PL206645B1 - Winda - Google Patents

Description

Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 369132 (22) Data zgłoszenia: 07.06.2002 (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego:

07.06.2002, PCT/FI02/000500 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:

03.01.2003,WO03/000581 (11) 206645 (13) B1 (51) Int.Cl.

B66B 11/00 (2006.01) B66B 15/04 (2006.01) B66B 7/06 (2006.01) (54)

Winda

	(73) Uprawniony z patentu:
(30) Pierwszeństwo:	KONE CORPORATION, Helsinki, FI
21.06.2001, FI, 20011339	(72) Twórca(y) wynalazku:
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 18.04.2005 BUP 08/05	ESKO AULANKO, Kerava, FI JORMA MUSTALAHTI, Hyvinkaa, FI PEKKA RANTANEN, Hyvinkaa, FI SIMO MAKIMATTILA, Espoo, FI
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
30.09.2010 WUP 09/10	(74) Pełnomocnik:
	rzecz. pat. Stypułkowski Heliodor HELPAT

PL 206 645 B1

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy windy umieszczonej w szybie i przeznaczonej do przewozu ludzi i/lub towarów.

Konstrukcja wind zmierza w kierunku ekonomicznego wykorzystania powierzchni budynku w którym jest umieszczona winda. W tym celu opracowano wiele różnych rozwiązań w których między innymi nie jest przewidziane oddzielne pomieszczenia maszynowni. Przykłady takich rozwiązań bez wydzielonego pomieszczenia maszynowni zostały opisane w EP 0 631 967 (A1) i w EP 0631 968. Przedstawione w tych opisach rozwiązania wind są efektywne pod względem oszczędności zajmowanej powierzchni w budynku, gdyż wyeliminowane zostało pomieszczenie maszynowni i nie trzeba powiększać szybu windy. Windy opisane w tych publikacjach mają maszyny, które są kompaktowe w jednym kierunku, a w pozostałych kierunkach ich wymiary są jednak większe od wymiarów konwencjonalnych maszyn.

W tych podstawowo dobrych rozwią zaniach konstrukcyjnych wind, miejsce wymagane do zamontowania maszyny wyciągowej ogranicza możliwości rozwiązań układu zamocowania windy w szybie. Jest potrzebna pewna przestrzeń mieszczą ca przejś cie lin wyciągowych i dlatego bardzo trudno zmniejszyć powierzchnię szybu zajmowanego przez kabinę windy i przez przeciwwagę, bez pogorszenia wykonania konstrukcyjnego i warunków eksploatacji. W rozwiązaniach wind bez oddzielnej maszynowni bardzo trudno jest zamontować maszynę wyciągową w szybie windy, a w szczególności u góry szybu ponad windą, ponieważ maszyna wyciągowa ma znaczne wymiary i jest ciężka. W szczególności przy dużym udźwigu windy, dużej szybkoś ci i długości lin wyciągowych wymiary i masa maszyny stwarzają tak duże problemy montażowe, że wymiary i masa maszyny w praktyce ogranicza zastosowanie windy i uniemożliwia stosowanie tych rozwiązań w dużych windach.

W opisie WO 99/43589 przedstawiono windę w której zastosowano pł askie paski i krążek trakcyjny oraz krążki zmienno-kierunkowe o stosunkowo mniejszych średnicach. W tego typu rozwiązaniach występują ograniczenia układu trasowania zawieszenia windy spowodowane rozmieszczeniem elementów w szybie windy i osiowaniem krążków zmienno-kierunkowych. Również osiowanie pasków pokrytych poliuretanem i zbrojonych stalowymi elementami jest problematyczne na przykład w sytuacji, gdy kabina windy jest przechylona. W celu zapobieżenia niepożądanej wibracji, winda tego typu musi być mocno skonstruowana, a w szczególności mając na uwadze maszynę wyciągową i/lub elementy zawieszenia windy. Masywna konstrukcja pozostałych elementów windy wymaganych do utrzymania osiowości pomiędzy krążkiem trakcyjnym i krążkami zmienno-kierunkowymi zwiększa również masę i koszt wykonania windy. Ponadto instalacja i regulacja tego typu układu zawieszenia jest trudna i wymaga dużej precyzji.

W innym rozwiązaniu dla osiągnięcia mniejszego osiowego wydłużenia liny, zastosowano liny których elementy nośne są wykonane z włókien sztucznych. Tego typu rozwiązanie jest niekonwencjonalne, wykonane liny są lżejsze od lin stalowych, ale w przypadku wind z długimi linami, nie uzyskuje się znaczących korzyści, ponieważ liny z włókien sztucznych są znacznie droższe od lin stalowych.

Przedmiotem wynalazku jest wyeliminowanie opisanych niedogodności konstrukcji windy. Celem wynalazku jest więc dalsze usprawnienie windy bez pomieszczenia maszynowego tak, aby możliwe było bardziej efektywne wykorzystanie miejsca w budynku i w szybie windy aniżeli w znanych rozwiązaniach. To oznacza że winda musi być tak skonstruowana, aby w miarę potrzeb można było ją instalować w możliwie wąskich szybach. Celem wynalazku jest także zmniejszenie wymiarów i/lub masy windy, albo co najmniej maszyny wyciągowej.

Wynalazek może być zrealizowany bez pogarszania podstawowego układu windy przez wprowadzenie możliwych zmian.

