WO2012098053A1 - Support element for reception in a tension or load support belt - Google Patents

Support element for reception in a tension or load support belt Download PDF

Info

Publication number
WO2012098053A1
WO2012098053A1 PCT/EP2012/050481 EP2012050481W WO2012098053A1 WO 2012098053 A1 WO2012098053 A1 WO 2012098053A1 EP 2012050481 W EP2012050481 W EP 2012050481W WO 2012098053 A1 WO2012098053 A1 WO 2012098053A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
carrier element
lines
width
element according
cross
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/050481
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Bernd Reif
Marcel Remp
Tobias Schmidt
Heide Gommel
Max Von Bistram
Florian Gojny
Nicolas ZSCHOERPER
Original Assignee
Sgl Carbon Se
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sgl Carbon Se filed Critical Sgl Carbon Se
Publication of WO2012098053A1 publication Critical patent/WO2012098053A1/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02GCRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/22Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre
    • D02G3/40Yarns in which fibres are united by adhesives; Impregnated yarns or threads
    • D02G3/404Yarns or threads coated with polymeric solutions
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B1/00Constructional features of ropes or cables
    • D07B1/02Ropes built-up from fibrous or filamentary material, e.g. of vegetable origin, of animal origin, regenerated cellulose, plastics
    • D07B1/04Ropes built-up from fibrous or filamentary material, e.g. of vegetable origin, of animal origin, regenerated cellulose, plastics with a core of fibres or filaments arranged parallel to the centre line
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B1/00Constructional features of ropes or cables
    • D07B1/16Ropes or cables with an enveloping sheathing or inlays of rubber or plastics
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B1/00Constructional features of ropes or cables
    • D07B1/22Flat or flat-sided ropes; Sets of ropes consisting of a series of parallel ropes
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2201/00Ropes or cables
    • D07B2201/10Rope or cable structures
    • D07B2201/1004General structure or appearance
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2201/00Ropes or cables
    • D07B2201/20Rope or cable components
    • D07B2201/2015Strands
    • D07B2201/2016Strands characterised by their cross-sectional shape
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2201/00Ropes or cables
    • D07B2201/20Rope or cable components
    • D07B2201/2075Fillers
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2205/00Rope or cable materials
    • D07B2205/20Organic high polymers
    • D07B2205/2046Polyamides, e.g. nylons
    • D07B2205/205Aramides
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2205/00Rope or cable materials
    • D07B2205/30Inorganic materials
    • D07B2205/3007Carbon
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2501/00Application field
    • D07B2501/20Application field related to ropes or cables
    • D07B2501/2007Elevators
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2501/00Application field
    • D07B2501/20Application field related to ropes or cables
    • D07B2501/2076Power transmissions

