JP5060948B2 - 補強材を備えたエレベータ設備用のフラットベルト - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念によるフラットベルト、請求項６の上位概念によるこのようなフラットベルトを製造するための方法、及び請求項７の上位概念による製造方法を実施するための装置に関する。

本発明に類するようなフラットベルトは、連結担持体が鋼コードあるいは合成樹脂コードの形式で一体化されているエラストマー材料でできている。このようなフラットベルトを製造する場合、コードを唯一の、彎曲しない平面で位置決めすることに努めるべきである。

（１）コードを正確に位置決めするために、いわゆる“巻付け突起部”法が特に適していることがわかっている。この場合、製造するために使用される成形輪は（横方向の）リブ、いわゆる“突起部”を備えている。このリブの上側縁部はコードの平面を規定する。この目的で、リブ（“突起部”）によりベルト表面において等しい溝が形成されている。“突起部”技術は例えば歯付きベルトの製造から公知である（例えば特許文献１及び特許文献２を参照のこと）。

さらにエレベータ技術の分野において、成形輪の“巻付け突起部”を使用して製造されるこのようなベルトの場合、連結担持体の正確な位置決めが得られる（例えば特許文献３を参照のこと）。しかしながらエレベータ技術でのフラットベルトに関して成形輪の“巻付け突起部”を使用することにより、別の短所が生じた。この短所とは溝の形成周期により騒音が発生することと、溝領域内において曲げ応力が大きいことである。

（２）溝の形成周期により与えられる煩わしさを低下させるために、“騒音が低減された”溝機構を備えたフラットベルトが提案されている。特許文献４と特許文献５に記載された溝は、直角ではなく好ましくは斜めに整向されている。溝は直線か、曲がっているか、Ｖ字状か、あるいはジグザグに形成されている。さらに溝は様々に互いに間隔をおいて設けられていてもよい。

エレベータ設備に取付られるべきフラットベルトは、回動中時に様々なベルト車を経由して双方向に方向転換するので、補強材の平面はベルトの中心に設けられていなければならない。しかしながら仮にここに記載された連結担持体がベルト内部の中心に設けられていたとしても、すでに溝に関してはこの溝の領域において高い曲げ応力を備えた両側で異なる曲げ特性が生じる。

（３）この弊害を排除するために、特許文献６は補強材を備えたフラットベルトを製造するための二段階法を提案している。このベルトの場合、同様に連結担持体の均等な位置決めは摺動面に対して平行である。それによりここでは巻取り突起部により生じる溝が全くないことは、応力分布が均等であることにより、高い耐久性が前もって計算できる。

さらにこのエレベータベルトはコードの密度が高いことが優れている。半製品において、連結担持体の横断面の約半分は自由である。さらにこのベルト側のＰＵ表面は相対的にわずかである。しかしながらこの面には、第二プロセス工程において第二半ベルトを接続しなければならない。第二半ベルトのＰＵはこの場合、第一半ベルトのＰＵにより溶着しなければならない。

溶着されるべきベルト側の相対的にわずかなＰＵ表面により生じる、この二段階法で製造されたベルトの短所は、理論的な層の剥離にある。この際、第二工程で取付けられる半ベルトは剥離し、連結担持体は駆動輪と直接接触するおそれがある。さらにこの方法はベルト材料の連結担持体への連結が最適ではないという短所を有する。
独国特許出願第２１２３９０２号明細書 独国特許第２９２０９１６号明細書 独国特許出願公開第２５１２５３０号明細書 欧州特許出願第０２００８０３７１．３−２４２４号明細書 国際特許出願第０３／０３７４５号明細書 独国特許出願第１０２２２０１．８号明細書 独国特許出願第１０２２２０１５．８号明細書 独国特許出願第１０２２２０１８．８号明細書

本発明の課題は、特許文献７に従って製造されたベルト、及びこのベルトを製造するための方法を、理論的に懸念される層の剥離が確実に回避され、ベルト材料の連結担持体への接合が最善の状態になるようにさらに改良することにある。

請求項１によれば、第一部分ベルトは、第二部分ベルトの可塑性の材料により充填された溝を備えている。このようにして信頼性のある両部分ベルトの噛み合い部が互いに得られ、かつ連結担持体とエラストマー材料の間の良好な接合が得られる。提案された新しい解決手段の場合、半製品は最高のＰＵ溶着面を有する。さらに、充填された巻付け突起部により剪断力に逆らって作用する機械的結合さえもある。