Dzięki zastosowania rozwiązania według wynalazku uzyskuje się między innymi następujące korzyści:

- mniejszy krążek trakcyjny umożliwia zastosowanie kompaktowej windy i kompaktowej maszyny wyciągowej;

- zastosowanie małego, pokrytego krążka trakcyjnego pozwala na obniżenie masy maszyny wyciągowej nawet o połowę w stosunku do maszyny wyciągowej stosowanej w znanych rozwiązaniach bez oddzielnej maszynowni, a na przykład dla windy o nominalny udźwigu poniżej 1000 kg, stosuje się maszynę wyciągową o wadze 100-150 kg lub nawet mniejszej, a w korzystnych rozwiązaniach i przy odpowiednim doborze materiałów jest możliwe obniżenie masy maszyny wyciągowej poniżej 100 kg.;

PL 206 645 B1

- dobry zacisk krążka trakcyjnego i stosowane lekkie komponenty umoż liwiają znaczne obniżenie masy kabiny windy i odpowiednio przeciwwaga może być lżejsza niż w znanych dźwigach;

- kompaktowe wymiary cienkiej maszyny wyciągowej, i zastosowane liny o okrągłym przekroju umożliwiają zainstalowanie maszyny wyciągowej w odpowiednim dowolnym miejscu szybu tak, że układ windy może być zaprojektowany w różnych wariantach, to jest z maszyną wyciągową zainstalowaną powyżej jak również poniżej kabiny windy;

- maszyna wyciągowa może być korzystnie umieszczona pomię dzy kabiną i ścianą szybu;

- cał a masa lub część masy kabiny windy i przeciwwagi moż e być przenoszona przez szyny prowadnicy windy;

- w windach według wynalazku ustawienie poziomego zawieszenia kabiny windy i przeciwwagi jest łatwe do wykonania, a ponadto obniżone zostają poprzeczne siły działające na szyny prowadnicy;

- zastosowanie wynalazku umoż liwia efektywne wykorzystanie powierzchni poprzecznego przekroju szybu;

- rozwią zanie wedł ug wynalazku obniża czas i koszty montaż u windy;

- winda jest ekonomiczna w wykonaniu i instalacji, ponieważ wiele jej elementów jest mniejsze i lż ejsze w porównaniu ze stosowanymi w znanych windach;

- szybkości liny regulacyjnej i liny wyciągowej są zwykle różne odpowiednio do ich funkcji i mogą one być ł atwo ustawione podczas instalacji jeś li lina regulacyjna jest grubsza od liny wycią gowej, a ponadto szybkości obydwu lin mogą być jednakowe co obniża niejednoznaczność logistyki i instalacji windy;

- lekkie cienkie liny są łatwiejsze do założenia i umożliwiają szybszy montaż;

- windy według wynalazku o nominalnym obciążeniu poniżej 1000 kg i szybkości poniżej 2 m/sek. mają mocne stalowe liny o ś rednicy 3-5 mm.;

- liny o średnicy 6 albo 8 mm mogą być stosowane w dużych i szybkich windach według wynalazku;

- krążek trakcyjny i krążki zmienno-kierunkowe są małe i lekkie w porównaniu ze znanymi krążkami wind;

- mał y krążek trakcyjny umoż liwia zastosowanie mniejszych hamulców;

- mał y krążek trakcyjny redukuje moment obrotowy co umoż liwia zastosowanie mniejszego silnika z mniejszymi hamulcami;

- zastosowanie mniejszego krążka trakcyjnego powoduje konieczność zwiększenia jego szybkości obrotowej dla uzyskania określonej szybkości liniowej kabiny windy w szybie co oznacza że ta sama siła może być przenoszona przez słabszy silnik;

- moż na stosować zarówno pokryte i niepokryte liny;

- jest moż liwe stosowanie krążka trakcyjnego i krążków linowych również gdy pokrycie ich jest zużyte, gdyż lina jest mocno prowadzona w rowku krążka i utrzymywany jest pomiędzy nimi efektywny, bezpieczny zacisk;

- zastosowanie małego krążka trakcyjnego umożliwia użycie mniejszego silnika windy co zmniejsza koszty;

- wynalazek moż e być stosowany z zastosowaniem silnika bez przekładni i z przekładnią;

- jakkolwiek wynalazek jest gł ównie przeznaczony dla wind niemają cych wydzielonego pomieszczenia maszynowni, to może on być również stosowany w windach z wydzieloną maszynownią.

Wynalazek może być stosowany głównie w windach do przewozu ludzi i/lub ładunków. Wynalazek jest przede wszystkim przeznaczony dla wind o szybkości w granicach lub powyżej 1 m/sek lub tylko 0,5 m/sek. stosowanej w windach pasażerskich, i 0,5 m/sek. dla wind towarowych, jakkolwiek przy dużych obciążeniach można stosować również mniejsze szybkości.

Zastosowanie wynalazku w windach pasażerskich i towarowych umożliwia osiągnięcie opisanych powyżej korzyści nawet przy zastosowaniu wynalazku w windach 3-4 osobowych, przy czym znaczące korzyści uzyskuje się przy zastosowaniu wynalazku w windach 6-8 osobowych o obciążeniu 500-630 kg.

Winda według wynalazku może mieć linę wyciągową splecioną na przykład z okrągłych i mocnych drutów. Zarówno druty jak i sama lina mogą być splecione w różny sposób, przy czym druty liny mogą mieć tę samą lub różną grubość. Liny stosowane według wynalazku są splecione z drutów o ś redniej grubości poniżej 0,4 mm. Dobre do zastosowania liny są wykonane z mocnych drutów o ś redniej grubości poniżej 0,3 mm lub nawet poniżej 0,2 mm. Na przykład mocne liny o średnicy 4 mm są splecione z cienkich drutów, których średnia grubość w wyprodukowanej linie mieści się

PL 206 645 B1 w przedziale 0,15-0,23, przy czym grubość najcieńszych drutów wynosi tylko 0,1 mm. Bardzo mocne druty liny można łatwo wyprodukować. Według wynalazku stosuje się druty liny o wytrzymałości na zerwanie około 2000 N/mm² lub większej. Odpowiednia wytrzymałość drutów liny wynosi 2300-2700 N/mm². W zasadzie możliwe jest użycie drutów liny o wytrzymałości 3000 N/mm² lub nawet większej.

