achieved.
表面硬化処理していない４０°のＶ型溝を有し、１０５°のＢＥＴＡノッチ角を有し、２００ｍｍのピッチ円直径を有するシーブを使用する従来のシステムでは、テンションシーブにより付与される張力およびシーブの溝の摩耗に基いて、４Ｎ／ｍｍ2と８．５Ｎ／ｍｍ2との間の値をもつ比圧力がロープに発生される。この設計によれば、０．５と０．６との間の摩擦係数「ｆ」の値が達成され（ロープと鋳造溝との間の摩擦係数μを０．２であるとした場合）、６と６．５との間の値をもつ牽引キャパシティＴ１／Ｔ２が達成される。 In a conventional system using a sheave having a 40 ° V-shaped groove without surface hardening treatment, a 105 ° BETA notch angle and a pitch circle diameter of 200 mm, the tension applied by the tension sheave and based on the wear of the groove of the sheave, the ratio pressure with values between 4N / mm 2 and 8.5 N / mm 2 is generated on the ropes. According to this design, a value of the coefficient of friction “f” between 0.5 and 0.6 is achieved (assuming the coefficient of friction μ between the rope and the cast groove is 0.2), Traction capacities T1 / T2 with values between 6 and 6.5 are achieved.
ＧＡＭＭＡ角が４０°である表面硬化処理したＶ型溝を有し、２００ｍｍのピッチ円直径を有する従来のシステムでは、テンションシーブにより付与される張力に基いて、３．５Ｎ／ｍｍ2と６．５Ｎ／ｍｍ2との間の値をもつ比圧力がロープに発生される。この設計によれば、０．５と０．６との間の摩擦係数「ｆ」の値が達成され（ロープと鋳造溝との間の摩擦係数μを０．２であるとした場合）、６と６．５との間の値をもつ牽引キャパシティＴ１／Ｔ２が達成される。 In a conventional system having a surface-hardened V-shaped groove with a GAMMA angle of 40 ° and a pitch circle diameter of 200 mm, 3.5 N / mm 2 and 6.5 based on the tension applied by the tension sheave. A specific pressure with a value between 5 N / mm 2 is generated on the rope. According to this design, a value of the coefficient of friction “f” between 0.5 and 0.6 is achieved (assuming the coefficient of friction μ between the rope and the cast groove is 0.2), Traction capacities T1 / T2 with values between 6 and 6.5 are achieved.
金属ロープが内部に設けられた平ベルトを用いることにより、本発明は、前述した実施例で得られたのと同じ牽引キャパシティを得るのに、前述した実施例と同じ使用条件下で、１／３から１／５の間の値をもつ前記インナーロープの比圧力を有する。ベルトは、０．０１ｍｍと２ｍｍとの間の直径ｄの値をもつ少なくとも２つの金属インナーロープを有するのが好ましく、ガバナ要素のシーブは、１００ｍｍ以下の値をもつピッチ円直径を有する、滑らかな凹状または凸状の表面もつものとすることができる。 By using a flat belt with an internal metal rope, the present invention provides the same traction capacity as that obtained in the above-mentioned embodiment under the same use conditions as in the above-mentioned embodiment. Specific pressure of the inner rope having a value between / 3 and 1/5. The belt preferably has at least two metal inner ropes with a value of diameter d between 0.01 mm and 2 mm, and the sheaves of the governor element have a pitch circle diameter with a value of 100 mm or less, smooth It can have a concave or convex surface.
２０００Ｎ／ｍｍ2より大きい強度をもつワイヤを使用し、かつ、例えば、ポリウレタンのようなポリマー材料でコーティングされた金属ロープを使用することにより、本発明は、μ＝０．４より大きい値に達する伝統的システムより大きい摩擦係数を有する。実験的試験によれば、μ＝０．５より大きい所与の結果が得られた。これにより、８より大きい値をもつ牽引キャパシティＴ１／Ｔ２を有し、ケーブルに作用する張力を低減でき、従ってロープに作用する比圧力を低減でき、かつ、ロープの有効寿命を増大できるシステムが提供される。 By using a wire with a strength greater than 2000 N / mm 2 and using a metal rope coated with a polymer material such as polyurethane, for example, the present invention reaches a value greater than μ = 0.4. Has a higher coefficient of friction than traditional systems. Experimental testing gave a given result greater than μ = 0.5. This has a traction capacity T1 / T2 with a value greater than 8, which can reduce the tension acting on the cable, thus reducing the specific pressure acting on the rope, and increasing the useful life of the rope. Provided.