第一部分ベルト内に一体化されるべき連結担持体を正確かつ均一に位置決めするために、請求項７による装置の成形輪はその周囲において、様々に形成されており、かつ互いに様々に設けられている、いわゆる“巻付け突起部”を備えている。成形輪周囲面に設けられたこの“巻付け突起部”は、連結担持体層が完成したフラットベルトの中心に位置決めされているように採寸されている。このようにして両側において同じようなベルトの転向特性が保証されている。言い換えれば、連結担持体の位置決めと曲げ応力の配分が良好であることが保証されている。

特許文献４に記載された方法と異なり、請求項６によれば、別の方法工程においてベルト表面に設けられた溝は別の方法工程において充填され、従って最終的に、溝のないベルト表面が得られる。さらに第一プロセス工程においてワイヤを完全に包み込むことにより、ＰＵの良好な浸透が達せられ、従って良好な接合が得られる。

特殊な用途に関しては、両部分ベルトを異なるエラストマー材料から製造することが望ましい。このことは二段式の製造に関しては問題ないと考えられる。

さらに一つ以上の表面が溝付け部および／または被膜部を備えていることは付加的な多額な費用をかけなくても可能である。形式に拘束された方法により、表面構造は容易に影響を受ける。特に第二被膜は縦方向溝あるいは横方向溝により構成されていてもよい。

さらにエレベータの技術において、本発明によるベルトはこれ以外のフラットベルト装置にも使用可能である。

本発明による装置、作用態様の実施例、及び本発明によるフラットベルトの実施例を添付した図に基づき詳しく説明する。

図１に示した補強材４により強化されたベルト２を製造するための装置は、二つの“ステーション”、すなわち“ステーション１”６と“ステーション２”８から構成されている。第一の部分ベルト２ａを製造するために使用される“ステーション１”６は、反時計回りに回転可能な成形輪１４と、成形輪１４の部分区間に巻付く無端の成形ベルト１８でできている。部分区間の端部はテンションローラ２４と接続している上側押圧ローラ２０と下側押圧ローラ２２により規定されている。成形ベルト１８の部分区間とその下方にある成形輪１４の周囲の間には、型中空域２６が形成されている。テンションローラ２４により、成形ベルト１８の成形輪１４への押付けは調節できる。さらに“ステーション１”６は押出し成形機１０とワイヤ供給装置２８を備えている。

“ステーション１”６で第一部分ベルト２ａを製造するために、可塑性の合成樹脂、例えばＰＵが押出し成形機１０から適温に調節された成形輪１４上に供給される。同時にワイヤ供給装置２８を経由して補強材４として設けられる補強芯が供給される。ワイヤの張力により、ワイヤ４は成形輪１４の周囲面に押圧され、これによりワイヤは成形輪１４と成形ベルト１８の間に生じる第一部分ベルト２ａの下面を形成する。

“ステーション１”６には第二ステーション８が直接接続している。この“ステーション２”８は基本的に転向ローラ３０と適温に調節された成形輪１６で構成されている。さらに“ステーション１”６に似て、“ステーション２”８も押出し成形機１２を備えている。

第二部分ベルト２ｂを製造するために、あるいは第一部分ベルト２ａと第二部分ベルト２ｂからできた完成したベルト２を製造するために、第一部分ベルト２ａは成形輪１４を出た直後、転向ローラ３０の周囲で巻きつけられ、さらに成形輪１６の周囲で巻きつけられる。押出し成形機１２により、可塑性の合成樹脂材料は補強材４を備えた第一部分ベルト２ａの側へ付与され、かつ第一部分ベルト２ａと成形輪１６の間に形成された中間空域（転向ローラ３０と第二成形輪１６の間の間隔３２）内に搬送され、これにより第二部分ベルト２ｂが生じ、かつ直ちに第一部分ベルト２ａと接合する。ここで“ステーション１”６と比べると、成形輪１６を出るベルト２が二つのローラ３８，３８’を経由して案内され、かつ所定の張力４０が加えられることによって、第一部分ベルト２ａの補強芯４は成形ベルトの機能を引受ける（ローラ３０は純粋な転向ローラである）。