Kilka przykładów wykonania wynalazku zostało pokazane bardziej szczegółowo na rysunku na którym fig. 1 przedstawia diagram rozmieszczenia elementów windy z krążkiem trakcyjnym według wynalazku, fig. 2 - diagram elementów windy z innym rozmieszczeniem krążka trakcyjnego według wynalazku, fig. 3 - krążek trakcyjny według wynalazku, fig. 4 - pokrycie według wynalazku krążka, fig. 5a - linę z drutów stalowych stosowaną według wynalazku, fig. 5b - inną linę z drutów stalowych stosowaną według wynalazku, fig. 5c - trzecią linę z drutów stalowych stosowaną według wynalazku i fig. 6 przedstawia diagram rozmieszczenia liny wyciągowej według wynalazku.

Na fig. 1 pokazano diagram rozmieszczenia elementów windy, która korzystnie niema wydzielonego pomieszczenia maszynowni, a maszyna wyciągowa 6 jest umieszczona w szybie windy. Winda ta ma napędowy trakcyjny krążek zamocowany na wale maszyny napędowej umieszczonej powyżej windy. Lina wyciągowa 3 jest zawieszona w następujący sposób: jeden jej koniec jest nieruchomo przytwierdzony do zakotwiczenia 13 umieszczonego w górnej części szybu, powyżej górnego przesunięcia przeciwwagi 2 przesuwającej się wzdłuż szyn prowadzących 11. Lina wyciągowa 3 zwisa w dół od zakotwiczenia 13 i przechodzi przez krążki zmienno-kierunkowe 9 zamocowane obrotowo do przeciwwagi 2, a następnie idzie do góry i przechodzi przez rowek trakcyjnego krążka 7 maszyny napędowej 6, idzie do dołu w kierunku kabiny 1 windy wzdłuż szyny prowadzącej 10 kabiny 1 i przechodzi pod kabiną przez zmienno-kierunkowe krążki 4 na których kabina 1 jest zawieszona na tej linie, która następnie idzie od kabiny w kierunku do góry do zakotwiczenia 14 umieszczonego w górnej części szybu windy do którego jest przytwierdzony drugi koniec tej liny. Umieszczone w górnej części szybu zakotwiczenie 13, krążek trakcyjny 7 i krążki zmienno-kierunkowe 9 zawieszone na przeciwwadze 2 są rozmieszczone w takiej odległości od siebie, że obydwa odcinki liny wyciągowej 3 to jest odchodzące od zakotwiczenia 13 do przeciwwagi 2 i od przeciwwagi 2 do krążka trakcyjnego 7 mają taką samą długość jak długość przesuwu przeciwwagi 2. Podobnie w korzystnym wykonaniu umieszczone u góry szybu zakotwiczenie 14, krążek trakcyjny 7 i zmienno-kierunkowe krążki 4 zamocowane do kabiny 1 i zawieszone na linie podnoszącej 3, są wzajemnie rozmieszczone od siebie tak, że odcinki liny wyciągowej 3 od zakotwiczenia 14 do kabiny 1 windy i od kabiny 1 do krążka trakcyjnego 7 są tej samej długości co droga przesuwu kabiny 1. W tego rodzaju zawieszeniu nie trzeba stosować dodatkowych zmienno-kierunkowych krążków do ustalenia drogi przejścia liny wyciągowej 3 w szybie. Linę wyciągową 3 zawiesza się do środkowej części kabiny 1, przy czym krążki zmienno-kierunkowe 4 na których zawieszona jest kabina 1 są zamocowane symetrycznie w stosunku do poprzecznej środkowej linii przechodzącej przez środek ciężkości kabiny 1.

Umieszczona w szybie windy maszyna napędowa 6 ma małe gabaryty tak, że mieści się pomiędzy kabiną 1 i ścianami szybu windy. Maszyna napędowa 6 może być także zamontowana w inny sposób. W szczególności maszyna napędowa o małej wysokości może być umieszczona powyżej kabiny 1 windy. Szyb windy może mieć instalację do doprowadzenia energii do silnika napędzającego krążek trakcyjny 7, urządzenia kontrolne dźwigu, które mogą być doprowadzone do tablicy 8 lub zamontowane oddzielnie, albo zintegrowane częściowo lub całkowicie w maszynie napędowej 6. Maszyna napędowa 6 może mieć lub nie mieć przekładni. Korzystnie stosuje się maszynę napędową bez przekładni posiadająca motor magneto-elektryczny. Maszyna napędowa może być zamocowana do ściany szybu windy, do sufitu, do szyny lub szyn prowadzących lub do innej konstrukcji takiej jak belka lub rama. W przypadku widy z maszyną napędową umieszczoną u dołu, są inne możliwości zamontowania maszyny napędowej na dole szybu windy. Na fig 1 pokazano ekonomiczne zawieszenie 2:1, ale wynalazek może być również stosowany w zawieszeniu windy w stosunku 1:1, gdy podnoszące liny są połączone bezpośrednio do przeciwwagi, a kabina windy jest połączona bez zmienno-kierunkowych krążków, albo w innych rodzajach połączeń dźwigów z liną podnoszącą. Pokazana na fig. 1 winda według wynalazku ma automatyczne, teleskopowe drzwi, ale można stosować również inne rodzaje automatycznych lub otwieranych ręcznie drzwi.

Na fig. 2 pokazano inny diagram rozmieszczenia elementów windy według wynalazku. W tym wykonaniu od umieszczonej u dołu maszyny wyciągowej liny idą do góry. Kabina 101 windy i przeciwwaga 102 są zawieszone na linach wyciągowych 103. Maszyna wyciągowa 106 jest umieszczona w szybie windy, korzystnie w jego dolnej części, a liny wyciągowe przechodzą przez zamocowane w górnej części szybu krążki zmienno-kierunkowe 104, 105 w kierunku kabiny 101 i przeciwwagi 102.

PL 206 645 B1

Krążki zmienno-kierunkowe 104, 105 są umieszczone w górnym odcinku szybu i korzystnie są one oddzielnie rozmieszczone i obciążone pod tym samym kątem tak, że mogą one obracać się niezależnie jeden od drugiego. Lina wyciągowa 103 składa się co najmniej z trzech lin. Kabina 101 i przeciwwaga 102 przesuwają się w szybie windy wzdłuż ich szyn prowadzących 110, 111.