Definitions

  • Carrier element for receiving in a train or Lastismegurt
  • the present invention relates to a support member for receiving in a train or Lastismegurt as tension or load-bearing element, which is formed substantially gurt-shaped. Furthermore, the invention relates to a suitably trained train or Lastismegurt.
  • the carrier element has a plurality of synthetic fibers extending substantially in the longitudinal direction, which are embedded in a polymeric matrix material.
  • Synthetic fibers are to be understood here and below as including either a non-naturally occurring material, in particular a chemically generated material or consisting of it, as well as fibers produced in an artificially manufactured process.
  • basalt fibers or glass fibers are synthetic fibers within the meaning of the present application. This applies in particular to any form of carbon fibers or arabin fibers.
  • Such carrier elements are intended to receive in a train or Lastnamgurt the forces acting on the belt forces and continue to conduct in a suitable manner, substantially along the fiber direction.
  • the fields of application of such a train or load carrier belt are versatile and include u.a. Cable systems in conveyor systems, transport systems, train systems, elevator systems, or machines for train or power transmission.
  • the support element according to the invention is formed like a belt, that is, it has a longitudinal direction along which the train or power transmission takes place.
  • the carrier element also has a cross-section perpendicular to this longitudinal extension direction, which has a substantially larger width.
  • tenerstreckung has as height extension.
  • the width extension relates here to the effective width extension, ie approximately the average width extension.
  • the vertical extent here also relates to the effective height extension, ie about the average height extent.
  • the geometric boundaries of the cross-section are defined by two width-limiting lines B1 and B2 perpendicular to the longitudinal direction and two height-limiting lines H1 and H2 also perpendicular to the longitudinal direction. If the delimitation or differentiation of the individual boundary lines of the cross-section is not immediately apparent, for example because the individual boundary lines meet at an angle of> 0 ° and form, for example, an edge or a peak, one can for auxiliary definition and delimitation of the individual boundary lines Rectangle be inscribed in the cross-sectional shape Q, so that the points of contact between the R cheeck edges and the cross-section Q respectively define the beginning and the end of the individual boundary lines. Likewise, a geometric section of a rectangular shape having the cross-sectional shape Q may allow the definition of the boundary lines if, for example, the cross-sectional shape Q is too complex or not symmetrical.
  • the support member is typically used in a state of use for traction or power transmission, that a support of the train or load carrier belt takes place approximately in relation to a direction of order or roller over the width extension, i. one of the height limiting lines H1 or H2 experiences contact with the deflection or roller and there occurs in frictional action with its surface.
  • the object of the present invention is thus to provide a carrier element for inclusion in a train or Lastismegurt as a tensile or load-bearing element to propose, which has improved breaking strength and improved fatigue behavior in use.
  • a support element is to be proposed, which can reduce fatigue in the region of the lateral boundary lines of the cross section Q.
  • this object is achieved in that at least one of the width-limiting lines B1 and B2 and / or at least one of the height-limiting lines H1 and H2 has a non-linear course.
  • the object is formed by a carrier element for receiving in a train or load carrier belt as tension or load-bearing element which is substantially gurtförmig with two width-limiting lines B1 and B2 in cross-section to the longitudinal direction and with two height-limiting lines H1 and H2 also in cross-section to the longitudinal direction and comprising a plurality of synthetic fibers substantially extending in the longitudinal direction embedded in a polymeric matrix material, wherein at least one of the width-limiting lines B1 and B2 and / or at least one of the height-limiting lines H1 and H2 has a non-linear course.
  • the object is achieved by such a support member having train or load carrier belt.
  • This may in particular have a suitable sheath of a polymer.
  • the invention is based on the idea that the carrier element can be adapted in terms of its cross-sectional shape to the loads in a state of use, that the stress and pressure peaks, which can be detected especially in a support member having a rectangular cross-section Q, by a suitable shaping the cross-sectional boundary lines, that is, the two width-limiting lines B1 and B2 and the two height-limiting lines H1 and H2, can be reduced.
  • cross-sectional shapes have been found to be suitable, which have a non-linear course, especially a curved course, as these can be adapted to various requirements in practical use.
  • Another important influencing factor which may contribute to the change of the pressure or stress profile in the cross section Q, are torsional movements, or partial rotations about the longitudinal extension direction of the carrier element as a rotation axis.
  • Such a torsional movement leads to a rotation of the otherwise belt-shaped carrier element and causes a tension peak, in particular in the case of the fibers, which are furthest away from the axis of rotation in the direction of longitudinal extension.
  • these are the areas around the width boundary lines B1 and B2 which experience increased stress.
  • the present invention proposes to form at least one of the width-limiting lines B1 and B2 and / or at least one of the height-limiting lines H1 and H2 so that it has a non-linear course.
  • a non-linear course is able to specify a cross-sectional shape in which no or only reduced stress and / or pressure peaks exist for a given stress and pressure profile, ie for a given application.
  • the distribution of stresses or pressures in the voltage or pressure profile of the cross section can be suitably influenced.
  • a deviation from a rectangular profile can specifically avoid the formation of stress and pressure peaks at the corners.
  • the torsional forces can be advantageously influenced during a rotation of the carrier element in the longitudinal direction of extension and a bend perpendicular to this longitudinal direction.
  • Another core of the invention is also to be seen in an adaptation of the cross-sectional shape Q of the support element to the stress and pressure conditions in a concrete train or load carrier application to make such a possible lends good long-term stability of the support element to obtain throughout its life.
  • it is possible with the present invention not only to postpone the fatigue until the unsuitability of the support member for a particular application, but also to influence the temporally functional course of this fatigue behavior low. This also makes maintenance much easier and more efficient in terms of time.
  • At least one of the width limiting lines B1 and B2 and / or at least one of the height limiting lines H1 and H2 has a single curved and / or a multiple curved course.
  • a curvature of one of the width-limiting lines B1 and B2 in particular can reduce the stress or pressure peaks in the region of the width-limiting lines B1 and B2.
  • a curvature of one of the height boundary lines H1 and H2 can reduce the stress or pressure peaks in the area of the height boundary lines H1 and H2. Be particularly advantageous here simply curved boundary lines have made.
  • the cross-section Q is not substantially rectangular. A deviation from the rectangular shape reduces in particular the stress peaks at the corners of the rectangular cross-section Q.
  • At least one of the width limitation lines B1 and B2 and / or at least one of the height limitation lines H1 and H2 has a substantially constant curved course.
  • a constant curvature is in this case particularly easy to implement, since the formation of a tool for forming the support member can be done in a particularly simple manner.
  • a circle segment or a pitch circle area should be mentioned.
  • the at least one of the width limitation lines B1 and B2 and / or at least one of the height limitation lines H1 and H2 has a variable curved course.
  • a variable curvature allows a further improved coordination of the cross-sectional area of the carrier element with the voltage and pressure profile, which is established in a specific application of the carrier element.
  • a variable curvature can be suitably adjusted in particular to time-varying pressure profiles.
  • the width limitation lines B1 and B2 each form at most one peak.
  • a tip can also be understood in terms of an edge.
  • a peak is always formed between two boundary lines if at the point of their meeting there is a non-differentiable point.
  • This abstract mathematical definition should also be interpreted in the sense of the physical expansions in the real world in such a way that a peak can be detected not only in one point but also in one area.
  • the extent of a synthetic fiber requires the interpretation of a peak not only according to a point expansion but in terms of an area expansion.
  • peaks or edges very easily form areas of particularly high stress loads. These areas should be avoided as much as possible.
  • at most two tips can be provided.
  • such an embodiment is at least two peaks, i. E. reduced by at least two regions of high potential voltage values.
  • At least one of the height-limiting lines H1 and H2 has such a curved course that the cross-section Q has a thickening extending in the width direction, in particular a centrally arranged thickening.
  • a thickening is particularly suitable for increasing the tensile strength of the carrier element, but without increasing the torsional stresses of the carrier element to the same extent.
  • such a cross-sectional shape is also suitable for transferring the surface pressure forces in a suitable manner onto the carrier element.
  • At least one of the width limitation lines B1 and B2 has a curved course such that the cross-section Q has a thickening extending in the direction of vertical extent, in particular a centrally arranged thickening.
  • Such thickenings can contribute in particular to reducing the voltage peaks in the region of the height limiting lines and thus to influence the voltage and pressure distribution in the carrier element in a suitable manner.
  • the cross section Q has at most two, in particular only one, and particularly preferably no region at the width limitation lines B1 and B2 and the height limitation lines H1 and H2, which forms a tip.
  • peaks or edges in the cross section Q of the carrier element always show little suitability for avoiding or reducing voltage peaks in the cross section of the carrier element.
  • they usually increase the local stress values in the material of the carrier element.
  • a reduced number of tips or edges compared to the typical cross-sectional shape of a rectangle sometimes contributes to the fact that the total number of points or areas in which an increased tension sets can be reduced.
  • the dimensional accuracy of the width limitation lines B1 and B2 and / or the height limitation lines H1 and H2 in the longitudinal extension direction of the support element does not deviate more than 5%, in particular not more than 2% and preferably not more than 1% , Since even small deviations in the cross-sectional shape or in the course of the cross-sectional shape can already noticeably affect the long-term quality or long-term stability of the carrier element, it is desirable to minimize the deviations in the cross-sections Q along the longitudinal direction of the carrier element, In order to simultaneously minimize the temporal changes in the occurring stress and pressure profiles as low as possible.
  • the synthetic fibers may comprise carbon fibers and / or aramid fibers and / or glass fibers. Due to their high strength, especially tensile strength, these fiber types are particularly suitable for tensile and load applications. However, other fibers may also be included. Here, in particular, the tensile strength, the modulus of elasticity, as well as the working capacity of the fibers to be considered, since they may be relevant for use as a tensile or load-bearing structure.
  • At least 20,000 fibers are covered by the carrier element, which are separated in the longitudinal direction of extension substantially and / or extend substantially uniformly over the matrix material.
  • the minimum of 20,000 fibers ensures sufficient strength for most tensile and load applications.
  • this number of fibers can also easily be produced on a large scale carrier elements, which are also sufficiently light in the weight for many applications.
  • a limitation of the fiber number upwards need not be provided, but such proves due to the geometric dimensions of a given cross-section Q in many cases as practical and even inevitable. For example, in many applications an upper fiber count of 2,000,000 may seem reasonable. In particular, in industry-standard applications, an upper fiber count of 500,000 appear to make sense.
  • the polymeric matrix material comprises a thermoplastic and / or an elastomeric and / or a thermoset polymer, in particular an elastomeric polyurethane or a thermoplastic-elastomeric polyurethane.
  • a thermoplastic and / or an elastomeric and / or a thermoset polymer in particular an elastomeric polyurethane or a thermoplastic-elastomeric polyurethane.
  • Such matrix materials are particularly suitable for accommodating fibers in a flexible composite, wherein an introduction of force into the fibers can advantageously take place via the formed interfaces and adapted phase adhesion.
  • the matrix materials have sufficient flexibility or elasticity to keep the rigidity of a carrier element sufficiently low for many applications.
  • the distribution of the fibers in the matrix material can be substantially uniformly distributed, or else substantially heterogeneous. A substantially uniform distribution of the fibers in the matrix material also allows the neglect of individual, partially arranged material defects in the design of the cross-sectional geometry.
  • the volume ratio of synthetic fibers to polymeric material is between 35 and 90, in particular between 45 and 80 and preferably between 55 and 70.
  • such a volume ratio ensures a sufficient connection to the matrix material while at the same time providing advantageous elasticity and sufficient tensile strength of the carrier element.
  • at these volume ratios results in an advantageous processability of the mixture of fibers and matrix material, for example in the context of a pultrusion process or an extrusion process.
  • the synthetic fibers in the carrier material may also be advantageous for the synthetic fibers in the carrier material to have a substantially uniform bias. This pressure and voltage fluctuations along the longitudinal direction of the support member are increasingly avoided.
  • the relative change in the fiber stresses in the carrier element is reduced approximately with a concrete use of the carrier element, so that the reduced relative change can also result in a relatively smaller change in the voltage and pressure peaks.
  • the support element at the location of its greatest width extension is not greater than 20 cm, in particular not greater than 10 cm, preferably not greater than 5 cm and particularly preferably not greater than 4 cm.
  • Such width expansions are suitable for most tensile and load applications, but at the same time allow for an advantageous reduction in stress peaks due to torsional forces.
  • the carrier element is in the position of its greatest height.
  • extension is not greater than 0.4 cm, in particular not greater than 0.3 cm, preferably not greater than 0.2 cm and particularly preferably not greater than 0, 1 cm or 0.05 cm.
  • This height expansion allows on the one hand an advantageous flexibility or elasticity of the support member to be able to store a carrier element comprehensive tensile or Lastismegurt about suitable on rollers, or to lay roles or to be redirected by these, at the same time especially in terms of occurring Bending stresses or compressive stresses reduced values can be achieved.
  • the carrier element has a strength of at least 1 kN maximum load, in particular at least 10 kN maximum load, preferably at least 20 kN maximum load and particularly preferably at least 30 kN or even 50 kN maximum load having.
  • the carrier element is suitable for most tensile or load applications. Larger load values can also be provided if required. In this case, however, the number of individual fibers in the carrier element in conjunction with their fiber strengths must be taken into account as above all.
  • the carrier element can be produced by a method known to the person skilled in the art. Such methods should be particularly well suited to the production of continuous structures, i. Structures that allow production of the carrier element in series are suitable.
  • the cross sections Q of the carrier elements should be suitably adjusted by means of such methods. If these methods are carried out with suitable tools, the cross-sectional shapes can be set to specific applications, wherein the stress profiles or pressure profiles occurring in the cross-section Q can be advantageously taken into account.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a known from the prior art support member having a rectangular cross-section.
  • Fig. 2a is a cross-sectional view of a first embodiment of the invention for explaining the definition of the width boundary lines B1 and B2 and height boundary lines H1 and H2;
  • Fig. 2b is a cross-sectional view of a second embodiment of the invention for further explanation of the definition of the width-limiting lines B1 and B2 and height-limiting lines H1 and H2;
  • 3a is a perspective view of a train or load carrier belt, which is guided around a roller, for explaining various influencing factors, which can also determine the tension profile or pressure profile in the cross section Q of the support element;
  • Fig. 3b is a perspective view of a twisted train or Lastangts to explain the influence of the torsion, which can determine the voltage profile or pressure profile in the cross section Q of the support member with.
  • Fig. 4 is a cross-sectional view of another embodiment of the invention.
  • Fig. 5 is a cross-sectional view of another embodiment of the invention.
  • Fig. 6 is a cross-sectional view of another embodiment of the invention.
  • Fig. 7 is a cross-sectional view of another embodiment of the invention.
  • Fig. 8 is a cross-sectional view of another embodiment of the invention.
  • Fig. 10 is a cross-sectional view of another embodiment of the invention.
  • Fig. 1 shows a cross section through a support element 1, which has a rectangular cross section Q and is already known from the prior art.
  • the carrier element 1 has a longitudinal extent L, which can be suitably selected depending on the application. Since, according to the invention, it is a substantially belt-like carrier element, the width extension B is greater than the height extent H. Width extent B and height extent H are to be understood or determined as effective values which can be determined, for example, according to averaging or RMS value determination.
  • a disadvantage of the embodiment of the support element 1 is the shape of the corners, which have edges K, which are identified by individual encirclements.
  • the edges K are respectively formed at the touch points of the width restriction line B1 and the height boundary line H1, the width boundary line B1 and the height boundary line H2, the width boundary line B2 and the height boundary line H1, and the width boundary line B2 and the height boundary line H2. Since all boundary lines have a linear course, ie are designed as straight sections, edges K are formed at the respective points of contact.
  • edges K and peaks S Both in the case of the formation of edges, as well as peaks, it comes namely in carrier elements in specific situations of use for the formation of voltage spikes, especially in the areas of the edges or tips. Although a voltage peak in the region of a peak can be designed to be particularly high, this depends on a number of physical parameters as well as the specific application. In this respect, although edges and peaks will continue to be formally referred to separately below in the following, no distinction should be made in the context of the invention between these expressions.
  • the cross-section Q of the support member 1 is bounded by the width limitation lines B1 and B2 and by the height limit lines H1 and H2.
  • the width extension B and the height extension H are in particular derein uniquely determined by the length of the height boundary lines H1 or H2 or by the length of the width boundary lines B1 or B2.
  • the determination of the width dimension B and the height extent H in the embodiment shown in Fig. 2a requires either an RMS or other form of fixation.
  • the values Boothnausdehnung B and the height extent H were determined as maximum values in each of the width extension direction and the height extension direction.
  • this provision is not mandatory and may be replaced by other reasonable provisions.
  • FIG. 2 a shows a first and particularly preferred embodiment of the carrier element which has an essentially curved profile of the circumference of the cross section Q on all sides.
  • the cross section Q can be inscribed with a rectangle whose corner points allow the respective starting points or end points of the boundary lines B1, B2, H1 and H2 to be defined.
  • the cross-section Q can be described as limited by the width limitation lines B1 and B2 and the height limitation lines H1 and H2, wherein all the boundary lines B1, B2, H1 and H2 each have a curvature that has a respective changing curvature profile has, ie the curvatures of the respective lines are not constant.
  • the curvature values run such that they have a matching curvature value at the respective starting points or end points of the boundary lines B1, B2, H1 and H2, at which they respectively contact.
  • the respective starting points or end points of the boundary lines B1, B2, H1 and H2 can be unambiguously determined by the introduction of a rectangle into the circumferential lines of the cross section Q.
  • the cross-section Q is no longer symmetrical, it may sometimes be unambiguous Determination of the start and end points of the boundary lines B1, B2, H1 and H2 no longer occur.
  • this fact is not of decisive importance for the present invention, since in most cases it is only important to make a meaningful determination of the boundary lines B1, B2, H1 and H2. This can be done by the expert in case of doubt in a suitable manner.
  • the width limiting line B1 can be determined from different points of intersection of the partially inscribed rectangle with the circumferential line of the cross section Q.
  • a presently meaningful choice could be made on the basis of the intersections, for example, such that a symmetrical design of the width limitation line B1 is achieved.
  • the exact shape of the boundary lines B1, B2, H1 and H2 is not relevant to the invention, it should be sufficient that a reasonable choice is made, which allows the concept of the invention in the cross-sectional shape on the basis of the boundary lines B1, B2, H1 and To describe H2.
  • Fig. 3a shows a schematic and perspective view of a pull or load carrier belt 10 with a support member 1, which is deflected around a roller and partially runs around it.
  • the representation can also be considered as a schematic representation of the carrier element 1 itself, which is deflected around the roller 1 1.
  • the direction of rotation of the roller 1 1 is indicated here by an arrow in a suitable perspective.
  • the circulation of the pull or load carrier belt 10 is such that it enters on the inlet side at a right angle to the direction of the roller axis (plane which is directed to the viewer) and is guided away after the deflection at an angle ß of the roller, i.
  • the longitudinal extension direction on the outlet side after running off the roller 1 1 is no longer perpendicular to the axis of the roller 1 1 but substantially at a smaller angle, i. an angle of (90 ° - ß).
  • the circulation takes place in such a way that the pull or load carrier belt on the inlet side enters at an angle deviating from a right angle to the direction of the roller axis, but on the outlet side at a right angle to the direction of the roller axis expires.
  • the angle ⁇ between the inlet direction and outlet direction, which is also called the Fleetangle, causes torsion about a longitudinal direction of extension. Angled axis, and significantly influenced the stress and pressure distribution profile over the cross-section Q along the longitudinal direction of the support member 1 after running from the roll. In this case, the stresses or pressures in the region of the width limitation lines B1 and B2 are increased and can thus lead to an increased load on these areas and to an early fatigue over longer periods of use. Further contribute to the bending of the support member 1 due to the deflection around the roller 1 1, and due to the contact force A to influence the voltage and pressure distribution profile over the cross section Q at.
  • the region of the carrier element 1, which assigns the surface of the roll have a relatively less curved surface in order to introduce the contact forces or contact forces better and more uniformly into the carrier element 1.
  • 3b shows another form of torsion, namely about an axis in the direction of the longitudinal extension L in the longitudinal direction of the support element. 1
  • the regions which are arranged in the region of the width limitation lines B1 and B2 are exposed to a greater rotation, so that larger stress or pressure values are also to be expected there.
  • the thickening is arranged closer to the central longitudinal extension line 15 than approximately regions near the width limitation lines B1 and B2, and would thus be smaller Exposed to voltage or pressure fluctuations.
  • the cross section Q could consequently have a relatively more even distribution of stress or pressure.
  • FIG. 4 shows a cross section Q through a further embodiment of a carrier element 1 according to the invention.
  • the present embodiment also has four edges K, which in concrete applications can contribute to a tension or pressure increase.
  • a non-uniformly curved height limiting line H1 contribute approximately to a greater tensile or load carrying force while torsion about an axis parallel to the longitudinal extent L, but without undueistsc. Introduce pressure peaks in the support element 1.
  • FIG. 5 shows a cross section Q through a further embodiment of a carrier element 1 according to the invention.
  • the embodiment differs from the embodiment according to FIG. 1 only in that the corners or edges of the carrier element 1 are at least locally rounded.
  • the voltage and / or pressure peaks typically occurring there are thus reduced.
  • the embodiment of FIG. 6 differs from the embodiment of FIG. 1 in that the two width-limiting lines B1 and B2 have a curved, in particular a not uniformly curved course. Such a course is particularly suitable for avoiding voltage or pressure peaks in the region of the two width-limiting lines B1 and B2.
  • the embodiment according to FIG. 7 has curved width-limiting lines B1 and B2 and curved height-limiting lines H1 and H2, which in particular have a not uniformly curved course.
  • the embodiment according to FIG. 8 differs from that according to FIG. 7, inter alia in that in the region of the width limitation lines B1 and B2 there is provided in each case a tip S (indicated by the encirclings), which in the embodiment according to FIG Areas are replaced.
  • a voltage or pressure increase can occur in the concrete operation, however, the carrier element according to FIG. 8 can be made relatively flatter, whereby can be relatively reduced by the bending stresses about at a deflection about a role.
  • the embodiment according to FIG. 9 has a cross-section Q, which differs from that according to FIG. 1 in that the corners are rounded, at the same time providing a central taper in the width-limiting lines B1 and B2 as well as height-limiting lines H1 and H2.
  • the boundary lines B1, B2, H1 and H2 in this case are executed repeatedly curved. This embodiment allows a suitable stress or pressure distribution in the region of the width limitation lines B1 and B2.
  • FIG. 10 shows an asymmetrical embodiment of the cross section Q, wherein the width limitation lines B1 and B2 each have a different curvature profile. At the same time, the height limiting lines are not substantially curved.
  • FIGS. 3, 4, 6, 8, 10 Further embodiments can be obtained by rounding off the edges or points shown in FIGS. 3, 4, 6, 8, 10 with a predetermined radius of curvature.
  • the radius of curvature can be adjusted in a suitable manner taking into account the present teaching.
  • claimed embodiments of the invention may employ individual features, i. approximately formations of the width boundary lines B1 and B2 and height limiting lines H1 and H2 in combination according to different embodiments have according to requirements.
  • the shapes of the width limitation lines B1 and B2 as well as height limitation lines H1 and H2 in the present exemplary embodiments are to be understood only schematically and that no concrete size ratios can be derived from the figures.
  • the deviations of the individual width limitation lines B1 and B2 as well as height limitation lines H1 and H2 can be determined by a fixed bene form, such as a rectangular shape, even by a few percent or even by only about one percent or less, since even such deviations due to the high loads and the multiple load cycles to which the support members 1 are exposed during their lifetime, a noticeable Change the long-term stability and the fatigue properties of the support element can set.

Abstract

Support element (1) for reception in a tension or load support belt (10) as an element that withstands tension or loading, which is formed substantially like a belt with two width demarcating lines B1 and B2 in cross section (Q) relative to the direction of longitudinal extent and with two height demarcating lines H1 and H2 likewise in cross section (Q) relative to the direction of longitudinal extent, and which comprises a plurality of synthetic fibres which run substantially in the direction of longitudinal extent and are embedded in a polymeric matrix material, wherein at least one of the width demarcating lines B1 and B2 and/or at least one of the height demarcating lines H1 and H2 has a non-linear progression.