第一部分ベルト２ａを区画しかつ案内するために、（第一）成形輪１４はフランジ付き輪１４ａ，１４ｂを備えている。第一部分ベルト２ａと第二部分ベルト２ｂから組立てられた完成品２を区画しかつ案内するために、第二成形輪１６は同様にフランジ付き輪１６ａ，１６ｂを備えている。転向ローラ３０に設けられた（ｅｉｎｚｅｉｃｈｎｅｎ）フランジ付き輪３０ａ，３０ｂは補助的に設けられてもよいが、必ずしも必要ではない。

特許文献８に示した装置（及び同時に実施するベルト製造方法）と異なり、第一設備部分（“ステーション１”６）の成形輪面は平滑ではなく、いわゆる“巻付け突起部”４２を備えている（図１の左上の詳細図を参照のこと）。ここにある例において、この巻付け突起部４２は矢印状に形成されている。しかしながらさらに巻付け突起部は、単純に真直ぐ延びていても、ジグザグであっても、波状であってもよい。成形輪表面に設けられたこの巻付け突起部４２により、第一部分ベルト２ａの表面から第一連結担持体層４の所定の間隔が生じる。さらに成形輪の巻付け突起部４２を等しい溝４４のために第一部分ベルト２ａの表面において形成することにより、成形輪の巻付け突起部４２は第一部分ベルト２ａの表面をエンボス加工するための“形状”を示している（図１の左下の詳細図を参照のこと）。

同様に“ステーション１”６を用いた半製品２ａの製造に関連して、ある意味では“ステーション２”８を用いて“オンライン”で、輪３０と１６の間の溝４４の充填が行われる。溝４４を充填するために、押出し成形機１２で製造された可塑性のエラストマー材料４６ｂ（図２参照）を使用する。この可塑性のエラストマー材料４６ｂは、押出し成形機１０で製造された材料４６ａと同一であってもよい（半製品２ａの材料と同じ）。さらに特殊なベルトへの要求（例えば様々な摩擦係数、様々な着色等）に関して、材料４６ａ，４６ｂはばらばらであってもよい。材料を選定する際は、何れの場合でも両方の被膜（両部分ベルト部分ベルト２ａ，２ｂ）が互いに良好に溶着されていることに留意しなければならない。

図２は図１に示した装置を使用して製造された本発明によるフラットベルト２の構造を示す。このフラットベルト（最終製品）２は、二つの部分ベルト２ａ，２ｂから構成されている。“ステーション１”６内で製造された第一部分ベルト（半製品）２ａは、連結担持体４を備えている。この連結担持体４のコードは成形輪表面にある“巻付け突起部”４２を使用して共通平面内で正確に位置決めされている。成形輪の巻付け突起部４２により第一部分ベルト２ａの“下側”に生じた溝４４は、第二部分ベルト２ｂにより閉塞される（充填される）。部分ベルト２ａ，２ｂが双方とも協働することにより完全な最終製品、すなわち“フラットベルト”２が形成される。

本装置の原理構成図である。 本装置により製造されたベルトの縦断面である。

２ ベルト、フラットベルト、完成品、最終製品
２ａ 第一部分ベルト、半製品
２ｂ 第二部分ベルト
４ 補強材、補強芯、連結担持体層、チェーン、コード
６ 第一ステーション（“ステーション１”）
８ 第二ステーション（“ステーション２”）
１０ （第一）押出し成形機
１２ （第二）押出し成形機
１４ （第一）成形輪
１４ａ （部分）ベルトを側方で案内するための第一成形輪の手段、フランジ付輪
１４ｂ （部分）ベルトを側方で案内するための第一成形輪の手段、フランジ付輪
１６ （第二）成形輪
１６ａ ベルトを側方で案内するための第ニ成形輪の手段、フランジ付輪
１６ｂ ベルトを側方で案内するための第ニ成形輪の手段、フランジ付輪
１８ エンドレス成形ベルト
２０ 上側押圧ローラ
２２ 下側押圧ローラ
２４ テンションローラ
２６ 型中空域
２８ ワイヤ供給装置
３０ 転向ローラ
３０ａ （部分）ベルトを側方で案内するための転向ローラの手段、フランジ付輪
３０ｂ （部分）ベルトを側方で案内するための転向ローラの手段、フランジ付輪
３２ 転向ローラ（３０）と第ニ成形輪（１６）の間の間隔
３８ ローラ
３８’ ローラ
４０ 張力
４２ 巻付け突起部
４４ 溝
４６ａ 可塑性のエラストマー材料
４６ｂ 可塑性のエラストマー材料