Pokazane na fig. 2 liny wyciągowe są rozciągnięte w następujących kierunkach: jeden ich koniec jest przytwierdzony w górnej części szybu do zakotwiczenia 112, skąd liny idą do dołu do przeciwwagi 102 zawieszonej na linach wyciągowych 103 poprzez krążki zmienno-kierunkowe 109. Od przeciwwagi liny idą do góry do pierwszego krążka zmienno-kierunkowego 105 umieszczonego na szynie prowadzącej 110 windy, a następnie do krążka trakcyjnego 107 napędzanego przez maszynę napędową 106. Od krążka trakcyjnego 107 liny idą do góry do drugiego krążka zmienno-kierunkowego 104, przechodzą dookoła niego, a następnie przechodzą przez krążki zmienno-obrotowe 108 zamocowane u góry kabiny windy i idą dalej do zakotwiczenia 113 umieszczonego w górnej części szybu windy i przytwierdzającego drugi koniec lin wyciągowych. Kabina 101 windy jest zawieszona na linach wyciągowych 103 poprzez krążki zmienno-obrotowe 108. Pomiędzy krążkami zmiennoobrotowymi i krążkiem trakcyjnym 107, liny wyciągowe 103 mają jeden lub więcej odcinków odchylonych od położenia pionowego dla zachowania odpowiedniej odległości pomiędzy różnymi odcinkami lin lub odpowiedniej odległości pomiędzy linami wyciągowymi i innymi elementami windy. Krążek trakcyjny 107 i maszyna wyciągowa 106 są korzystnie umieszczone cokolwiek z boku przemieszczenia kabiny 101 windy jak również przeciwwagi 102 tak, że mogą one łatwo przesuwać się na dowolną wysokość szybu windy, poniżej krążków zmienno-kierunkowych 104 i 105. Jeśli maszyna wyciągowa nie jest umieszczona bezpośrednio powyżej lub poniżej przeciwwagi lub kabiny windy to możliwe jest obniżenie wysokości szybu. W takim przypadku najmniejsza wysokość szybu windy jest wyłącznie określona przez długość przesunięcia przeciwwagi i kabiny windy i bezpieczne odległości powyżej i poniżej tych przesunięć. Ponadto zależnie od miejsca zamocowanie krążków linowych u góry lub u dołu kabiny, wystarczające są małe zapasy wysokości u góry lub u dołu szybu, gdyż w porównaniu ze znanymi rozwiązaniami zmniejszona została średnica krążka trakcyjnego. Czasami może być korzystne wykonanie wszystkich lub pewnych krążków zmienno-kierunkowych o większej średnicy od średnicy krążka trakcyjnego. Krążki zmienno-kierunkowe o większej średnicy mogą być w szczególności zamocowane w górnej części szybu windy. Na przykład przy zawieszeniu w stosunku 4:1 otrzymuje się bardziej obszerne przejścia lin przy zastosowaniu większych krążków zmiennoobrotowych w górnej części szybu. Oczywiście rozwiązanie to stosuje się nie tylko w windach mających maszynę wyciągową u dołu szybu ale również w rozwiązaniach z maszyną wyciągową zamocowaną u góry szybu.

Na fig. 3 pokazano częściowy widok przekroju krążka linowego 200 według wynalazku. Rowki linowe 201 na obrzeżu 206 krążka linowego mają pokrycie 202. Piasta krążka linowego ma panew 203 mieszczą łożysko. Krążek linowy ma również otwory 205 dla śrub montażowych, którymi jest on przytwierdzony do obrotowego kołnierza wału maszyny wyciągowej 6 jako krążek trakcyjny 7 napędzający windę. W tym rozwiązaniu mieszcząca łożysko panew 203 nie jest potrzebna. Jako materiał pokrycia krążka trakcyjnego i krążków linowych można stosować gumę, poliuretan lub odpowiedni elastyczny materiał zwiększający tarcie. Materiał z którego jest wykonany krążek trakcyjny i krążki linowe może być tak dobrany w stosunku do liny wyciągowej, że lina wyciągowa jest mocno zaciśnięta w rowku linowym również po zużyciu się pokrycia rowka linowego. Wykonanie takie zapewnia wymagany, bezpieczny zacisk pomiędzy krążkiem linowym 200 i liną wyciągową 3 w przypadkach, gdy pokrycie 202 na krążku linowym 200 uległo zużyciu. Te właściwości umożliwiają pracę windy w opisanej powyżej sytuacji. Krążek trakcyjny i/lub krążki linowe mogą być wykonane w taki sposób, że tylko obrzeże 206 krążka linowego 200 jest wykonane z materiału mającego zwiększone tarcie z liną wyciągową 3. Zastosowanie mocnych lin wyciągowych, które są znacznie cieńsze od lin stosowanych w technice umożliwiło wykonanie krążka trakcyjnego i krążków linowych o znacznie mniejszych średnicach w stosunku do powszechnie stosowanych krążków. Dzięki temu możliwe jest stosowanie mniejszych silników o mniejszym momencie napędowym i w rezultacie redukcja kosztów zakupu i instalacji maszyny napędowej. Na przykład winda według wynalazku o nominalnym udźwigu poniżej 1000 kg, ma krążek trakcyjny o średnicy 120-200 mm, a nawet o mniejszej średnicy. Średnica krążka trakcyjnego zależy od grubości zastosowanych lin wyciągowych. Zastosowanie małego krążka trakcyjnego, a na przykład w windzie według wynalazku o nominalnym udźwigu poniżej 1000 kg umożliwia obniżenie masy maszyny wyciągowej nawet do połowy masy konwencjonalnej maszyny, i w rezultacie zastosowanie maszyny o masie 100-150 kg lub nawet lżejszej maszyny. Maszyna