シーブ上のロープの３０°のＡＬＰＨＡ巻付け角をもつ半円形溝を有しかつ２００ｍｍのピッチ円直径を有する鋳造材料のシーブを備えた本発明によるガバナ機構は、テンションシーブにより付与される張力に基いて、直径ｄ＝２ｍｍのロープの金属部分に、１．２Ｎ／ｍｍ2と１．５２Ｎ／ｍｍ2との間の値の比圧力を生じさせる。この場合、この値は、従来のシステムに通常使用されている値より小さく、従来のシステムで到達される値より明らかに小さい。このため、コーティングされたロープの利益とともに、ガバナシステムの事実上メインテナンスフリーの有効寿命を確保できる。 The governor mechanism according to the present invention with a semi-circular groove with a 30 ° ALPHA wrapping angle of the rope on the sheave and a sheave of cast material with a pitch circle diameter of 200 mm provides the tension applied by the tension sheave. based in, the metal part of the rope diameter d = 2 mm, causing the ratio pressure value between 1.2 N / mm 2 and 1.52N / mm 2. In this case, this value is smaller than the value normally used in conventional systems and clearly smaller than the value reached in conventional systems. This ensures the practically maintenance-free useful life of the governor system, along with the benefits of coated ropes.
３０°のＡＬＰＨＡ角をもつ半円形溝を有しかつ８０ｍｍのピッチ円直径を有する鋳造材料のシーブを備えた本発明によるガバナ機構は、テンションシーブにより付与される張力に基いて、直径ｄ＝２ｍｍのロープの金属部分に、３Ｎ／ｍｍ2と４Ｎ／ｍｍ2との間の値の比圧力を生じさせる。この場合、この値は、従来のシステムで通常使用されている値より小さい。この値は伝統的なシステムで得られる値以下であり、このため、コーティングされたロープの利益とともに、従来のガバナシステムより長いガバナシステムの有効寿命を確保できる。 The governor mechanism according to the present invention with a semi-circular groove with an ALPHA angle of 30 ° and a sheave of cast material with a pitch circle diameter of 80 mm has a diameter d = 2 mm based on the tension applied by the tension sheave. A specific pressure with a value between 3 N / mm 2 and 4 N / mm 2 is produced in the metal part of the rope. In this case, this value is smaller than the value normally used in conventional systems. This value is less than or equal to that obtained with traditional systems, thus ensuring a longer governor system useful life than conventional governor systems, with the benefit of coated ropes.
図６に示すような設計によるガバナシステム、すなわち、ガバナシステムは移動組立体と一緒に移動するが、ロープはその上部の固定された固定位置およびロープの下部のウェイトに静止され、鋳造材料からなり、かつ、３０°のＡＬＰＨＡ角および８０ｍｍのピッチ円直径をもつ半円形溝を備えたガバナシステムは、テンションシーブにより付与される張力に基いて、直径ｄ＝２ｍｍのロープの金属部分に、１Ｎ／ｍｍ2と３Ｎ／ｍｍ2との間の値の比圧力を生じさせる。この場合、この値は、従来のシステムで通常使用されている値より小さい。伝統的なシステムで得られる値より小さいこの値は、コーティングされたロープの利益を有するとともに、従来のガバナシステムを超える、システムの有効寿命を確保できる。 A governor system designed as shown in FIG. 6, that is, the governor system moves with the moving assembly, but the rope is stationary at its upper fixed position and at the lower weight of the rope and is made of cast material. And a governor system with a 30 ° ALPHA angle and a semicircular groove with a pitch circle diameter of 80 mm is based on the tension imparted by the tension sheave, with a 1 N / A specific pressure with a value between mm 2 and 3 N / mm 2 is produced. In this case, this value is smaller than the value normally used in conventional systems. This value, which is smaller than that obtained with traditional systems, has the benefit of coated ropes and can ensure a useful system life that exceeds conventional governor systems.