Description

Trägerelement für die Aufnahme in einem Zug- oder Lastträgergurt  Carrier element for receiving in a train or Lastträgergurt
Beschreibung: Description:
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Trägerelement für die Aufnahme in einem Zugoder Lastträgergurt als zug- oder lasttragendes Element, welches im Wesentlichen gurtförmig ausgebildet ist. Weiter betrifft die Erfindung einen entsprechend ausgebildeten Zug- oder Lastträgergurt. Zur Zug- oder Kraftübertragung weist das Trägerelement eine Mehrzahl an synthetischen Fasern im Wesentlichen in der Längs- erstreckungsrichtung verlaufend auf, die in ein polymeres Matrixmaterial eingebettet sind. The present invention relates to a support member for receiving in a train or Lastträgergurt as tension or load-bearing element, which is formed substantially gurt-shaped. Furthermore, the invention relates to a suitably trained train or Lastträgergurt. For tensile or force transmission, the carrier element has a plurality of synthetic fibers extending substantially in the longitudinal direction, which are embedded in a polymeric matrix material.
Synthetische Fasern sollen hier und im Folgenden derart verstanden werden, dass diese entweder ein nicht in der Natur vorkommendes Material, insbesondere ein chemisch erzeugtes Material umfassen oder aus diesem bestehen, als auch Fasern, die in einem künstlichen Hersteiiungsprozess erzeugt wurden. So sind beispielsweise Basaltfasern oder Glasfasern synthetische Fasern im Sinne der vorliegenden Anmeldung. Dies trifft insbesondere auch auf jede Form von Kohlenstofffasern oder Ara- midfasern zu. Synthetic fibers are to be understood here and below as including either a non-naturally occurring material, in particular a chemically generated material or consisting of it, as well as fibers produced in an artificially manufactured process. For example, basalt fibers or glass fibers are synthetic fibers within the meaning of the present application. This applies in particular to any form of carbon fibers or arabin fibers.
Derartige Trägerelemente sind dazu vorgesehen, in einem Zug- oder Lastträgergurt die auf den Gurt einwirkenden Kräfte aufzunehmen und in geeigneter Weise weiter, im Wesentlichen entlang der Faserrichtung zu leiten. Die Anwendungsgebiete eines solchen Zug- oder Lastträgergurts sind vielseitig und umfassen u.a. Seilsysteme in Förderanlagen, Transportanlagen, Zuganlagen, Aufzuganlagen, oder Maschinen zur Zug- oder Kraftübertragung. Such carrier elements are intended to receive in a train or Lastträgergurt the forces acting on the belt forces and continue to conduct in a suitable manner, substantially along the fiber direction. The fields of application of such a train or load carrier belt are versatile and include u.a. Cable systems in conveyor systems, transport systems, train systems, elevator systems, or machines for train or power transmission.
Das erfindungsgemäße Trägerelement ist gurtartig ausgebildet, d.h. es weist eine Längserstreckungsrichtung auf, entlang welcher die Zug- oder Kraftübertragung erfolgt. Darüber hinaus weist das Trägerelement auch einen Querschnitt senkrecht zu dieser Längserstreckungsrichtung auf, welcher eine im Wesentlichen größere Brei- tenerstreckung aufweist als Höhenerstreckung. Die Breitenerstreckung betrifft hierbei die effektive Breitenerstreckung, d.h. etwa die mittlere Breitenerstreckung. Die Höhenerstreckung betrifft hierbei ebenfalls die effektive Höhenerstreckung, d.h. etwa die mittlere Höhenerstreckung. The support element according to the invention is formed like a belt, that is, it has a longitudinal direction along which the train or power transmission takes place. In addition, the carrier element also has a cross-section perpendicular to this longitudinal extension direction, which has a substantially larger width. tenerstreckung has as height extension. The width extension relates here to the effective width extension, ie approximately the average width extension. The vertical extent here also relates to the effective height extension, ie about the average height extent.
Die geometrischen Begrenzungen des Querschnitts werden etwa durch zwei Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 senkrecht zur Längserstreckungsrichtung und zwei Höhenbegrenzungslinien H1 und H2 ebenso senkrecht zur Längserstreckungsrichtung definiert. Sollte die Abgrenzung bzw. Unterscheidung der einzelnen Begrenzungslinien des Querschnitts nicht unmittelbar ersichtlich sein, etwa weil die einzelnen Begrenzungslinien in einem Winkel von >0° aufeinander treffen und beispielsweise eine Kante oder eine Spitze ausformen, kann zur hilfsweisen Definition und Abgrenzung der einzelnen Begrenzungslinien zueinander ein Rechteck in die Querschnittsform Q einbeschrieben werden, so dass die Berührungspunkte zwischen den Recheckkanten und dem Querschnitt Q jeweils den Anfang und das Ende der einzelnen Begrenzungslinien definieren. Ebenso kann ein geometrischer Schnitt einer Rechteckform mit der Querschnittsform Q die Definition der Begrenzungslinien erlauben, wenn etwa die Querschnittform Q zu komplex oder nicht symmetrisch ist. The geometric boundaries of the cross-section are defined by two width-limiting lines B1 and B2 perpendicular to the longitudinal direction and two height-limiting lines H1 and H2 also perpendicular to the longitudinal direction. If the delimitation or differentiation of the individual boundary lines of the cross-section is not immediately apparent, for example because the individual boundary lines meet at an angle of> 0 ° and form, for example, an edge or a peak, one can for auxiliary definition and delimitation of the individual boundary lines Rectangle be inscribed in the cross-sectional shape Q, so that the points of contact between the R cheeck edges and the cross-section Q respectively define the beginning and the end of the individual boundary lines. Likewise, a geometric section of a rectangular shape having the cross-sectional shape Q may allow the definition of the boundary lines if, for example, the cross-sectional shape Q is too complex or not symmetrical.
Das Trägerelement wird in einem Benutzungszustand typischerweise so zur Zugoder Kraftübertragung eingesetzt, dass eine Abstützung des Zug- oder Lastträgergurts etwa in Bezug auf eine Um lenk- oder Laufrolle über die Breitenerstreckung erfolgt, d.h. eine der Höhenbegrenzungslinien H1 oder H2 einen Kontakt mit der Umlenk- oder Laufrolle erfährt und dort in Reibwirkung mit deren Oberfläche tritt. The support member is typically used in a state of use for traction or power transmission, that a support of the train or load carrier belt takes place approximately in relation to a direction of order or roller over the width extension, i. one of the height limiting lines H1 or H2 experiences contact with the deflection or roller and there occurs in frictional action with its surface.
Hierbei hat es sich nun gezeigt, dass bei rechteckigen Querschnitten des Trägerelements es zu Spannungs- und/oder Druckspitzen, d.h. lokalen Spannungserhöhungen bzw. Druckerhöhungen, insbesondere an den Kanten eines solchen rechteckigen Querschnitts kommen kann. Aufgrund der Umlenkungen wird gerade auch bei sehr zugsteifen Fasern, wie etwa Carbonfasern, die Spannung an den Kanten bei einer Umformung des Trägerelements, etwa bei einer Umformung bei Umlenkung um eine Rolle, deutlich erhöht, so dass diese Bereiche zuerst einer Materialermüdung erliegen können. Typischerweise finden folglich bei Trägerelementen mit rechteckigen Querschnitten die ersten Faserbrüche in den Bereichen der Kanten statt. Eine vergleichbare Feststellung kann auch hinsichtlich der druckbelasteten Eckbereiche vorgenommen werden, welche etwa bei Umlenkung des Trägerelements um eine Rolle einer erhöhten Druckbelastung bzw. Scherbelastung ausgesetzt werden und aufgrund dieser Belastung bevorzugt ermüden oder aus dem Matrixmaterial ausbrechen. In this case, it has now been found that in the case of rectangular cross sections of the carrier element, voltage and / or pressure peaks, ie local voltage increases or pressure increases, in particular at the edges of such a rectangular cross section, can occur. Due to the deflections, the tension at the edges is significantly increased even in the case of very tension-resistant fibers, such as carbon fibers, during deformation of the support element, for example during deflection around a roller, so that these areas can first succumb to material fatigue. Typically, therefore, with carrier elements having rectangular cross-sections, the first fiber breaks occur in the regions of the edges. A comparable determination can also be made with regard to the pressure-loaded corner regions, which are subjected to deflection of the carrier element around a roller of increased pressure load or shear stress and due to this load preferably tire or break out of the matrix material.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit darin zu sehen, ein Trägerelement für die Aufnahme in einem Zug- oder Lastträgergurt als zug- oder lasttragendes Element vorzuschlagen, welches bei Benutzung eine verbesserte Bruchfestigkeit und ein verbessertes Ermüdungsverhalten aufweist. Insbesondere ist ein Trägerelement vorzuschlagen, welches eine Ermüdung im Bereich der Seitenbegrenzungslinien des Querschnitts Q vermindern kann. The object of the present invention is thus to provide a carrier element for inclusion in a train or Lastträgergurt as a tensile or load-bearing element to propose, which has improved breaking strength and improved fatigue behavior in use. In particular, a support element is to be proposed, which can reduce fatigue in the region of the lateral boundary lines of the cross section Q.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass wenigstens eine der Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 und/oder wenigstens eine der Höhenbegrenzungslinien H1 und H2 einen nicht-linearen Verlauf aufweist. According to the invention, this object is achieved in that at least one of the width-limiting lines B1 and B2 and / or at least one of the height-limiting lines H1 and H2 has a non-linear course.
Insbesondere wird die Aufgabe durch ein Trägerelement für die Aufnahme in einem Zug- oder Lastträgergurt als zug- oder lasttragendes Element, welches im Wesentlichen gurtförmig mit zwei Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 im Querschnitt zur Längserstreckungsrichtung und mit zwei Höhenbegrenzungslinien H1 und H2 ebenso im Querschnitt zur Längserstreckungsrichtung ausgebildet ist, und welches eine Mehrzahl an synthetischen Fasern im Wesentlichen in der Längserstreckungsrichtung verlaufend umfasst, die in ein polymeres Matrixmaterial eingebettet sind, wobei wenigstens eine der Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 und/oder wenigstens eine der Höhenbegrenzungslinien H1 und H2 einen nicht-linearen Verlauf aufweist. In particular, the object is formed by a carrier element for receiving in a train or load carrier belt as tension or load-bearing element which is substantially gurtförmig with two width-limiting lines B1 and B2 in cross-section to the longitudinal direction and with two height-limiting lines H1 and H2 also in cross-section to the longitudinal direction and comprising a plurality of synthetic fibers substantially extending in the longitudinal direction embedded in a polymeric matrix material, wherein at least one of the width-limiting lines B1 and B2 and / or at least one of the height-limiting lines H1 and H2 has a non-linear course.
Ebenfalls wird die Aufgabe durch ein solches Trägerelement aufweisenden Zug- oder Lastträgergurt gelöst. Dieses kann insbesondere eine geeignete Ummantelung aus einem Polymer aufweisen. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass das Trägerelement hinsichtlich seiner Querschnittsform so an die Belastungen in einem Benutzungszustand angepasst werden kann, dass die Spannungs- und Druckspitzen, welche sich vor allem beim einem Trägerelement mit einem rechteckigen Querschnitt Q nachweisen lassen, durch eine geeignete Formung der Querschnittsbegrenzungslinien, d.h. der zwei Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 und der zwei Höhenbegrenzungslinien H1 und H2, vermindert werden können. Hierbei haben sich insbesondere Querschnittsformen als geeignet herausgestellt, welche einen nicht-linearen Verlauf, vor allem einen gekrümmten Verlauf aufweisen, da diese vielseitig an verschiedene Anforderungen im praktischen Einsatz angepasst werden können. Solche unterscheiden sich grundlegend von rein rechteckigen Ausführungsformen, wie sie etwa aus der US 4,563,391 A1 als Stand der Technik bekannt sind. Also, the object is achieved by such a support member having train or load carrier belt. This may in particular have a suitable sheath of a polymer. The invention is based on the idea that the carrier element can be adapted in terms of its cross-sectional shape to the loads in a state of use, that the stress and pressure peaks, which can be detected especially in a support member having a rectangular cross-section Q, by a suitable shaping the cross-sectional boundary lines, that is, the two width-limiting lines B1 and B2 and the two height-limiting lines H1 and H2, can be reduced. Here, in particular cross-sectional shapes have been found to be suitable, which have a non-linear course, especially a curved course, as these can be adapted to various requirements in practical use. Such differ fundamentally from purely rectangular embodiments, as are known, for example, from US Pat. No. 4,563,391 A1 as prior art.