Claims (9)

1. エレベータ設備における駆動ベルトとして使用するための、エラストマー材料（４６ａ，４６ｂ）から成るフラットベルト（２）であって、
   第一部分ベルト（２ａ）と第二部分ベルト（２ｂ）で構成されており、第一部分ベルト（２ａ）がコードでできている連結担持体層（４）により強化されているフラットベルトにおいて、
   第一部分ベルト（２ａ）には成形輪の巻付け突起部（４２）を使用して形成された溝（４４）が設けられており、前記第一部分ベルト（２ａ）の連結担持体層（４）が、成形輪の巻付け突起部（４２）を使用して、完成したベルトの厚さの中央部に位置決めされていることと、
   第二部分ベルト（２ｂ）が第一部分ベルト（２ａ）の溝（４４）の充填部を形成していることを特徴とするフラットベルト。
2. 第一部分ベルト（２ａ）と第二部分ベルト（２ｂ）が異なるエラストマー材料（４６ａ，４６ｂ）から成ることを特徴とする請求項１に記載のフラットベルト。
3. ベルト（２）の両表面の少なくとも一方の面が被覆されていることを特徴とする請求項１または２に記載のフラットベルト。
4. 両ベルト表面の少なくとも一方の面が縦方向溝あるいは横方向溝を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のフラットベルト。
5. 可塑性の材料（４６ａ，４６ｂ）から成る二つの部分ベルト（２ａ，２ｂ）から、エレベータ設備における駆動ベルトとして使用するためのベルト（２）を製造するための方法であって、
   第一部分ベルト（２ａ）を製造するために、連結担持体層を形成している個々のコード（４）が、巻付け突起部（４２）を備えている成形輪（１４）上に供給され（ｇｅｂｅｎ）、次いで第一部分ベルト（２ａ）のための可塑性の材料（４６ａ）が成形輪（１４）上に添加され、かつ連結担持体（４）と接合され、第二方法工程において第二部分ベルト（２ｂ）が形成される方法において、
   第一方法工程により第一部分ベルト（２ａ）上に作られた溝（４４）が第二方法工程において充填されることを特徴とする方法。
6. 請求項１〜４による、可塑性の材料（４６ａ，４６ｂ）から成るベルト（２）を製造するための装置であって、
   補強材（４）を備えた第一部分ベルト（２ａ）を製造するための第一ステーション（“ステーション１”６）と、
   第二部分ベルト（２ｂ）を製造し、かつ第一部分ベルト（２ａ）に第二部分ベルト（２ｂ）を形成するための第二ステーション（“ステーション２”８）とを備え、
   その際第一ステーション（６）と第二ステーション（８）が、各々押出し成形機（１０，１２）と成形輪（１４，１６）を有しており、さらに第一ステーション（６）が、成形ベルト（１８）とワイヤ供給装置（２８）を備え、前記成形ベルトが、上側押圧ローラ（２０）と、下側押圧ローラ（２２）とテンションローラ（２４）とを使用して成形輪（１４）の部分周囲に沿った型中空域（２６）を形成する装置において、
   第一ステーション（６）の成形輪（１４）が、補強材（４）を備えた第一部分ベルト（２ａ）で溝（４４）を作るための巻付け突起部（４２）を備えていることを特徴とする装置。
7. 成形輪（１４）の周囲に設けられた巻付け突起部（４２）が互いに異なる間隔をおいて設けられていることを特徴とする請求項６記載の装置。
8. 巻付け突起部（４２）の方向が、回動方向に対して斜めにおよび／または互いにある角度をもって設けられていることを特徴とする請求項６または７に記載の装置。
9. 巻付け突起部（４２）が彎曲状、Ｖ字状、ジグザグ状あるいは波状に形成されていることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一つに記載の装置。

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