図５および図６には、２０００Ｎ／ｍｍ2より大きい強度をもち、外径が５ｍｍ以下であり、かつ、いかなる材料もコーティングしていないワイヤにより形成されたガバナシステムの金属ロープが示されている。このロープは、金属で作られ、例えば、ポリウレタン等の合成材料すなわち樹脂をコーティングし、かつ、ロープとシーブとの間の摩擦係数を増大させるように設計されたガバナ要素のシーブの溝を通過する。 FIGS. 5 and 6 illustrate a governor system metal rope formed of wire having a strength greater than 2000 N / mm 2 , an outer diameter of 5 mm or less, and no coating of any material. . This rope is made of metal and passes through a groove in a governor element sheave that is coated with a synthetic material, for example polyurethane, such as polyurethane, and designed to increase the coefficient of friction between the rope and sheave. .
図９から理解することができるように、本発明は、図５に示したような設計のシステムには通常Ｇ＝５０ｋｇと１００ｋｇとの間の張力を必要とし、かつ、図６に示したような設計のシステムには、Ｇが２５ｋｇと５０ｋｇとの間の張力を必要とする従来のシステムより小さいロープの張力で済む。 As can be seen from FIG. 9, the present invention typically requires a tension of between G = 50 kg and 100 kg for a system designed as shown in FIG. 5, and as shown in FIG. A neatly designed system may require less rope tension than conventional systems where G requires a tension between 25 kg and 50 kg.
図９では、ループ設計形式に対して、次のことが得られる。すなわち、
Ｆ１＋ＧＲ＋Ｇ／２−Ｔ２＝０：
Ｔ１／Ｔ２＝８を表示する実験データを考察するとき、艤装設備の経路に基いて、１０ｋｇと１２ｋｇとの間の値をもつロープの張力が必要になる。本発明のロープまたはベルトの重量は、従来のロープの重量より小さく、かつ、０．０４ｋｇ／ｍと０．１ｋｇ／ｍとの間の値を有する。これは、エレベータの加速時および減速時にロープの質量を移動させる慣性の効果を低減させる。
In FIG. 9, the following is obtained for the loop design form. That is,
F1 + GR + G / 2−T2 = 0:
When considering the experimental data displaying T1 / T2 = 8, a rope tension with a value between 10 kg and 12 kg is required based on the path of the outfitting equipment. The weight of the rope or belt of the present invention is less than the weight of the conventional rope and has a value between 0.04 kg / m and 0.1 kg / m. This reduces the effect of inertia that moves the mass of the rope during elevator acceleration and deceleration.
図９において、唯一のロープ長を有する設計形式に対して、次のことが得られる。
Ｆ１＋ＧＲ＋Ｇ−Ｔ２＝０：
Ｔ１／Ｔ２＝１０（ガバナ要素のシーブ上のロープの接触角を増大できるため、前の場合より大きい）を表示する実験データを考察すると、艤装設備の経路に基いて、５ｋｇと８ｋｇとの間の値をもつロープの張力が必要になる。この張力は従来のシステムより明らかに小さく、慣性の効果が最小化されという事実に寄与しかつケーブルがシーブを通過するときにケーブルに作用する比圧力を低下させる。従って、本発明は、実際に事実上メインテナンスフリーのシステムを暗示する。
In FIG. 9, for a design format with a unique rope length, the following is obtained.
F1 + GR + G−T2 = 0:
Considering the experimental data displaying T1 / T2 = 10 (greater than the previous case because the contact angle of the rope on the sheave of the governor element can be increased), between 5 kg and 8 kg based on the path of the outfitting equipment Rope tension with a value of This tension is clearly less than in conventional systems, contributing to the fact that the effect of inertia is minimized and reducing the specific pressure acting on the cable as it passes through the sheave. Thus, the present invention implies a practically maintenance-free system.
ロープに高張力鋼を使用することは、ロープの寿命を延長させることに寄与し、ロープの機械的疲労性能および摩耗を向上させることは、前述の効果に寄与する。 Using high tensile steel for the rope contributes to extending the life of the rope, and improving the mechanical fatigue performance and wear of the rope contributes to the aforementioned effects.
１ 金属ワイヤ
２ コーティング
３ ストランド
４ 中央ストランド
５、５′ 溝
1 Metal wire 2
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