Im Benutzungszustand wirken auf das Trägerelement verschiedene Kräfte bzw. Spannungen, welche je nach Querschnittsform zu der Ausbildung von Spannungsspitzen bzw. Druckspitzen, also Spannungsüberhöhungen oder Drucküberhöhungen beitragen können. Hierbei sind vor allem die Biegespannung und der Biegedruck zu rechnen, welche auftreten, wenn das gurtförmige Trägerelement über eine Rolle geführt und umgelenkt wird. Weiter ist eine Flächenpressung zu berücksichtigen, mit welcher das Trägerelement auf die Rolle gepresst wird, und ebenfalls zu einer Verschiebung des Druck- bzw. Spannungsprofils im Querschnitt Q beitragen kann. Eine Verschiebung dieses Profil kann auch durch das Antriebsmoments erfolgen, welches beispielsweise eine Antriebsrolle über den Zug- oder Lastträgergurt an das Trägerelement weiter gibt, wenn dieses durch die Rolle angetrieben wird. Ein weiterer wichtiger Einflussfaktor, welcher zur Veränderung des Druck- bzw. Spannungsprofils im Querschnitt Q beitragen kann, sind Torsionsbewegungen, bzw. teilweise Drehungen um die Längserstreckungsrichtung des Trägerelements als Drehachse. Eine solche Torsionsbewegung führt zu einer Verdrehung des ansonsten gurtförmigen Trägerelements und ruft eine Spannungsspitze insbesondere bei den Fasern hervor, welche von der Drehachse in Längserstreckungsrichtung am weitesten entfernt sind. Typischerweise sind dies die Bereiche um die Breitenbegrenzungslinien B1 und B2, welche hierbei eine erhöhte Spannung erfahren. Die Kombination der vorab beschriebenen Einflussfaktoren, welche sich für konkrete Anwendungen im Detail bestimmen lassen, lassen es im Sinne der vorliegenden Erfindung erforderlich werden, die Querschnittsform Q des Trägerelements an die konkrete Anwendung anzupassen, um einen frühzeitigen Verschleiß bzw. eine vorzeitige Ermüdung zu vermeiden. Hierbei schlägt die vorliegende Erfindung vor, wenigstens eine der Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 und/oder wenigstens eine der Höhenbegrenzungslinien H1 und H2 so auszuformen, dass sie einen nicht-linearen Verlauf aufweist. Ein nicht linearer Verlauf vermag bei vorgegebenem Spannungs- und Druckprofil, d.h. bei einer vorgegebenen Anwendung, eine Querschnittsform vorzugeben, in welcher keine oder nur verminderte Spannungs- und/oder Druckspitzen vorliegen. Zudem kann auch die Verteilung von Spannungen bzw. Drücken in dem Spannungs- bzw. Druckprofil des Querschnitts geeignet beeinflusst werden. Insbesondere eine Abweichung von einem Rechteckprofil kann die Ausbildung von Spannungs- und Druckspitzen an den Ecken gezielt vermeiden. Durch einen nicht-linearen Verlauf können insbesondere auch die Torsionskräfte bei einer Verdrehung des Trägerelements in Längserstreckungsrichtung und einer Biegung senkrecht zu dieser Längserstreckungsrichtung vorteilhaft beeinflusst werden. In the use state, different forces or stresses act on the carrier element, which, depending on the cross-sectional shape, can contribute to the formation of voltage peaks or pressure peaks, that is to say excessively high voltages or pressure peaks. Here, especially the bending stress and the bending pressure are to be expected, which occur when the belt-shaped support member is guided and deflected over a roller. Next is a surface pressure to be considered, with which the carrier element is pressed onto the roller, and can also contribute to a shift of the pressure or stress profile in the cross-section Q. A displacement of this profile can also be done by the drive torque, which, for example, a drive roller on the train or Lastträgergurt further to the support element when it is driven by the roller. Another important influencing factor, which may contribute to the change of the pressure or stress profile in the cross section Q, are torsional movements, or partial rotations about the longitudinal extension direction of the carrier element as a rotation axis. Such a torsional movement leads to a rotation of the otherwise belt-shaped carrier element and causes a tension peak, in particular in the case of the fibers, which are furthest away from the axis of rotation in the direction of longitudinal extension. Typically, these are the areas around the width boundary lines B1 and B2 which experience increased stress. The combination of the influencing factors described above, which can be determined in detail for concrete applications, make it necessary in the context of the present invention to adapt the cross-sectional shape Q of the carrier element to the specific application in order to avoid premature wear or premature fatigue. Here, the present invention proposes to form at least one of the width-limiting lines B1 and B2 and / or at least one of the height-limiting lines H1 and H2 so that it has a non-linear course. A non-linear course is able to specify a cross-sectional shape in which no or only reduced stress and / or pressure peaks exist for a given stress and pressure profile, ie for a given application. In addition, the distribution of stresses or pressures in the voltage or pressure profile of the cross section can be suitably influenced. In particular, a deviation from a rectangular profile can specifically avoid the formation of stress and pressure peaks at the corners. By a non-linear course, in particular, the torsional forces can be advantageously influenced during a rotation of the carrier element in the longitudinal direction of extension and a bend perpendicular to this longitudinal direction.
Da die Zug- bzw. Druckspannungen bei Zug- oder Lastgurtanwendungen mitunter sehr hoch sein können, können mitunter schon sehr kleine Abweichungen in der Querschnittsform des Trägerelements zu deutlich verbesserten Ermüdungseigenschaften führen. Hierzu ist auch zu berücksichtigen, dass die Zug- oder Lastgurtanwendungen vorbestimmte Bewegungen mitunter mehrere Millionen Mal über ihre Lebensdauer auszuführen haben, so dass auch schon kleine Schwankungen im Spannungs- und/oder Druckprofil im Querschnitt Q eines Trägerelements über den gesamten Einsatzzeitraum bereits zu merkbaren Veränderungen in der Ermüdungsqualität führen können. So können mitunter auch schon Abweichungen von einer idealisierten Querschnittsform im Bereich von 1 % der Flächenausdehnung oder auch weniger, eine merkbare Veränderung in der Langzeitqualität und Langzeitstabilität eines solchen Trägerelements aufweisen. Since the tensile or compressive stresses can sometimes be very high in tensile or load belt applications, even very small deviations in the cross-sectional shape of the support element can sometimes lead to significantly improved fatigue properties. For this purpose, it should also be considered that the train or load belt applications have to perform predetermined movements sometimes several million times over their lifetime, so that even small fluctuations in the voltage and / or pressure profile in cross section Q of a support element over the entire period of use already noticeable changes in the fatigue quality can lead. Even deviations from an idealized cross-sectional shape in the region of 1% of the surface area or even less can sometimes have a noticeable change in the long-term quality and long-term stability of such a carrier element.
Ein weiterer Kern der Erfindung ist auch darin zu sehen, eine Anpassung der Querschnittsform Q des Trägerelements an die Spannungs- und Druckbedingungen in einer konkreten Zug- oder Lastträgeranwendung derart vorzunehmen, um eine mög- liehst gute Langzeitstabilität des Trägerelements während seiner gesamten Lebensdauer zu erhalten. Insbesondere ist es mit der vorliegenden Erfindung möglich, nicht nur die Ermüdung bis zur Untauglichkeit des Trägerelements für eine bestimmte Anwendung zeitlich hinauszuschieben, sondern auch den zeitlich funktionellen Verlauf dieses Ermüdungsverhaltens günstig zu beeinflussen. Damit können auch Wartungsarbeiten deutlich erleichtert und zeitlich effizienter gestaltet werden. Another core of the invention is also to be seen in an adaptation of the cross-sectional shape Q of the support element to the stress and pressure conditions in a concrete train or load carrier application to make such a possible lends good long-term stability of the support element to obtain throughout its life. In particular, it is possible with the present invention not only to postpone the fatigue until the unsuitability of the support member for a particular application, but also to influence the temporally functional course of this fatigue behavior low. This also makes maintenance much easier and more efficient in terms of time.
Gemäß einer ersten besonders bevorzugten Ausführungsform des Trägerelements ist vorgesehen, dass wenigstens eine der Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 und/oder wenigstens eine der Höhenbegrenzungslinien H1 und H2 einen einfach gekrümmten und/oder einen mehrfach gekrümmten Verlauf aufweist. Eine Krümmung einer der Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 vermag insbesondere die Spannungs- bzw. Druckspitzen im Bereich der Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 zu vermindern. Ebenfalls vermag eine Krümmung einer der Höhenbegrenzungslinien H1 und H2 die Spannungs- bzw. Druckspitzen im Bereich der Höhenbegrenzungslinien H1 und H2 zu vermindern. Als besonders vorteilhaft haben sich hierbei einfach gekrümmte Begrenzungslinien heraus gestellt. According to a first particularly preferred embodiment of the carrier element, it is provided that at least one of the width limiting lines B1 and B2 and / or at least one of the height limiting lines H1 and H2 has a single curved and / or a multiple curved course. A curvature of one of the width-limiting lines B1 and B2 in particular can reduce the stress or pressure peaks in the region of the width-limiting lines B1 and B2. Likewise, a curvature of one of the height boundary lines H1 and H2 can reduce the stress or pressure peaks in the area of the height boundary lines H1 and H2. Be particularly advantageous here simply curved boundary lines have made.
Entsprechend einer weitern Ausführungsform der Erfindung ist der Querschnitt Q nicht im Wesentlichen rechteckig. Eine Abweichung von der Rechteckform vermindert insbesondere die Spannungsspitzen an den Ecken des rechteckförmigen Querschnitts Q. According to another embodiment of the invention, the cross-section Q is not substantially rectangular. A deviation from the rectangular shape reduces in particular the stress peaks at the corners of the rectangular cross-section Q.
In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine der Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 und/oder wenigstens eine der Höhenbegrenzungslinien H1 und H2 einen im Wesentlichen konstant gekrümmten Verlauf aufweist. Eine konstante Krümmung ist hierbei besonders einfach zu verwirklichen, da die Ausformung eines Werkzeugs zur Formung des Trägerelements in besonders einfacher weise erfolgen kann. Als Form der konstanten Krümmung ist ein Kreissegment bzw. eine Teilkreisfläche zu erwähnen. In a further embodiment it can be provided that at least one of the width limitation lines B1 and B2 and / or at least one of the height limitation lines H1 and H2 has a substantially constant curved course. A constant curvature is in this case particularly easy to implement, since the formation of a tool for forming the support member can be done in a particularly simple manner. As a form of constant curvature, a circle segment or a pitch circle area should be mentioned.
In einer weitere Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass die wenigstens eine der Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 und/oder wenigstens eine der Höhenbegrenzungslinien H1 und H2 einen veränderlich gekrümmten Verlauf aufweist. Eine veränderliche Krümmung erlaubt eine weiterhin verbesserte Abstimmung der Querschnittsfläche des Trägerelements mit dem Spannung- und Druckprofil, welche sich bei einer konkreten Anwendung des Trägerelements einstellt. Eine veränderliche Krümmung kann hierbei vor allem auf zeitlich veränderliche Druckprofile geeignet eingestellt werden. In a further embodiment it can also be provided that the at least one of the width limitation lines B1 and B2 and / or at least one of the height limitation lines H1 and H2 has a variable curved course. A variable curvature allows a further improved coordination of the cross-sectional area of the carrier element with the voltage and pressure profile, which is established in a specific application of the carrier element. A variable curvature can be suitably adjusted in particular to time-varying pressure profiles.
Nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass die Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 jeweils höchstens eine Spitze ausbilden. Eine Spitze kann hierbei auch im Sinne einer Kante verstanden werden. Eine Spitze ist immer dann zwischen zwei Begrenzungslinien ausgebildet, wenn sich an dem Punkt ihres Zusammentreffens ein nicht-differenzierbarer Punkt ergibt. Diese abstrakt mathematische Definition soll auch im Sinne der gegenständlichen Ausdehnungen in der realen Welt so interpretiert werden, dass sich eine Spitze nicht nur in einem Punkt sondern auch in einem Bereich nachweisen lässt. So erfordert etwa schon die Ausdehnung einer synthetischen Faser die Interpretation einer Spitze nicht nur entsprechend einer Punktausdehnung sondern hinsichtlich einer Bereichsausdehnung. Spitzen bzw. Kanten formen zudem besonders leicht Bereiche besonders hoher Spannungsbelastungen aus. Diese Bereiche sollten soweit als möglich vermieden werden. Insofern können ausführungsgemäß höchstens zwei Spitzen vorgesehen sein. Damit ist eine solche Ausführungsform im Vergleich zu einer rechteckigen Ausführungsform um wenigstens zwei Spitzen bzw. Kanten, d.h. um wenigstens zwei Bereiche hoher möglicher Spannungswerte vermindert. According to another embodiment of the present invention, it can also be provided that the width limitation lines B1 and B2 each form at most one peak. A tip can also be understood in terms of an edge. A peak is always formed between two boundary lines if at the point of their meeting there is a non-differentiable point. This abstract mathematical definition should also be interpreted in the sense of the physical expansions in the real world in such a way that a peak can be detected not only in one point but also in one area. For example, the extent of a synthetic fiber requires the interpretation of a peak not only according to a point expansion but in terms of an area expansion. In addition, peaks or edges very easily form areas of particularly high stress loads. These areas should be avoided as much as possible. In this respect, according to the embodiment, at most two tips can be provided. Thus, in comparison to a rectangular embodiment, such an embodiment is at least two peaks, i. E. reduced by at least two regions of high potential voltage values.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass wenigstens eine der Höhenbegrenzungslinien H1 und H2 einen derartig gekrümmten Verlauf aufweist, dass der Querschnitt Q eine in Breitenerstreckungsrichtung verlaufende Verdickung, insbesondere eine mittig angeordnete Verdickung aufweist. Eine solche Verdickung eignet sich insbesondere dazu, die Zugkraftstärke des Trägerelements zu erhöhen, ohne jedoch in gleichem Maße die Torsionsspannungen des Trägerelements zu erhöhen. Zudem eignet sich eine derartige Querschnittsform auch dazu, die Flächenpressungskräfte in geeigneter Weise auf das Trägerelement zu übertragen. Entsprechend einer weiteren Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass wenigstens eine der Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 einen derartig gekrümmten Verlauf aufweist, dass der Querschnitt Q eine in Höhenerstreckungsrichtung verlaufende Verdickung, insbesondere eine mittig angeordnete Verdickung aufweist. Derartige Verdickungen können insbesondere dazu beitragen, die Spannungsspitzen im Bereich der Höhenbegrenzungslinien zu vermindern und so die Spannungs- und Druckverteilung im Trägerelement in geeigneter Weise zu beeinflussen. According to a further embodiment, it can also be provided that at least one of the height-limiting lines H1 and H2 has such a curved course that the cross-section Q has a thickening extending in the width direction, in particular a centrally arranged thickening. Such a thickening is particularly suitable for increasing the tensile strength of the carrier element, but without increasing the torsional stresses of the carrier element to the same extent. In addition, such a cross-sectional shape is also suitable for transferring the surface pressure forces in a suitable manner onto the carrier element. According to another embodiment, it can also be provided that at least one of the width limitation lines B1 and B2 has a curved course such that the cross-section Q has a thickening extending in the direction of vertical extent, in particular a centrally arranged thickening. Such thickenings can contribute in particular to reducing the voltage peaks in the region of the height limiting lines and thus to influence the voltage and pressure distribution in the carrier element in a suitable manner.