PL 206 645 B1 według wynalazku oznacza, że ma ona co najmniej krążek trakcyjny, silnik napędowy, elementy obudowy i hamulce. Średnica krążka trakcyjnego zależy od grubości zastosowanych lin wyciągowych. W konwencjonalnych rozwią zania stosunek ś rednicy krążka trakcyjnego do ś rednicy liny D/d=40 lub więcej, przy czym D oznacza średnicę krążka trakcyjnego, a d - średnicę liny. Mając na uwadze koszty zużycia lin stosunek ten powinien być niższy. Alternatywnie stosunek D/d może być obniżony ze wzrostem ilości stosowanych lin, gdyż w tym przypadku na każdą linę jest wywierane mniejsze ciśnienie. Stosunek D/d poniżej 40 może wynosić 30 lub nawet mniej na przykład D/d=25. Jakkolwiek obniżając stosunek D/d radykalnie poniżej 30 obniża się również okres użytkowania lin, jakkolwiek użytkowanie lin można wydłużyć prze zastosowanie lin o specjalnej konstrukcji. W praktyce jest bardzo trudno uzyskać stosunek D/d poniżej 20, ale można to uzyskać stosując specjalne liny, które jednak będą droższe w wykonaniu.

Masa maszyny wyciągowej i jej elementów do zamocowania w szybie windy wynosi najczęściej około 1/5 nominalnego obciążenia windy. Jeśli maszyna napędowa służy wyłącznie lub prawie wyłącznie do napędu jednej lub więcej wind i/lub przeciwwagi z szynami prowadzącymi, wtedy całkowita masa maszyny wraz z jej zamocowaniem może być mniejsza od około 1/6 lub nawet mniejsza od około 1/8 nominalnego obciążenia windy. Nominalne obciążenie windy oznacza obciążenie określone dla danego typu widy. Elementy zamocowania maszyny wyciągowej oznaczają na przykład belki, elementy podstawy lub zawieszoną konsolę, stosowane do zamocowania lub zawieszenia maszyny wyciągowej na ścianie lub suficie szybu windy, albo na szynach prowadzących windy lub przeciwwagi, albo zaciski zamocowania maszyny z boków szyn prowadzących windy. Jest bardzo łatwo wyprodukować maszynę wyciągową, której ciężar własny bez elementów zamocowania jest niższy od 1/7 lub nawet od 1/10 jej nominalnego obciążenia, albo jeszcze niższy. W konwencjonalnych windach stosunek masy maszyny jest obliczany przy założeniu, że masa przeciwwagi odpowiada masie pustej kabiny + połowa nominalnego obciążenia. W przykładzie wykonania windy z zawieszeniem w stosunku 2:1 o nominalnym obciążeniu 630 kg łączna masa maszyny z zamocowaniem wynosi tylko 75 kg, przy średnicy krążka linowego 160 mm i średnicy liny wyciągowej 4 mm, to oznacza, że całkowita masa maszyny wyciągowej wraz z jej zamocowaniem wynosi około 1/8 nominalnego obciążenia windy. W innym przykł adzie wykonania, winda z zawieszeniem 2:1 o udź wigu 1000 kg, z krążkiem trakcyjnym o ś rednicy 160 mm i liną wyciągową o średnicy 4 mm, ma maszynę wyciągową o łącznej masie razem z zamocowaniem około 150 kg, co oznacza, że w tym przypadku jej całkowity ciężar stanowi około 1/6 całkowitego udźwigu. W trzecim przykładzie, maszyna wyciągowa windy o nominalnym obciążeniu 1600 kg i zawieszeniu 2:1 z krążkiem trakcyjnym o średnicy 240 mm i liną wyciągową o średnicy 6 mm waż y wraz z zamocowaniem okoł o 300 kg to jest okoł o 1/7 nominalnego obciążenia windy. Poprzez zmianę elementów zawieszenia lin wyciągowych możliwe jest obniżenie całkowitej masy maszyny wyciągowej wraz z jej zamocowaniem. Na przykład przy zastosowaniu w windzie o nominalnym obciążeniu 500 kg zawieszenia 4:1, krążka trakcyjnego o średnicy 160 mm i liny wyciągowej o średnicy 4 mm, całkowita masa maszyny i jej zamocowania wynosi około 50 kg. W tym przypadku całkowita masa maszyny wraz z zamocowaniem wynosi tylko około 1/10 nominalnego obciążenia. Gdy wielkość krążka trakcyjnego jest znacznie obniżona i zastosowano większy stosunek zawieszenia lin to wymagany jest mniejszy moment obrotowy silnika, który spada do poziomu rozruchowego. Na przykład przy zawieszeniu lin 4:1 zamiast 2:1 i średnicy krążka trakcyjnego 160 mm zamiast 400 mm, jeśli pomija się zwiększone straty, to wymagany moment obrotowy spada do 1/5. Umożliwia do poważne zmniejszenie wymiarów maszyny napędowej.

Na fig. 4 pokazano pokrycie, w którym rowek linowy 201 krążka ma pokrycie 202, którego boki są cieńsze od spodu pokrycia. W tym wykonaniu pokrycie jest ułożone na powierzchni rowka 202 krążka linowego 200 tak, że odkształcenie pokrycia spowodowane naciskiem liny jest bardzo małe i głównie ogranicza się do powierzchniowej tekstury liny zagłębionej w pokryciu. W rozwiązaniu tego rodzaju bardzo często w praktyce pokrycie rowków linowych mają oddzielne, pokrycie spodnie, ale wynalazek nie wyklucza rozwiązania, w którym pokrycie rowka linowego jest ułożone w sposób ciągły na kilku równoległych rowkach.