Bevorzugt kann auch vorgesehen sein, dass der Querschnitt Q höchstens zwei, insbesondere nur einen und besonders bevorzugt keinen Bereich an den Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 und den Höhenbegrenzungslinien H1 und H2 aufweist, welcher eine Spitze ausbildet. Wie bereits weiter oben ausgeführt, zeigen sich Spitzen bzw. Kanten im Querschnitt Q des Trägerelements stets als wenig geeignet, Spannungsspitzen im Querschnitt des Trägerelements zu vermeiden, bzw. zu vermindern. Ganz im Gegenteil, erhöhen sie normalerweise die lokalen Spannungswerte im Material des Trägerelements. Insofern trägt eine im Vergleich zur typischen Querschnittsform eines Rechtecks verminderte Anzahl an Spitzen bzw. Kanten mitunter dazu bei, dass die Gesamtanzahl an Stellen bzw. Bereichen, in welchen sich eine erhöhte Spannung einstellt, vermindert werden kann. Preferably, it can also be provided that the cross section Q has at most two, in particular only one, and particularly preferably no region at the width limitation lines B1 and B2 and the height limitation lines H1 and H2, which forms a tip. As already stated above, peaks or edges in the cross section Q of the carrier element always show little suitability for avoiding or reducing voltage peaks in the cross section of the carrier element. On the contrary, they usually increase the local stress values in the material of the carrier element. In this respect, a reduced number of tips or edges compared to the typical cross-sectional shape of a rectangle sometimes contributes to the fact that the total number of points or areas in which an increased tension sets can be reduced.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist auch vorgesehen, dass die Maßhaltigkeit der Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 und/oder der Höhenbegrenzungslinien H1 und H2 in Längserstreckungsrichtung des Trägerelements nicht mehr als 5%, insbesondere nicht mehr als 2% und bevorzugt nicht mehr als 1 % abweicht. Da sich mitunter schon kleine Abweichungen in der Querschnittsform bzw. im Verlauf der Querschnittsform bereits merkbar auf die Langzeitqualität bzw. Langzeitstabilität des Trägerelements auswirken kann, ist es wünschenswert, die Abweichungen in den Querschnitten Q entlang der Längserstreckungsrichtung des Trägerelements so gering wie möglich zu halten, um damit auch gleichzeitig die zeitlichen Veränderungen in den auftretenden Spannungs- und Druckprofilen so gering wie möglich halten. Insbesondere dann, wenn geometrische Anpassungen des Querschnitts des Trägerelements an die Kraftverhältnisse in einer konkreten Anwendung vorgenommen werden, sind derartige Abweichungen mitunter unvorteilhaft. Insbesondere Abweichungen von weniger als 1 % können wünschenswert sein, da mitun- ter schon Abweichungen in dem Bereich von 1 % zu einer verringerten Langzeitstabilität bzw. schnelleren Ermüdung führen können. According to a further embodiment of the invention, it is also provided that the dimensional accuracy of the width limitation lines B1 and B2 and / or the height limitation lines H1 and H2 in the longitudinal extension direction of the support element does not deviate more than 5%, in particular not more than 2% and preferably not more than 1% , Since even small deviations in the cross-sectional shape or in the course of the cross-sectional shape can already noticeably affect the long-term quality or long-term stability of the carrier element, it is desirable to minimize the deviations in the cross-sections Q along the longitudinal direction of the carrier element, In order to simultaneously minimize the temporal changes in the occurring stress and pressure profiles as low as possible. In particular, when geometric adjustments of the cross section of the carrier element to the force ratios are made in a specific application, such deviations are sometimes disadvantageous. In particular, deviations of less than 1% may be desirable because mitun- deviations in the range of 1% can lead to reduced long-term stability or faster fatigue.
Weiterhin können auch in einer Ausführungsform die synthetischen Fasern Carbonfasern und/oder Aramidfasern und/oder Glasfasern umfassen. Diese Fasertypen sind aufgrund Ihrer hohen Festigkeit, insbesondere Zugfestigkeit, besonders geeignet für Zug- bzw. Lastanwendungen. Weiterhin können aber auch andere Fasern umfasst sein. Hierbei ist insbesondere die Zugfestigkeit, das E-Modul, sowie das Arbeitsvermögen der Fasern zu berücksichtigen, da diese für die Verwendung als zug- oder lasttragende Struktur maßgeblich sein können. Furthermore, in one embodiment, the synthetic fibers may comprise carbon fibers and / or aramid fibers and / or glass fibers. Due to their high strength, especially tensile strength, these fiber types are particularly suitable for tensile and load applications. However, other fibers may also be included. Here, in particular, the tensile strength, the modulus of elasticity, as well as the working capacity of the fibers to be considered, since they may be relevant for use as a tensile or load-bearing structure.
Entsprechend einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass wenigstens 20.000 Fasern von dem Trägerelement umfasst werden, welche im Wesentlichen in Längserstreckungsrichtung vereinzelt und/oder im Wesentlichen gleichmäßig über das Matrixmaterial verteilt verlaufen. Die Mindestanzahl von 20.000 Fasern gewährleistet eine ausreichende Festigkeit für die meisten Zug- und Lastanwendungen. Vor allem lassen sich mit dieser Faseranzahl auch leicht in großem Maßstab Trägerelemente herstellen, welche für viele Anwendungen auch ausreichend leicht im Geweicht sind. Eine Begrenzung der Faseranzahl nach oben muss nicht vorgesehen sein, jedoch erweist sich eine solche aufgrund der geometrischen Abmessungen eines vorgegebenen Querschnitts Q in vielen Fällen als praktisch und sogar unumgänglich. So kann etwa in vielen Anwendungen eine obere Faseranzahl von 2.000.000 als sinnvoll erscheinen. Insbesondere kann bei industrieüblichen Anwendungen eine obere Faseranzahl von 500.000 als sinnvoll erscheinen. According to a further preferred embodiment it can be provided that at least 20,000 fibers are covered by the carrier element, which are separated in the longitudinal direction of extension substantially and / or extend substantially uniformly over the matrix material. The minimum of 20,000 fibers ensures sufficient strength for most tensile and load applications. Above all, with this number of fibers can also easily be produced on a large scale carrier elements, which are also sufficiently light in the weight for many applications. A limitation of the fiber number upwards need not be provided, but such proves due to the geometric dimensions of a given cross-section Q in many cases as practical and even inevitable. For example, in many applications an upper fiber count of 2,000,000 may seem reasonable. In particular, in industry-standard applications, an upper fiber count of 500,000 appear to make sense.
Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass das polymere Matrixmaterial ein thermoplastisches und/oder ein elastome- res und/oder ein duromeres Polymer, insbesondere ein elastomeres Polyurethan oder ein thermoplastisch-elastomeres Polyurethan umfasst. Derartige Matrixmaterialien sind besonders geeignet, Fasern in einem flexiblen Verbund aufzunehmen, wobei eine Krafteinleitung in die Fasern vorteilhaft über die ausgebildeten Grenzflächen und angepasste Phasenadhäsion erfolgen kann. Weiterhin weisen die Matrixmaterialien ausreichend Flexibilität bzw. Elastizität auf, um die Steifigkeit eines Trägerelements für viele Anwendungen ausreichend niedrig zu halten. Die Verteilung der Fa- sern in dem Matrixmaterial kann im Wesentlichen gleichmäßig verteilt, oder aber auch im Wesentlichen heterogen erfolgen. Eine im Wesentlichen gleichmäßige Verteilung der Fasern in dem Matrixmaterial erlaubt zudem die Vernachlässigung von einzelnen, bereichsweise angeordneten Materialstörstellen in der Auslegung der Querschnittsgeometrie. According to a particularly preferred embodiment, it can also be provided that the polymeric matrix material comprises a thermoplastic and / or an elastomeric and / or a thermoset polymer, in particular an elastomeric polyurethane or a thermoplastic-elastomeric polyurethane. Such matrix materials are particularly suitable for accommodating fibers in a flexible composite, wherein an introduction of force into the fibers can advantageously take place via the formed interfaces and adapted phase adhesion. Furthermore, the matrix materials have sufficient flexibility or elasticity to keep the rigidity of a carrier element sufficiently low for many applications. The distribution of the fibers in the matrix material can be substantially uniformly distributed, or else substantially heterogeneous. A substantially uniform distribution of the fibers in the matrix material also allows the neglect of individual, partially arranged material defects in the design of the cross-sectional geometry.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass das Volumenverhältnis von synthetischen Fasern zu polymerem Material zwischen 35 und 90, insbesondere zwischen 45 und 80 und bevorzugt zwischen 55 und 70 beträgt. Ein derartiges Volumenverhältnis gewährleistet einerseits eine ausreichende Anbindung an das Matrixmaterial bei gleichzeitig vorteilhafter Elastizität und ausreichender Zugbelastbarkeit des Trägerelements. Zudem ergibt sich bei diesen Volumenverhältnissen eine vorteilhafte Verarbeitbarkeit der Mischung aus Fasern und Matrixmaterial etwa im Rahmen eines Pultrusionsverfahrens oder eines Extrusionsverfahrens. According to a further embodiment of the invention, it can also be provided that the volume ratio of synthetic fibers to polymeric material is between 35 and 90, in particular between 45 and 80 and preferably between 55 and 70. On the one hand, such a volume ratio ensures a sufficient connection to the matrix material while at the same time providing advantageous elasticity and sufficient tensile strength of the carrier element. In addition, at these volume ratios results in an advantageous processability of the mixture of fibers and matrix material, for example in the context of a pultrusion process or an extrusion process.
Zur Vermeidung von Spannungs- und Druckspitzen im Querschnitt Q des Trägerelements kann es auch vorteilhaft sein, dass die synthetischen Fasern in dem Trägermaterial eine im Wesentlichen gleichmäßige Vorspannung aufweisen. Damit werden Druck- bzw. Spannungsschwankungen entlang der Längserstreckungsrichtung des Trägerelements verstärkt vermieden. Zudem wird die relative Änderung der Faserspannungen in dem Trägerelement etwa bei einer konkreten Benutzung des Trägerelements vermindert, so dass die verminderte relative Änderung auch in einer relativ geringeren Änderung der Spannungs- und Druckspitzen resultieren kann. To avoid stress and pressure peaks in the cross section Q of the carrier element, it may also be advantageous for the synthetic fibers in the carrier material to have a substantially uniform bias. This pressure and voltage fluctuations along the longitudinal direction of the support member are increasingly avoided. In addition, the relative change in the fiber stresses in the carrier element is reduced approximately with a concrete use of the carrier element, so that the reduced relative change can also result in a relatively smaller change in the voltage and pressure peaks.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zudem noch das Trägerelement an der Stelle seiner größten Breitenausdehnung nicht größer als 20 cm, insbesondere nicht größer als 10 cm, bevorzugt nicht größer als 5 cm und besonders bevorzugt nicht größer als 4 cm. Derartige Breitenausdehnungen sind für die meisten Zug- und Lastanwendungen geeignet, erlauben aber auch gleichzeitig eine vorteilhafte Verminderung der Spannungsspitzen aufgrund von Torsionskräften. According to a further embodiment of the invention, moreover, the support element at the location of its greatest width extension is not greater than 20 cm, in particular not greater than 10 cm, preferably not greater than 5 cm and particularly preferably not greater than 4 cm. Such width expansions are suitable for most tensile and load applications, but at the same time allow for an advantageous reduction in stress peaks due to torsional forces.
Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass das Trägerelement an der Stelle seiner größten Höhen- ausdehnung nicht größer als 0,4 cm, insbesondere nicht größer als 0,3 cm, bevorzugt nicht größer als 0,2 cm und besonders bevorzugt nicht größer als 0, 1 cm oder 0,05 cm ist. Diese Höhenausdehnung ermöglicht einerseits eine vorteilhafte Flexibilität bzw. Elastizität des Trägerelements, um einen das Trägerelement umfassenden Zug- oder Lastträgergurt etwa geeignet auf Rollen ablegen zu können, bzw. um Rollen zu legen oder von diesen umgeleitet zu werden, wobei gleichzeitig vor allem hinsichtlich der auftretenden Biegespannungen bzw. Druckspannungen verminderte Werte erreicht werden können. According to a particularly preferred embodiment of the invention, it may also be provided that the carrier element is in the position of its greatest height. extension is not greater than 0.4 cm, in particular not greater than 0.3 cm, preferably not greater than 0.2 cm and particularly preferably not greater than 0, 1 cm or 0.05 cm. This height expansion allows on the one hand an advantageous flexibility or elasticity of the support member to be able to store a carrier element comprehensive tensile or Lastträgergurt about suitable on rollers, or to lay roles or to be redirected by these, at the same time especially in terms of occurring Bending stresses or compressive stresses reduced values can be achieved.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass das Trägerelement eine Festigkeit von mindestens 1 kN maximaler Last, insbesondere von mindestens 10 kN maximaler Last, bevorzugt von mindestens 20 kN maximaler Last und besonders bevorzugt von mindestens 30 kN oder auch 50kN maximaler Last aufweist. Damit ist das Trägerelement für die meisten Zug- oder Lastanwendungen geeignet. Größere Lastwerte können bei Bedarf auch bereit gestellt werden. Hierbei ist jedoch als vor allem maßgeblich die Anzahl der einzelnen Fasern in dem Trägerelement in Verbindung mit deren Faserfestigkeiten zu berücksichtigen. According to a further aspect of the invention, it can also be provided that the carrier element has a strength of at least 1 kN maximum load, in particular at least 10 kN maximum load, preferably at least 20 kN maximum load and particularly preferably at least 30 kN or even 50 kN maximum load having. Thus, the carrier element is suitable for most tensile or load applications. Larger load values can also be provided if required. In this case, however, the number of individual fibers in the carrier element in conjunction with their fiber strengths must be taken into account as above all.
Entsprechend weiterer möglicher Ausführungsformen kann das Trägerelement durch ein dem Fachmann bekanntes Verfahren hergestellt. Derartige Verfahren sollten sich insbesondere gut zur Herstellung von Endlosstrukturen, d.h. Strukturen, die eine Herstellung des Trägerelements in Serie erlauben, eignen. Zudem sollten mittels solcher Verfahren auch die Querschnitte Q der Trägerelemente geeignet eingestellt werden. Werden diese Verfahren mit geeigneten Werkzeugen durchgeführt, lassen sich die Querschnittsformen gewünscht auf spezifische Anwendungen einstellen, wobei die im Querschnitt Q auftretenden Spannungsprofile bzw. Druckprofile vorteilhaft berücksichtigt werden können. According to further possible embodiments, the carrier element can be produced by a method known to the person skilled in the art. Such methods should be particularly well suited to the production of continuous structures, i. Structures that allow production of the carrier element in series are suitable. In addition, the cross sections Q of the carrier elements should be suitably adjusted by means of such methods. If these methods are carried out with suitable tools, the cross-sectional shapes can be set to specific applications, wherein the stress profiles or pressure profiles occurring in the cross-section Q can be advantageously taken into account.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft anhand von vorteilhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Dabei zeigen: Hereinafter, the present invention will be described purely by way of example with reference to advantageous embodiments with reference to the accompanying drawings. Showing:
Fig. 1 eine Querschnittansicht eines aus dem Stande der Technik bekannten Trägerelements mit einem rechteckigen Querschnitt; Fig. 2a eine Querschnittansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung zur Erklärung der Definition der Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 und Höhenbegrenzungslinien H1 und H2; 1 is a cross-sectional view of a known from the prior art support member having a rectangular cross-section. Fig. 2a is a cross-sectional view of a first embodiment of the invention for explaining the definition of the width boundary lines B1 and B2 and height boundary lines H1 and H2;
Fig. 2b eine Querschnittansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zur weiteren Erklärung der Definition der Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 und Höhenbegrenzungslinien H1 und H2; Fig. 2b is a cross-sectional view of a second embodiment of the invention for further explanation of the definition of the width-limiting lines B1 and B2 and height-limiting lines H1 and H2;
Fig. 3a eine perspektivische Ansicht eines Zug- oder Lastträgergurts, welcher um eine Rolle gelenkt wird, zur Erklärung verschiedener Einflussfaktoren, welche das Spannungsprofil bzw. Druckprofil im Querschnitt Q des Trägerelements mit bestimmen können; 3a is a perspective view of a train or load carrier belt, which is guided around a roller, for explaining various influencing factors, which can also determine the tension profile or pressure profile in the cross section Q of the support element;
Fig. 3b eine perspektivische Ansicht eines tordierten Zug- oder Lastträgergurts zur Erklärung des Einflusses der Torsion, welche das Spannungsprofil bzw. Druckprofil im Querschnitt Q des Trägerelements mit bestimmen kann. Fig. 3b is a perspective view of a twisted train or Lastträgergurts to explain the influence of the torsion, which can determine the voltage profile or pressure profile in the cross section Q of the support member with.
Fig. 4 eine Querschnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; Fig. 4 is a cross-sectional view of another embodiment of the invention;
Fig. 5 eine Querschnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; Fig. 5 is a cross-sectional view of another embodiment of the invention;
Fig. 6 eine Querschnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; Fig. 6 is a cross-sectional view of another embodiment of the invention;
Fig. 7 eine Querschnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; Fig. 7 is a cross-sectional view of another embodiment of the invention;
Fig. 8 eine Querschnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; Fig. 8 is a cross-sectional view of another embodiment of the invention;
Fig. 9 eine Querschnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; 9 is a cross-sectional view of another embodiment of the invention;
Fig. 10 eine Querschnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Trägerelement 1 , welches einen rechteckigen Querschnitt Q aufweist und aus dem Stande der Technik bereits bekannt ist. Das Trägerelement 1 weist eine Längserstreckung L auf, welche je nach Anwendung geeignet ausgewählt werden kann. Da es sich erfindungsgemäß um ein im Wesentlichen gurtartiges Trägerelement handelt, ist die Breitenausdehnung B größer als die Höhenausdehnung H. Breitenausdehnung B wie Höhenausdehnung H sind als effektive Werte zu verstehen bzw. zu ermitteln, welche etwa nach Mittelwertbestimmung bzw. Effektivwertbestimmung bestimmt werden können. Fig. 10 is a cross-sectional view of another embodiment of the invention; Fig. 1 shows a cross section through a support element 1, which has a rectangular cross section Q and is already known from the prior art. The carrier element 1 has a longitudinal extent L, which can be suitably selected depending on the application. Since, according to the invention, it is a substantially belt-like carrier element, the width extension B is greater than the height extent H. Width extent B and height extent H are to be understood or determined as effective values which can be determined, for example, according to averaging or RMS value determination.
Nachteilig an der Ausführungsform des Trägerelements 1 ist die Ausformung der Ecken, welche Kanten K aufweisen, die durch einzelne Einkreisungen kenntlich gemacht sind. Die Kanten K sind jeweils an den Berührungspunkten von Breitenbegrenzungslinie B1 und Höhenbegrenzungslinie H1 , von Breitenbegrenzungslinie B1 und Höhenbegrenzungslinie H2, von Breitenbegrenzungslinie B2 und Höhenbegrenzungslinie H1 , sowie von Breitenbegrenzungslinie B2 und Höhenbegrenzungslinie H2 ausgeformt. Da alle Begrenzungslinien einen linearen Verlauf aufweisen, also als gerade Streckenabschnitte ausgebildet sind, werden an den jeweiligen Berührungspunkte Kanten K ausgeformt. A disadvantage of the embodiment of the support element 1 is the shape of the corners, which have edges K, which are identified by individual encirclements. The edges K are respectively formed at the touch points of the width restriction line B1 and the height boundary line H1, the width boundary line B1 and the height boundary line H2, the width boundary line B2 and the height boundary line H1, and the width boundary line B2 and the height boundary line H2. Since all boundary lines have a linear course, ie are designed as straight sections, edges K are formed at the respective points of contact.
Hierbei ist darauf hinzuweisen, dass in der vorliegenden Beschreibung der Erfindung keine ausdrückliche Unterscheidung von Kanten K und Spitzen S vorgenommen werden soll. Sowohl im Falle der Ausbildung von Kanten, wie auch von Spitzen, kommt es nämlich bei Trägerelementen in konkreten Benutzungssituationen zur Ausbildung von Spannungsspitzen, vor allem in den Bereichen der Kanten bzw. Spitzen. Zwar kann eine Spannungsspitze im Bereich einer Spitze besonders hoch ausgebildet sein, jedoch hängt dies von einer Anzahl an physikalischen Parametern wie auch der konkreten Anwendung ab. Insofern soll im Folgenden zwar weiterhin Kanten und Spitzen formal weiter separat benannt werden, jedoch soll im Rahmen der Erfindung zwischen diesen Ausdrücken keine Unterscheidung getroffen werden. It should be noted that in the present description of the invention no explicit distinction between edges K and peaks S should be made. Both in the case of the formation of edges, as well as peaks, it comes namely in carrier elements in specific situations of use for the formation of voltage spikes, especially in the areas of the edges or tips. Although a voltage peak in the region of a peak can be designed to be particularly high, this depends on a number of physical parameters as well as the specific application. In this respect, although edges and peaks will continue to be formally referred to separately below in the following, no distinction should be made in the context of the invention between these expressions.
Wie in Fig. 1 dargestellt wird der Querschnitt Q des Trägerelements 1 von den Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 sowie von den Höhenbegrenzungslinie H1 und H2 begrenzt. Die Breitenausdehnung B und der Höhenausdehnung H werden insbeson- dere eineindeutig jeweils von der Länge der Höhenbegrenzungslinien H1 oder H2 bzw. von der Länge der Breitenbegrenzungslinien B1 oder B2 bestimmt. As shown in Fig. 1, the cross-section Q of the support member 1 is bounded by the width limitation lines B1 and B2 and by the height limit lines H1 and H2. The width extension B and the height extension H are in particular derein uniquely determined by the length of the height boundary lines H1 or H2 or by the length of the width boundary lines B1 or B2.
Die Bestimmung der Breitenausdehnung B und der Höhenausdehnung H in der in Fig. 2a gezeigten Ausführungsform erfordert entweder eine Effektivwertbildung oder eine andere Form der Festlegung. Vorliegend wurden die Werte Breitenausdehnung B und der Höhenausdehnung H als Maximalwerte in jeweils der Breitenausdehnungsrichtung bzw. der Höhenausdehnungsrichtung bestimmt. Diese Bestimmung ist jedoch nicht zwangsläufig und kann durch andere sinnvolle Bestimmungen ersetzt werden. The determination of the width dimension B and the height extent H in the embodiment shown in Fig. 2a requires either an RMS or other form of fixation. In the present case, the values Breitenausdehnung B and the height extent H were determined as maximum values in each of the width extension direction and the height extension direction. However, this provision is not mandatory and may be replaced by other reasonable provisions.
Fig. 2a zeigt eine erste und besonders bevorzugte Ausführungsform des Trägerelements, welche einen im Wesentlichen allseitig gekrümmten Verlauf der Umfangslinie des Querschnitts Q aufweist. Um den Beginn der Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 sowie der Höhenbegrenzungslinien H1 und H2 zu bestimmen, kann dem Querschnitt Q ein Rechteck einbeschrieben werden, dessen Eckpunkte die jeweiligen Anfangspunkte bzw. Endpunkte der Begrenzungslinien B1 , B2, H1 und H2 festzulegen erlauben. FIG. 2 a shows a first and particularly preferred embodiment of the carrier element which has an essentially curved profile of the circumference of the cross section Q on all sides. In order to determine the beginning of the width limitation lines B1 and B2 as well as the height limitation lines H1 and H2, the cross section Q can be inscribed with a rectangle whose corner points allow the respective starting points or end points of the boundary lines B1, B2, H1 and H2 to be defined.
Nach erfolgter Festlegung dieser Anfangspunkte bzw. Endpunkte kann der Querschnitt Q als begrenzt durch die Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 sowie die Höhenbegrenzungslinien H1 und H2 beschrieben werden, wobei alle Begrenzungslinien B1 , B2, H1 und H2 jeweils einen Krümmung aufweisen, die einen sich jeweils verändernden Krümmungsverlauf hat, d.h. die Krümmungen der jeweiligen Linien sind nicht konstant. Insbesondere verlaufen die Krümmungswerte derart, dass sie an den jeweiligen Anfangspunkten bzw. Endpunkten der Begrenzungslinien B1 , B2, H1 und H2, an welchen sie sich jeweils berühren, einen übereinstimmenden Krümmungswert aufweisen. Once these starting points or end points have been established, the cross-section Q can be described as limited by the width limitation lines B1 and B2 and the height limitation lines H1 and H2, wherein all the boundary lines B1, B2, H1 and H2 each have a curvature that has a respective changing curvature profile has, ie the curvatures of the respective lines are not constant. In particular, the curvature values run such that they have a matching curvature value at the respective starting points or end points of the boundary lines B1, B2, H1 and H2, at which they respectively contact.
Ist der Querschnitt Q symmetrisch (sogar zweifach spiegelsymmetrisch), wie in Fig. 2a gezeigt, können mittels der Einbeschreibung eines Rechtecks in die Umfangsli- nien des Querschnitts Q eindeutig die jeweiligen Anfangspunkte bzw. Endpunkte der Begrenzungslinien B1 , B2, H1 und H2 bestimmt werden. Ist jedoch, wie in Figur 2b gezeigt, der Querschnitt Q nicht mehr symmetrisch kann mitunter eine eindeutige Bestimmung der Anfangs- und Endpunkte der Begrenzungslinien B1 , B2, H1 und H2 nicht mehr erfolgen. Dieser Umstand ist jedoch für die vorliegende Erfindung nicht von maßgeblicher Bedeutung, da es in den meisten Fällen lediglich darauf ankommt, eine sinnvolle Bestimmung der Begrenzungslinien B1 , B2, H1 und H2 vorzunehmen. Dies kann der Fachmann im Zweifelsfall in geeigneter Weise vornehmen. So kann sich in der Ausführungsform gemäß Fig. 2b etwa die Breitenbegrenzungslinie B1 von unterschiedlichen Schnittpunkten des teilweise einbeschriebenen Rechteckes mit der Umfangslinie des Querschnitts Q bestimmt werden. Eine vorliegend sinnvolle Wahl könnte etwa auf Grundlage der Schnittpunkte derart getroffen werden, dass eine symmetrische Ausbildung der Breitenbegrenzungslinie B1 erreicht wird. Da die genaue Ausformung der Begrenzungslinien B1 , B2, H1 und H2 jedoch nicht für die Erfindung maßgeblich ist, soll es ausreichend sein, dass eine sinnvolle Wahl getroffen wird, welche erlaubt, den Erfindungsgedanken in der Querschnittsform anhand der Begrenzungslinien B1 , B2, H1 und H2 zu beschreiben. If the cross-section Q is symmetrical (even two-fold mirror-symmetrical), as shown in FIG. 2a, the respective starting points or end points of the boundary lines B1, B2, H1 and H2 can be unambiguously determined by the introduction of a rectangle into the circumferential lines of the cross section Q. , However, as shown in Figure 2b, if the cross-section Q is no longer symmetrical, it may sometimes be unambiguous Determination of the start and end points of the boundary lines B1, B2, H1 and H2 no longer occur. However, this fact is not of decisive importance for the present invention, since in most cases it is only important to make a meaningful determination of the boundary lines B1, B2, H1 and H2. This can be done by the expert in case of doubt in a suitable manner. Thus, in the embodiment according to FIG. 2b, for example, the width limiting line B1 can be determined from different points of intersection of the partially inscribed rectangle with the circumferential line of the cross section Q. A presently meaningful choice could be made on the basis of the intersections, for example, such that a symmetrical design of the width limitation line B1 is achieved. However, since the exact shape of the boundary lines B1, B2, H1 and H2 is not relevant to the invention, it should be sufficient that a reasonable choice is made, which allows the concept of the invention in the cross-sectional shape on the basis of the boundary lines B1, B2, H1 and To describe H2.
Fig. 3a zeigt eine schematische und perspektivische Ansicht auf einen Zug- oder Lastträgergurt 10 mit einem Trägerelement 1 , welcher um eine Rolle umgelenkt wird und teilweise um diese herum läuft. Alternativ kann die Darstellung auch als eine schematische Darstellung des Trägerelements 1 selbst betrachtet werden, welche um die Rolle 1 1 umgelenkt wird. Die Umlaufrichtung der Rolle 1 1 ist hierbei durch einen Pfeil in geeigneter Perspektive angedeutet. Der Umlauf des Zug- oder Lastträgergurts 10 erfolgt so, das er auf der Einlaufseite in einem rechten Winkel zur Richtung der Rollenachse einläuft (Ebene, die zum Betrachter gerichtet ist) und nach der Umlenkung in einem Winkel ß von der Rolle weggeführt wird, d.h. die Längserstre- ckungsrichtung auf der Auslaufseite nach dem Ablaufen von der Rolle 1 1 steht nun nicht mehr senkrecht zu der Achse der Rolle 1 1 sondern im Wesentlichen in einem kleineren Winkel, d.h. einem Winkel von (90°- ß). Alternativ zu dieser Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass der Umlauf so erfolgt, dass der Zug- oder Lastträgergurt auf der Einlaufseite in einem von einem rechten Winkel abweichenden Winkel zur Richtung der Rollenachse einläuft, jedoch auf der Auslaufseite in einem rechten Winkel zur Richtung der Rollenachse ausläuft. Fig. 3a shows a schematic and perspective view of a pull or load carrier belt 10 with a support member 1, which is deflected around a roller and partially runs around it. Alternatively, the representation can also be considered as a schematic representation of the carrier element 1 itself, which is deflected around the roller 1 1. The direction of rotation of the roller 1 1 is indicated here by an arrow in a suitable perspective. The circulation of the pull or load carrier belt 10 is such that it enters on the inlet side at a right angle to the direction of the roller axis (plane which is directed to the viewer) and is guided away after the deflection at an angle ß of the roller, i. the longitudinal extension direction on the outlet side after running off the roller 1 1 is no longer perpendicular to the axis of the roller 1 1 but substantially at a smaller angle, i. an angle of (90 ° - ß). As an alternative to this embodiment, it may also be provided that the circulation takes place in such a way that the pull or load carrier belt on the inlet side enters at an angle deviating from a right angle to the direction of the roller axis, but on the outlet side at a right angle to the direction of the roller axis expires.