Dzięki wykonaniu pokrycia rowka o cieńszych bokach w stosunku do jego spodu, powierzchniowy nacisk wywierany przez linę na spód rowka zostaje zmniejszony wskutek zagłębienia się liny w pokryciu. Wywierane przez linę ciśnienie nie może przemieszczać się poprzecznie i jest ono kompensowane liniowo na powierzchni rowka 220 dzięki różnicy grubości pokrycia 202 stanowiącego podparcie liny w półokrągłym rowku linowym 201, w którym największe ciśnienie jest wywierane na dolną powierzchnię liny. Kształt rowka linowego jest dobrze podparty, a jego powierzchniowa warstwa

PL 206 645 B1 przejmująca obciążenie liny jest bardziej odporna na poprzeczne działanie sił ściskania wytwarzanych przez linę. Poziome rozszerzanie się lub raczej dopasowywanie się pokrycia powodowane wywieranym ciśnieniem polepsza się ze wzrostem jego grubości i elastyczności i pogarsza się ze wzrostem twardości i ewentualnie odporności pokrycia. Grubość pokrycia rowka linowego może być duża i wynosić nawet połowę grubości liny, przy czym wtedy pokrycie powinno być twarde i mało elastyczne. Jednakże jeżeli grubość pokrycia wynosi około jednej dziesiątej grubości stosowanej liny, wtedy materiał pokryciowy może być znacznie miększy. Winda ośmioosobowa może mieć pokrycie rowków linowych o grubości spodniej części pokrycia wynoszącej około jednej piątej grubości liny pod warunkiem odpowiedniego dobrania charakterystyki pokrycia do obciążenia nominalnego. Grubość pokrycia winna być równa co najmniej 2-3 krotnej głębokości tekstury powierzchni liny utworzonej przez jej powierzchniowe druty. Bardzo cienkie pokrycia o grubości nawet mniejszej od grubości powierzchniowych drutów liny nie mają wymaganej trwałości na wywierane na nie obciążenia. W praktyce pokrycie musi mieć grubość większą od jego minimalnej grubości, ponieważ zagłębia się w nim powierzchnia liny o zmieniającej się szorstkości w stosunku do jej powierzchniowej tekstury. Takie bardziej szorstkie miejsca powstają na przykład, gdy odległość pomiędzy splotem liny jest większa niż pomiędzy drutami. W praktyce odpowiednia minimalna grubość pokrycia wynosi 1-3 krotnej grubości drutów na powierzchni liny. W przypadku lin stosowanych zwykle w windach, które są napędzane za pomocą metalowego, rowkowego, krążka trakcyjnego i liny mają grubość 8-10 mm, grubość pokrycia powinna być co najmniej o 1 mm większa. Ponieważ pokrycie trakcyjnego krążka powoduje większe zużycie liny niż przez inne krążki windy, to w celu obniżenia tego zużycia winno stosować się liny z grubymi powierzchniowymi drutami o gładkiej powierzchni. Gładkość liny można naturalnie poprawić poprzez pokrycie jej odpowiednim do tego celu materiałem, takim jak poliuretan lub jego ekwiwalenty. Stosowanie cienkich drutów umożliwia wyprodukowanie cieńszej liny, ponieważ cienkie druty wytwarzane są z mocniejszego materiału niż grube druty. Na przykład, stosując 0,2 mm druty można wyprodukować dobrą linę dźwigową o grubości 4 mm. Zależnie od grubości liny wyciągowej zastosowanej z innych powodów, druty stalowej liny korzystnie mogą mieć grubość około 0.15 i 0,5 mm w którym to przedziale grubości są one łatwo dostępne, mają dobrą wytrzymałość i nie niszczą pokrycia krążków. Powyżej opisano liny wyprodukowane z okrągłych drutów. Stosując te same kryteria poniżej przedstawia się liny zwinięte z nie-okrągłych profilowanych drutów. W tym wykonaniu przekrój poprzeczny powierzchni drutów korzystnie jest taki sam jak okrągłych drutów i wynosi na przykład w granicach 0,015 - 0,2 mm². Stosując druty o tej grubości łatwo można wyprodukować stalową linę o wytrzymałości na rozciąganie powyżej około 2000 N/mm², która ma druty o przekroju 0.015-02 mm² i ma dużą poprzeczną powierzchnie stalowych drutów w stosunku do tej samej powierzchni liny konstrukcji „Warrington'a”. Dla zastosowania wynalazku szczególnie dobre liny mają druty o wytrzymałości w granicach 2300-2700 N/mm², ponieważ takie liny mają bardzo dużą obciążeniową wytrzymałość w porównaniu z linami, których twarde mocne druty utrudniają stosowanie liny do podnoszenia windy. Odpowiednie dla tego rodzaju liny pokrycie krążka trakcyjnego powinno mieć grubość poniżej 1 mm. Jednakże pokrycie powinno być wystarczająco grube dla zapewnienia, że nie zostanie ono łatwo oderwane lub przebite na przykład przez zanieczyszczenia ziaren piasku lub podobnych cząstek, które wejdą pomiędzy linę i rowek linowy.

Tak więc, wymagana minimalna grubość pokrycia, nawet przy stosowaniu cienkich lin podnoszących, powinna wynosić około 0,5-1 mm. W przypadku stosowania lin wyciągowych mających cienkie powierzchniowe druty, odpowiednia grubość pokrycia wynosi A+Bcos a. Jakkolwiek tego rodzaju pokrycia są również odpowiednie dla lin których powierzchniowe splotki są rozmieszczone w odległości od siebie, ponieważ jeżeli pokrycie jest wystarczająco twarde to każda splotka w rowku jest oddzielnie podparta z wymaganą siłą. We wzorze A+Bcos a, A i B są stałe tak, że A+B oznacza grubość dolnej części pokrycia rowka linowego 301. a oznacza odległość kątową od dna rowka linowego, mierzoną ze środka krzywizny przekroju rowka. Stała A jest większa lub równa zero, a stała B jest zawsze większa od zera. Grubość pokrycia rowka zmniejszająca się w kierunku jego brzegów może być również określona innymi sposobami bez stosowania wzoru A+Bcos a, jak również stopnie elastyczności pokrycia w kierunku brzegów rowka linowego. Elastyczność środkowej części rowka linowego można również zwiększyć poprzez wykonanie nacięć i/lub wstawienie na dnie rowka pokrycia elementu z innego bardziej elastycznego materiału, przy czym dodatkowo do zwiększonej elastyczności zwiększa się grubość pokrycia o wstawiony bardziej elastyczny materiał.

Na fig. 5a, 5b i 5c pokazano poprzeczny przekrój stalowych drutów lin stosowanych według wynalazku. Liny te mają cienkie, stalowe druty 403, wypełnienie 402 pokrywające te stalowe druty i/lub

PL 206 645 B1 rozmieszczone częściowo pomiędzy nimi, a lina pokazana na fig. 5a ma zewnętrzne pokrycie 401. Lina pokazana na fig. 5b jest niepokrytą liną ze stalowych drutów z wypełnieniem 402 gumo podobnym umieszczonym wewnątrz struktury liny, a lina ze stalowych drutów pokazana na fig. 5a ma zewnętrzne pokrycie dodatkowo do wypełnienia jej wewnętrznej struktury. Lina pokazana na fig. 5c ma niemetalowy rdzeń 404, który może być lity albo wykonany z włókien, tworzywa sztucznego, naturalnych włókien lub innego odpowiedniego materiału. Struktura włóknista jest odpowiednia jeżeli lina jest smarowana i smar gromadzi się we włóknach rdzenia. Rdzeń w takim przypadku pełni rolę oliwiarki. Liny z drutów stalowych o całkowicie okrągłym przekroju poprzecznym stosowane w windach według wynalazku mogą być pokryte, niepokryte i/lub zawierać gumo podobne wypełnienie takie jak na przykład poliuretan lub inne odpowiednie wypełnienie wewnętrznej struktury liny, które działa jako rodzaj smaru liny i również balansuje ciśnienie pomiędzy drutami i splotkami. Zastosowanie wypełnienia eliminuje konieczność smarowania lin tak, że ich powierzchnia może być sucha. Pokrycie zewnętrzne stalowych lin może być wykonane z tego samego lub prawie z tego samego materiału co wypełnienie, albo z materiału bardziej odpowiedniego w użyciu o takich właściwościach jak tarcie, odporność na zużycie, które są lepsze od tych własności wypełnienia. Zewnętrzne pokrycie liny może być tak wykonane, że pokryciowy materiał penetruje częściowo do wewnątrz liny lub do pewnej jej grubości i nadaje linie takie same własności jak opisany powyżej materiał wypełniający. Zastosowanie lin wykonanych z cienkich i mocnych drutów stalowych według wynalazku jest możliwe, ponieważ stosowane druty mają specjalną wytrzymałość, która umożliwia wykonanie cienkich lin w porównaniu z dotychczas stosowanymi linami. Liny pokazane na fig. 5a i 5b są wykonane ze stalowych drutów i mają średnicę około 4 mm. Na przykład, gdy winda ma zawieszenie w stosunku 2:1, to stosuje się cienkie, mocne liny ze stalowych drutów o średnicy około 2,5-5 mm w windach o nominalnym obciążeniu poniżej 1000 kg, i korzystnie o średnicy 5-8 mm w windach o nominalnym obciążeniu powyżej 1000 kg. W zasadzie można użyć cieńsze liny, ale wtedy trzeba zastosować ich większą ilość. Przy zwiększonym stosunku zawieszenia windy można stosować cieńsze liny dla tych samych nominalnych obciążeń i odpowiednio mniejsze i lżejsze maszyny wyciągowe.

Na fig. 6 pokazano wykonanie, w którym krążek linowy 502 jest zamocowany do poziomej belki konstrukcji podpierającej kabinę 501 windy. Krążek ten jest stosowany do podparcia kabiny windy oraz przynależnych urządzeń. Krążek linowy 502 może mieć średnicę równą lub mniejszą od wysokości belki 504. Belka 504 podpierająca kabinę 501 może być umieszczona poniżej lub powyżej kabiny. Krążek linowy 502 może być zamocowany częściowo lub całkowicie wewnątrz belki 504 jak to zostało pokazane na rysunku. Lina wyciągowa 503 windy przechodzi w następujący sposób: idzie ona na pokrytym krążku linowym 502 zamocowanym do belki 504 zamocowania kabiny 501 windy, skąd przechodzi wewnątrz belki przez otwór 506 pod kabiną windy i idzie dalej na drugi krążek linowy umieszczony z drugiej strony kabiny windy. Kabina 501 windy spoczywa na belkach 504 zamocowanych do umieszczonych pomiędzy nimi absorberów wibracji 505. Belka 504 również pełni rolę osłony liny wyciągowej 503. Belka może mieć kształt profilu C-, U-, I-, Z-, lub profilu pustego w środku lub podobny kształt.

Jest oczywiste dla znawcy, że różne wykonania wynalazku nie ograniczają się do opisanych powyżej przykładów wykonania i mogą one być zmieniane w ramach wynalazku. Na przykład, ilość lin wyciągowych przechodzących pomiędzy górną częścią szybu windy i przeciwwagą lub kabina windy nie mają decydującego znaczenia dla podstawowych korzyści zastosowania wynalazku, jakkolwiek możliwe jest uzyskanie dodatkowych korzyści poprze zastosowanie wielokrotnego przejścia lin. Przyjęto ogólną zasadę, że liny przechodzą do zawieszenia kabiny windy tyle razy co do zawieszenia przeciwwagi. Jest również oczywiste, że liny wyciągowe nie musza przechodzić pod kabiną windy. Zgodnie z opisanymi powyżej przykładami wykonania, znawca przedmiotu może zmieniać budowę windy według wynalazku i tak na przykład krążki trakcyjne i krążki linowe nie muszą mieć pokrytych rowków linowych, mogą one być wykonane z metalu lub innego odpowiedniego materiału.

Jest również oczywiste dla znawcy przedmiotu, że stosowane według wynalazku metalowe krążki trakcyjne i krążki linowe, których co najmniej rowki linowe są pokryte niemetalicznym materiałem mogą być wykonane przy użyciu pokryciowego materiału takiego jak guma, poliuretan lub pewnego innego odpowiedniego do tych celów materiału.