Der Winkel ß, zwischen Einlaufrichtung und Auslaufrichtung, der auch Fleetangle genannt wird, verursacht eine Torsion um eine zur Längserstreckungsrichtung ge- winkelte Achse, und beeinflusst maßgeblich das Spannungs- und Druckverteilungsprofil über den Querschnitt Q entlang der Längserstreckungsrichtung des Trägerelements 1 nach dem Ablaufen von der Rolle. Hierbei sind die Spannungen bzw. Drücke im Bereich der Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 erhöht und können somit zu einer verstärken Belastung dieser Bereiche und zu einem frühzeitigen Ermüden über längere Benutzungszeiträume führen. Weiter tragen die Biegung des Trägerelements 1 aufgrund der Umlenkung um die Rolle 1 1 , sowie aufgrund der Anpresskraft A zu einer Beeinflussung des Spannungs- und Druckverteilungsprofil über den Querschnitt Q bei. Insbesondere sind hierbei die Bereiche des Trägerelements 1 , welche näher an der Oberfläche der Umlenkrolle angeordnet sind, typischerweise höheren Druckkräften ausgesetzt und die Bereiche des Trägerelements 1 , welche weiter von der Oberfläche der Umlenkrolle entfernt angeordnet sind, typischerweise höheren Zugkräften. Berücksichtig man u.a. diese physikalischen Faktoren, lässt sich feststellen, dass zur Verminderung von Spannungsüberhöhungen bzw. Spannungsspitzen im Bereich der Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 keine Spitzen oder Kanten vorgesehen werden sollten. Zudem kann der Bereich des Trägerelements 1 , welcher der Oberfläche der Rolle zuweist, eine relativ weniger gekrümmte Oberfläche aufweisen, um die Kontaktkräfte bzw. Anpresskräfte besser und gleichmäßiger in das Trägerelement 1 einzuleiten. The angle β, between the inlet direction and outlet direction, which is also called the Fleetangle, causes torsion about a longitudinal direction of extension. Angled axis, and significantly influenced the stress and pressure distribution profile over the cross-section Q along the longitudinal direction of the support member 1 after running from the roll. In this case, the stresses or pressures in the region of the width limitation lines B1 and B2 are increased and can thus lead to an increased load on these areas and to an early fatigue over longer periods of use. Further contribute to the bending of the support member 1 due to the deflection around the roller 1 1, and due to the contact force A to influence the voltage and pressure distribution profile over the cross section Q at. In particular, in this case the areas of the carrier element 1, which are arranged closer to the surface of the deflection roller, typically exposed to higher compressive forces and the areas of the support element 1, which are located further away from the surface of the deflection roller, typically higher tensile forces. Taking into account, inter alia, these physical factors, it can be stated that no peaks or edges should be provided in order to reduce overvoltages or voltage peaks in the region of the width limitation lines B1 and B2. In addition, the region of the carrier element 1, which assigns the surface of the roll, have a relatively less curved surface in order to introduce the contact forces or contact forces better and more uniformly into the carrier element 1.
Fig. 3b zeigt eine weitere Form der Torsion, nämlich der um eine Achse in Richtung der Längserstreckung L in Längserstreckungsrichtung des Trägerelements 1 . Hierbei ist einsichtig, dass die Bereiche des Trägerelements 1 , welche näher an der Mittel- längserstreckungslinie 15 angeordnet sind, eine geringere Verdrehung erfahren und folglich auch nicht derart stark zu Spannungsüberhöhungen im Querschnitt Q des Trägerelements 1 beitragen wie weiter von der Mittellängserstreckungslinie 15 entfernte Bereich. Somit sind insbesondere die Bereiche, welche im Bereich der Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 angeordnet sind, einer stärkeren Verdrehung ausgesetzt, so dass dort auch größere Spannungs- bzw. Druckwerte zu erwarten stehen. Um die Spannungs- und Drucküberhöhungen in einem solchen Fall niedrig zu halten, könnte vorliegend eine Querschnittsform Q gemäß Fig. 7 bereit gestellt werden, welche eine symmetrische Verdickung in Breitenerstreckung aufweist. Die Verdickung ist näher an der Mittellängserstreckungslinie 15 angeordnet als etwa Bereiche nahe der Breitenbegrenzungslinien B1 und B2, und wäre damit geringeren Spannungs- bzw. Druckwertschwankungen ausgesetzt. Der Querschnitt Q könnte folglich eine relativ gleichmäßigere Spannungs- bzw. Druckverteilung aufweisen. 3b shows another form of torsion, namely about an axis in the direction of the longitudinal extension L in the longitudinal direction of the support element. 1 In this case, it is obvious that the regions of the carrier element 1, which are arranged closer to the central longitudinal extension line 15, undergo less twisting and consequently do not contribute so much to stress peaks in the cross section Q of the carrier element 1 as further away from the central longitudinal extension line 15 area. Thus, in particular, the regions which are arranged in the region of the width limitation lines B1 and B2 are exposed to a greater rotation, so that larger stress or pressure values are also to be expected there. In order to keep the stress and pressure peaks in such a case low, in the present case a cross-sectional shape Q according to FIG. 7 could be provided which has a symmetrical thickening in the widthwise direction. The thickening is arranged closer to the central longitudinal extension line 15 than approximately regions near the width limitation lines B1 and B2, and would thus be smaller Exposed to voltage or pressure fluctuations. The cross section Q could consequently have a relatively more even distribution of stress or pressure.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt Q durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trägerelements 1 . Wie die Ausführungsform gemäß Fig. 1 , weist auch die vorliegende Ausführungsform vier Kanten K auf, welche bei konkreten Anwendungen zu einer Spannungs- bzw. Drucküberhöhung beitragen können. Dennoch kann eine nicht gleichmäßig gekrümmte Höhenbegrenzungslinie H1 etwa zu einer größeren Zug- bzw. Lasttragekraft beitragen unter gleichzeitiger Torsion um eine Achse parallel zur Längserstreckung L, ohne jedoch übermäßig Spannungsbzw. Drucküberhöhungen in das Trägerelement 1 einzuführen. 4 shows a cross section Q through a further embodiment of a carrier element 1 according to the invention. Like the embodiment according to FIG. 1, the present embodiment also has four edges K, which in concrete applications can contribute to a tension or pressure increase. Nevertheless, a non-uniformly curved height limiting line H1 contribute approximately to a greater tensile or load carrying force while torsion about an axis parallel to the longitudinal extent L, but without undue Spannungsbzw. Introduce pressure peaks in the support element 1.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt Q durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trägerelements 1. Die Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 lediglich dahingehend, dass die Ecken bzw. Kanten des Trägerelements 1 wenigstens lokal abgerundet sind. Damit werden insbesondere die dort typischerweise auftretenden Spannungs- und/oder Drucküberhöhungen vermindert. 5 shows a cross section Q through a further embodiment of a carrier element 1 according to the invention. The embodiment differs from the embodiment according to FIG. 1 only in that the corners or edges of the carrier element 1 are at least locally rounded. In particular, the voltage and / or pressure peaks typically occurring there are thus reduced.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 6 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 dahingehend, dass die beiden Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 einen gekrümmten, insbesondere einen nicht gleichmäßig gekrümmten Verlauf aufweisen. Ein solcher Verlauf ist insbesondere geeignet, im Bereich der beiden Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 Spannungs- bzw. Drucküberhöhungen zu vermeiden. The embodiment of FIG. 6 differs from the embodiment of FIG. 1 in that the two width-limiting lines B1 and B2 have a curved, in particular a not uniformly curved course. Such a course is particularly suitable for avoiding voltage or pressure peaks in the region of the two width-limiting lines B1 and B2.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 7 weist gekrümmte Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 und gekrümmte Höhenbegrenzungslinien H1 und H2 auf, welche insbesondere einen nicht gleichmäßig gekrümmten Verlauf aufweisen. Die Ausführungsform nach Fig. 8 unterscheidet sich von der gemäß Fig. 7 u.a. dahingehend, dass im Bereich der Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 jeweils eine Spitze S (kenntlich gemacht durch die Einkreisungen) vorgesehen ist, welche in der Ausführungsform gemäß Fig. 7 jeweils durch abgerundete Bereiche ersetzt sind. Zwar können im Bereich der Spitzen eine Spannungs- bzw. Drucküberhöhung im konkreten Betrieb auftreten, jedoch kann das Trägerelement nach Fig. 8 relativ flacher ausgeführt werden, wo- durch die Biegespannungen etwa bei Umlenkung um eine Rolle relativ vermindert werden können. The embodiment according to FIG. 7 has curved width-limiting lines B1 and B2 and curved height-limiting lines H1 and H2, which in particular have a not uniformly curved course. The embodiment according to FIG. 8 differs from that according to FIG. 7, inter alia in that in the region of the width limitation lines B1 and B2 there is provided in each case a tip S (indicated by the encirclings), which in the embodiment according to FIG Areas are replaced. Although in the area of the tips a voltage or pressure increase can occur in the concrete operation, however, the carrier element according to FIG. 8 can be made relatively flatter, whereby can be relatively reduced by the bending stresses about at a deflection about a role.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 9 weist einen Querschnitt Q auf, welcher sich von dem gemäß Fig. 1 dahingehend unterscheidet, dass die Ecken abgerundet sind, wobei gleichzeitig eine mittige Verjüngung in den Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 sowie Höhenbegrenzungslinien H1 und H2 vorgesehen ist. Die Begrenzungslinien B1 , B2, H1 und H2 sind hierbei mehrfach gekrümmt ausgeführt. Diese Ausführungsform erlaubt eine geeignete Spannungs- bzw. Druckverteilung im Bereich der Breitenbegrenzungslinien B1 und B2. The embodiment according to FIG. 9 has a cross-section Q, which differs from that according to FIG. 1 in that the corners are rounded, at the same time providing a central taper in the width-limiting lines B1 and B2 as well as height-limiting lines H1 and H2. The boundary lines B1, B2, H1 and H2 in this case are executed repeatedly curved. This embodiment allows a suitable stress or pressure distribution in the region of the width limitation lines B1 and B2.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 10 zeigt eine asymmetrische Ausführungsform des Querschnitts Q, wobei die Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 jeweils einen voneinander abweichenden Krümmungsverlauf aufweisen. Gleichzeitig sind die Höhenbegrenzungslinien im Wesentlichen nicht gekrümmt. The embodiment according to FIG. 10 shows an asymmetrical embodiment of the cross section Q, wherein the width limitation lines B1 and B2 each have a different curvature profile. At the same time, the height limiting lines are not substantially curved.
Weiter Ausführungsformen lassen sich dadurch erhalten, dass die in den Figuren 3, 4, 6, 8, 10 dargestellten Kanten oder Spitzen mit einem vorbestimmten Rundungsradius abgerundet werden. Der Rundungsradius kann hierbei unter Berücksichtigung der vorliegenden Lehre in geeigneter Weise eingestellt sein. Further embodiments can be obtained by rounding off the edges or points shown in FIGS. 3, 4, 6, 8, 10 with a predetermined radius of curvature. The radius of curvature can be adjusted in a suitable manner taking into account the present teaching.
Abschließend soll insbesondere auch darauf hingewiesen werden, dass die oben beschriebenen Ausformungen für sich und auch in Kombination miteinander in Anspruch genommen werden. Insbesondere können beanspruchte Ausführungsformen der Erfindung einzelne Merkmale, d.h. etwa Ausformungen der Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 sowie Höhenbegrenzungslinien H1 und H2 in Kombination gemäß unterschiedlicher Ausführungsvarianten je nach Erfordernis aufweisen. Finally, it should be pointed out in particular that the embodiments described above are used on their own and in combination with each other. In particular, claimed embodiments of the invention may employ individual features, i. approximately formations of the width boundary lines B1 and B2 and height limiting lines H1 and H2 in combination according to different embodiments have according to requirements.
Gleichzeitig soll auch nochmals darauf hingewiesen werden, dass die Ausformungen der Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 sowie Höhenbegrenzungslinien H1 und H2 in den vorliegenden Ausführungsbeispielen nur schematisch zu verstehen sind und aus den Figuren keine konkrete Größenverhältnisse abgeleitet werden können. Wie bereits oben erwähnt, können die Abweichungen der einzelnen Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 sowie Höhenbegrenzungslinien H1 und H2 von einer fest vorgege- bene Form, etwa einer rechteckigen Form, auch nur um wenige Prozent oder sogar nur um etwa ein Prozent oder weniger betragen, da bereits solche Abweichungen aufgrund der hohen Belastungen sowie der vielfachen Belastungszyklen, welchen die Trägerelemente 1 während ihrer Lebenszeit ausgesetzt sind, sich eine merkbare Veränderung der Langzeitstabilität als auch der Ermüdungseigenschaften des Trägerelements einstellen kann. At the same time, it should also be pointed out again that the shapes of the width limitation lines B1 and B2 as well as height limitation lines H1 and H2 in the present exemplary embodiments are to be understood only schematically and that no concrete size ratios can be derived from the figures. As already mentioned above, the deviations of the individual width limitation lines B1 and B2 as well as height limitation lines H1 and H2 can be determined by a fixed bene form, such as a rectangular shape, even by a few percent or even by only about one percent or less, since even such deviations due to the high loads and the multiple load cycles to which the support members 1 are exposed during their lifetime, a noticeable Change the long-term stability and the fatigue properties of the support element can set.
Bezugszeichen: Reference numerals:
1 Trägerelement 1 support element
10 Zug- oder Lastträgergurt 10 train or load carrier belt
1 1 Rolle  1 1 roll
15 Mittellängserstreckungslinie  15 centerline extension line
B1 Breitenbegrenzungslinie B1 width limitation line
B2 Breitenbegrenzungslinie  B2 width limit line
H1 Höhenbegrenzungslinie H1 height limit line
H2 Höhenbegrenzungslinie  H2 height limit line
Q Querschnitt Q cross section
S Spitze  S tip
K Kante  K edge
B Breitenausdehnung  B width expansion
H Höhenausdehnung  H height expansion
L Längenausdehnung  L length extension
A Anpresskraft  A contact force
B Winkel B angle