Jest także oczywiste dla znawcy przedmiotu, że kabina windy, przeciwwaga i maszyna wyciągowa mogą być rozstawione w szybie windy w innym układzie od pokazanego w przykładach wykonania. W takim innym rozstawieniu na przykład maszyna wyciągowa i przeciwwaga mogą być umieszczone z tyłu kabiny windy patrząc od strony drzwi szybu, a liny mogą przechodzić diagonalnie pod

PL 206 645 B1 kabiną windy. Diagonalne przejście lin pod kabiną lub przejście lin pod kabina pod innym kątem jest korzystne, gdy w innym układzie zawieszenia windy, zawieszenie kabiny na linach jest symetryczne w stosunku do ś rodka masy windy.

Jest również oczywiste, że urządzenia do doprowadzenia energii do silnika i urządzenia kontrolne windy mogą być zamocowane gdziekolwiek i połączone z maszyną napędową, a na przykład mogą być one umieszczone na oddzielnej tablicy przyrządów. Jest także oczywiste, że winda według wynalazku może mieć wyposażenie różniące się od opisanego powyżej.

Dla znawcy przedmiotu jest zrozumiałe, że zamiast stosować liny z wypełnieniem, jak to zostało pokazane na fig. 5a i 5b, można według wynalazku stosować także liny bez wypełnienia, smarowane lub niesmarowane. Jest również zrozumiałe dla znawcy, że liny mogą być splecione wieloma różnymi sposobami.

Średnia grubość drutów liny, statystyczna średnia lub podobne wartości - geometryczna lub arytmetyczna średnia grubość drutów oznaczają grubości wszystkich drutów liny wyciągowej. Dla statystycznej średniej i podanych wartości stosuje się standardowe odchylenia, rozdział Gaussa, średni kwadrat błędu lub odchylenia i podobne. Często stosuje się druty linowe o tej samej grubości i w tym przypadku średnia grubość oznacza grubość każ dego drutu liny. Jeż eli stosuje się druty o róż nej grubości to z tych samych powodów maksymalna grubość drutu linowego korzystnie nie przekracza 4, korzystnie 3, a najkorzystniej 2 średnich grubości drutów linowych.

Claims (17)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Winda, korzystnie bez pomieszczenia maszynowego z maszyną napędową sprzężoną poprzez krążek trakcyjny z zestawem lin wyciągowych, których nośne elementy są splecione ze stalowych drutów o okrągłym lub nie okrągłym przekroju poprzecznym, przy czym podparcie lin wyciągowych, przeciwwagi i kabiny jest zawieszone przesuwnie wzdłuż ich torów, znamienna tym, że masa maszyny wyciągowej (6, 106) sprzężonej poprzez krążek trakcyjny (7, 107) i liny wyciągowe (3, 103) z kabiną (1, 101,501) wynosi około 1/5 masy nominalnego obciążenia windy.
2. 2. Winda według zastrz. 1, znamienna tym, że wytrzymałość stalowych drutów lin wyciągowych (3, 103) jest większa od około 2300 N/mm² i mniejsza od około 2700 N/mm².
3. 3. Winda według zastrz. 1, znamienna tym, że powierzchnia poprzeczna stalowych drutów lin wyciągowych (3, 103) jest większa od około 0,015 mm² i mniejsza od około 0,2 mm², a ich wytrzymałość przekracza około 2000 N/mm².
4. 4. Winda według zastrz. 1, znamienna tym, że zewnętrzna średnica krążka trakcyjnego (7, 107) napędzanego przez maszynę wyciągową (6, 106) windy i sprzęgniętego z linami wyciągowymi (3, 103) i liną regulacyjną wynosi około 250 mm.
5. 5. Winda według zastrz. 1, znamienna tym, że masa maszyny wyciągowej (6, 106) wynosi około 100 kg.
6. 6. Winda według zastrz. 4, znamienna tym, że grubość liny regulacyjnej szybkość windy jest większa od grubości liny wyciągowej (3, 103).
7. 7. Winda według zastrz. 6, znamienna tym, że grubość liny regulacyjnej szybkość windy jest taka sama jak grubość liny wyciągowej (3, 103).
8. 8. Winda według zastrz. 5, znamienna tym, że masa maszyny wyciągowej (6, 106) windy wynosi około 1/6 masy nominalnego obciążenia, korzystnie około 1/8, a najkorzystniej około 1/10 masy nominalnego obciążenia windy.
9. 9. Winda według zastrz. 5, znamienna tym, że masa maszyny wyciągowej (6, 106) windy wraz z jej zamocowaniem wynosi około 1/5 masy nominalnego obciążenia, korzystnie około 1/8 masy nominalnego obciążenia windy.
10. 10. Winda według zastrz. 1, znamienna tym, że stanowiący element podparcia kabiny (501) krążek linowy (502) ma taką samą lub mniejsza średnicę jak wysokości belki (504) stanowiącej podparcie kabiny (501)
11. 11. Winda według zastrz. 10, znamienna tym, że krążki linowe (502) są umieszczone co najmniej częściowo wewnątrz belki (504).
12. 12. Winda według zastrz. 1, znamienna tym, że kabina windy (1, 101, 501) jest umieszczona w szybie windy.

    PL 206 645 B1
13. 13. Winda według zastrz. 1, znamienna tym, że co najmniej część przestrzeni pomiędzy splotkami i drutami lin wyciągowych (3, 103) jest wypełniona gumą, uretanem lub innym nie upłynnionym medium.
14. 14. Winda według zastrz. 1, albo 13, znamienna tym, że powierzchnia liny wyciągowej (3, 103) jest pokryta gumą, uretanem lub innym niemetalicznym materiałem.
15. 15. Winda według zastrz. 1, znamienna tym, że krążek trakcyjny (7, 107) ma co najmniej rowki linowe (201) pokryte niemetalicznym materiałem.
16. 16. Winda według zastrz. 1, albo 15, znamienna tym, że krążek trakcyjny (7, 107) ma co najmniej mieszczące rowki linowe (201) obrzeże (206) wykonane z niemetalicznego materiału.
17. 17. Winda według zastrz. 1, znamienna tym stosunek średnicy krążka trakcyjnego (7, 107) do średnicy sprzężonej z nim liny (D/d) jest mniejszy od 40.