Claims

Ansprüche: Claims:
1. Trägerelement (1 ) für die Aufnahme in einem Zug- oder Lastträgergurt (10) als zug- oder lasttragendes Element, welches im Wesentlichen gurtförmig mit zwei Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 im Querschnitt (Q) zur Längserstreckungsnchtung und mit zwei Höhenbegrenzungslinien H1 und H2 ebenso im Querschnitt (Q) zur Längserstreckungsrichtung ausgebildet ist, und welches eine Mehrzahl an synthetischen Fasern im Wesentlichen in der Längserstreckungsrichtung verlaufend umfasst, die in ein polymeres Matrixmaterial eingebettet sind, 1. carrier element (1) for receiving in a train or Lastträgergurt (10) as tension or load-bearing element, which is substantially girt-shaped with two width-limiting lines B1 and B2 in cross-section (Q) for Längssestreckungsnchtung and with two height-limiting lines H1 and H2 as well is formed in the cross-section (Q) to the longitudinal direction, and which comprises a plurality of synthetic fibers extending substantially in the longitudinal direction, which are embedded in a polymeric matrix material,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
wenigstens eine der Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 und/oder wenigstens eine der Höhenbegrenzungslinien H1 und H2 einen nicht-linearen Verlauf aufweist. at least one of the width-limiting lines B1 and B2 and / or at least one of the height-limiting lines H1 and H2 has a non-linear course.
2. Trägerelement nach Anspruch 1 , 2. Carrier element according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
wenigstens eine der Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 und/oder wenigstens eine der Höhenbegrenzungslinien H1 und H2 einen einfach gekrümmten und/oder einen mehrfach gekrümmten Verlauf aufweist. at least one of the width-limiting lines B1 and B2 and / or at least one of the height-limiting lines H1 and H2 has a single-curved and / or a multiple-curved course.
3. Trägerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 3. Carrier element according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Querschnitt (Q) nicht im Wesentlichen rechteckig ist. the cross section (Q) is not substantially rectangular.
4. Trägerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. Carrier element according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
wenigstens eine der Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 und/oder wenigstens eine der Höhenbegrenzungslinien H1 und H2 einen im Wesentlichen konstant gekrümmten Verlauf aufweist. at least one of the width-limiting lines B1 and B2 and / or at least one of the height-limiting lines H1 and H2 has a substantially constant curved course.
5. Trägerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5. Carrier element according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
wenigstens eine der Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 und/oder wenigstens eine der Höhenbegrenzungslinien H1 und H2 einen veränderlich gekrümmten Verlauf aufweist. at least one of the width-limiting lines B1 and B2 and / or at least one of the height-limiting lines H1 and H2 has a variably curved course.
6. Trägerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. Carrier element according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 jeweils höchstens eine Spitze (S) ausbilden. the width limitation lines B1 and B2 each form at most one peak (S).
7. Trägerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. Carrier element according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
wenigstens eine der Höhenbegrenzungslinien H1 und H2 einen derartig gekrümmten Verlauf aufweist, dass der Querschnitt (Q) eine in Höhenerstreckungsrichtung verlaufende Verdickung, insbesondere eine mittig angeordnete Verdickung aufweist. at least one of the height boundary lines H1 and H2 has such a curved course, that the cross-section (Q) has a thickening extending in the direction of height extension, in particular a centrally arranged thickening.
8. Trägerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. Carrier element according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
wenigstens eine der Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 einen derartig gekrümmten Verlauf aufweist, dass der Querschnitt (Q) eine in Breitenerstreckungsrichtung verlaufende Verdickung, insbesondere eine mittig angeordnete Verdickung aufweist. at least one of the width-limiting lines B1 and B2 has a curved course such that the cross-section (Q) has a thickening extending in the width direction, in particular a centrally arranged thickening.
9. Trägerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 9. Carrier element according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Querschnitt (Q) höchstens zwei, insbesondere nur einen und besonders bevorzugt keinen Bereich an den Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 und den Höhenbegrenzungslinien H1 und H2 aufweist, welcher eine Spitze (S) ausbildet. the cross-section (Q) has at most two, in particular only one, and particularly preferably no region at the width boundary lines B1 and B2 and the height boundary lines H1 and H2, which forms a peak (S).
10. Trägerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 10. Carrier element according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Maßhaltigkeit der Breitenbegrenzungslinien B1 und B2 und/oder der Höhenbegrenzungslinien H1 und H2 in Längserstreckungsrichtung des Trägerelements nicht mehr als 5%, insbesondere nicht mehr als 2% und bevorzugt nicht mehr als 1% in Längserstreckungsrichtung abweicht. the dimensional accuracy of the width limitation lines B1 and B2 and / or the height limitation lines H1 and H2 deviates in the longitudinal direction of extension of the carrier element not more than 5%, in particular not more than 2% and preferably not more than 1% in the longitudinal direction of extension.
11. Trägerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 11. Carrier element according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die synthetischen Fasern Carbonfasern und/oder Aramidfasern und/oder Glasfasern umfassen. the synthetic fibers comprise carbon fibers and / or aramid fibers and / or glass fibers.
12. Trägerelement nach Anspruch 11 , 12. Carrier element according to claim 11,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
wenigstens 20.000 Fasern von dem Trägerelement (1) umfasst werden, welche im Wesentlichen in Längserstreckungsrichtung vereinzelt und/oder im Wesentlichen gleichmäßig über das Matrixmaterial verteilt verlaufen. at least 20,000 fibers are covered by the carrier element (1), which are separated in the longitudinal direction of extension substantially and / or extend substantially uniformly over the matrix material.
13. Trägerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 13. Carrier element according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das polymere Matrixmaterial ein thermoplastisches und/oder ein elastomeres und/oder ein duromeres Polymer, insbesondere ein elastomeres Polyurethan oder ein thermoplastisch-elastomeres Polyurethan umfasst. the polymeric matrix material comprises a thermoplastic and / or an elastomeric and / or a thermosetting polymer, in particular an elastomeric polyurethane or a thermoplastic-elastomeric polyurethane.
14. Trägerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 14. Carrier element according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Volumenverhältnis von synthetischen Fasern zu polymerem Material zwischen 35 und 90, insbesondere zwischen 45 und 80 und bevorzugt zwischen 55 und 70 beträgt. the volume ratio of synthetic fibers to polymeric material is between 35 and 90, in particular between 45 and 80 and preferably between 55 and 70.
15. Trägerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 15. Carrier element according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die synthetischen Fasern in dem Trägerelement (1) eine im Wesentlichen gleichmäßige Vorspannung aufweisen. the synthetic fibers in the carrier element (1) have a substantially uniform bias.
16. Trägerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 16. Carrier element according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Trägerelement (1) an der Stelle seiner größten Breitenausdehnung (B) nicht größer als 20 cm, insbesondere nicht größer als 10 cm, bevorzugt nicht größer als 5 cm und besonders bevorzugt nicht größer als 4 cm ist. the carrier element (1) at the location of its greatest width extension (B) is not greater than 20 cm, in particular not greater than 10 cm, preferably not greater than 5 cm and particularly preferably not greater than 4 cm.
17. Trägerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 17. Carrier element according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (1) an der Stelle seiner größten Höhenausdehnung (H) nicht größer als 0,4 cm, insbesondere nicht größer als 0,3 cm, bevorzugt nicht größer als 0,2 cm und besonders bevorzugt nicht größer als 0,1 cm oder 0,05 cm ist. characterized in that the carrier element (1) at the location of its greatest height extent (H) not greater than 0.4 cm, in particular not greater than 0.3 cm, preferably not greater than 0.2 cm and more preferably not greater than 0.1 cm or 0.05 cm is.
18. Trägerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 18. Carrier element according to one of the preceding claims,
dad u rch geken nzei ch n et, dass dad u rch netsi ch n et that
das Trägerelement (1) eine Festigkeit von mindestens 1 kN maximaler Last, insbesondere von mindestens 10 kN maximaler Last, bevorzugt von mindestens 20 kN maximaler Last und besonders bevorzugt von mindestens 30 kN oder auch 50kN maximaler Last aufweist. the carrier element (1) has a strength of at least 1 kN maximum load, in particular of at least 10 kN maximum load, preferably of at least 20 kN maximum load and particularly preferably of at least 30 kN or even 50 kN maximum load.
19. Zug- oder Lastträgergurt umfassend ein Trägerelement als zug- oder lasttragendes Element gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche. 19. train or load carrier belt comprising a carrier element as a tensile or load-bearing element according to one of the preceding claims.
PCT/EP2012/050481 2011-01-17 2012-01-13 Support element for reception in a tension or load support belt WO2012098053A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011002796A DE102011002796A1 (en) 2011-01-17 2011-01-17 Carrier element for receiving in a train or Lastträgergurt
DE102011002796.3 2011-01-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012098053A1 true WO2012098053A1 (en) 2012-07-26

Family

ID=45529080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2012/050481 WO2012098053A1 (en) 2011-01-17 2012-01-13 Support element for reception in a tension or load support belt

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102011002796A1 (en)
WO (1) WO2012098053A1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4563391A (en) 1981-08-13 1986-01-07 Henlan, Inc. Ribbon rod for use in oil well apparatus
DE3813338A1 (en) * 1988-04-21 1989-11-02 Lachmann Hans Peter Dr Ing High tensile strength element for dynamically stressed elastic articles, production of such high tensile strength elements, and article provided with such elements
JPH05124119A (en) * 1991-11-01 1993-05-21 Ube Nitto Kasei Co Ltd Manufacture of small-gage wire-shaped article made of fiber-reinforced resin
US5727357A (en) * 1996-05-22 1998-03-17 Owens-Corning Fiberglas Technology, Inc. Composite reinforcement
US20080141614A1 (en) * 2006-12-14 2008-06-19 Knouff Brian J Flexible fiber reinforced composite rebar
WO2009090299A1 (en) * 2008-01-18 2009-07-23 Kone Corporation Rope for a hoisting machine, elevator and use
WO2011004071A2 (en) * 2009-07-08 2011-01-13 Kone Corporation Rope of a hoisting apparatus, rope arrangement, elevator and method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202008001786U1 (en) * 2007-03-12 2008-12-24 Inventio Ag Elevator installation, suspension element for an elevator installation and device for producing a suspension element

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4563391A (en) 1981-08-13 1986-01-07 Henlan, Inc. Ribbon rod for use in oil well apparatus
DE3813338A1 (en) * 1988-04-21 1989-11-02 Lachmann Hans Peter Dr Ing High tensile strength element for dynamically stressed elastic articles, production of such high tensile strength elements, and article provided with such elements
JPH05124119A (en) * 1991-11-01 1993-05-21 Ube Nitto Kasei Co Ltd Manufacture of small-gage wire-shaped article made of fiber-reinforced resin
US5727357A (en) * 1996-05-22 1998-03-17 Owens-Corning Fiberglas Technology, Inc. Composite reinforcement
US20080141614A1 (en) * 2006-12-14 2008-06-19 Knouff Brian J Flexible fiber reinforced composite rebar
WO2009090299A1 (en) * 2008-01-18 2009-07-23 Kone Corporation Rope for a hoisting machine, elevator and use
WO2011004071A2 (en) * 2009-07-08 2011-01-13 Kone Corporation Rope of a hoisting apparatus, rope arrangement, elevator and method

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011002796A1 (en) 2012-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1550629B1 (en) Elevator system
EP2475817B1 (en) Rope comprising carbon filaments
EP2608950B1 (en) Pulling system
DE2548004C3 (en) Elastomeric joint sealing strip provided with metallic reinforcements and method for producing such a joint sealing strip
EP1886960B1 (en) Lift system with load-bearing mechanism
DE112017006769B4 (en) ROPE AND A LIFT USING SUCH A ROPE
DE102007027015A1 (en) rebar
EP2336423B1 (en) Attenuation element for rail construction with sliding layer, railway rail system with attenuation element and method for producing an attenuation element
EP0225485A1 (en) Leaf spring made of a composite fibre-reinforced plastics material
EP3114288B1 (en) Reinforcing mesh for concrete construction
WO2019076655A1 (en) Elevator system comprising deflecting elements having different groove geometries
EP0784756B1 (en) Guide arrangement for hydraulic cylinders
EP1606448B1 (en) Method for producing a cable
DE202013001888U1 (en) Roller for guiding a flat track
EP1073809B1 (en) Fiber for reinforcing castable hardening material and corresponding production method and device
AT403951B (en) PULLEY FOR A SYNCHRONOUS DRIVE SYSTEM
DE102011118872A1 (en) Connecting device for releasably connecting two preferably plate-like parts, has shift element accommodated in sleeve, where shift and adjustment elements comprise guide units that are assigned to each other to make rotatable adjustment
DE102008033794A1 (en) Synthetic fiber strand upsetting and crimping device, has projections formed of material e.g. sinter hard material, along length of rollers, where material strength is determined by preset modulus
DE102017223577B3 (en) Rack for rapier looms
DE2427882C3 (en) Healds for looms
WO2012098053A1 (en) Support element for reception in a tension or load support belt
DE102019129581A1 (en) Spiral spring element made from a fiber plastic composite material
EP1643157A1 (en) Toothed belt
DE102018202454A1 (en) Belt drive and pull or carrying strap for it
DE102019208827B4 (en) belt

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12700960

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12700960

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1