WO2013010878A1 - Treibscheibe für aufzüge - Google Patents

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WO2013010878A1
WO2013010878A1 PCT/EP2012/063593 EP2012063593W WO2013010878A1 WO 2013010878 A1 WO2013010878 A1 WO 2013010878A1 EP 2012063593 W EP2012063593 W EP 2012063593W WO 2013010878 A1 WO2013010878 A1 WO 2013010878A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
traction sheave
tread portions
tread
friction
traction
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/063593
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Danilo Peric
Francesco Tiani
Philippe Henneau
Volker Zapf
Original Assignee
Inventio Ag
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 Inventio Ag filed Critical Inventio Ag
Publication of WO2013010878A1 publication Critical patent/WO2013010878A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B15/00—Main component parts of mining-hoist winding devices
    • B66B15/02—Rope or cable carriers
    • B66B15/04—Friction sheaves; "Koepe" pulleys

Definitions

  • the invention relates to a traction sheave for driving support elements of a lift and the use of such a traction sheave.
  • Traction sheaves may be constructed in elevators either for driving a single support element or for driving two or more support elements arranged side by side and in parallel. Accordingly, a traction sheave may have a single tread or two or more treads arranged side by side and coaxially. A traction sheave may be made by attaching a single pulley body with one or more treads or by attaching a plurality of pulley bodies each having a tread on a drive or
  • a traction sheave can also be formed by the arrangement of one or more running surfaces on a so-called drive shaft, which is integrally formed and preferably forms a unit with the motor shaft of a drive motor.
  • drive shaft which is integrally formed and preferably forms a unit with the motor shaft of a drive motor.
  • Part of the support elements used today in elevator systems consists of tension members embedded in a sheath of polymeric material.
  • the envelope is made of an elastomer, for example of polyurethane or EPDM.
  • tensile carriers are, for example, metal ropes or ropes made of aramid, glass or carbon fibers are used, which are embedded in the envelope of polymeric material and form a support element, preferably a belt-like support member with this enclosure.
  • Such support elements preferably have the form of belts, wherein the support element or the belt comprises the entirety of tension members and elastomeric sheath.
  • the term support element all forms of support elements, in particular belt-like and rope-like support elements to understand. Supporting elements with an elastomeric sheath have a higher friction value compared to a running surface of a traction sheave as support elements in the form of a steel cable.
  • the coefficient of friction ⁇ with respect to steel is 0.2 to 0.8, for example.
  • the coefficient of friction ⁇ would be significantly lower, for example, about 0.1 to 0.2 with respect to a traction sheave also made of steel. Due to the high coefficient of friction of the elastomeric sheath, the driving force is transferred very well from the traction sheave on the support element. However, this also applies in the case of braking, so that in an abrupt braking, for example in an emergency braking, the elevator car is brought to a much faster halt than would be the case with steel cables. This results in certain braking measures to an uncomfortable for the passengers of the elevator delay.
  • the at least one support element does not slip on the running surface of the traction sheave when the elevator is at a standstill, so that there is no unwanted movement of the elevator car.
  • This behavior can occur in particular in elevator systems in which the elevator car is much lighter than the counterweight.
  • the elevator car In the unloaded state, the elevator car can crawl slowly upwards in the elevator shaft due to the action of the counterweight.
  • the traction sheave must therefore be designed so that the effect of the counterweight does not lead to a movement of the support element on the running surface of the traction sheave.
  • the object of the invention is therefore to provide a traction sheave, the causes the traction force transmitted by frictional engagement of the traction sheave on the support member in the event of an abrupt braking, in particular in an emergency braking, and which causes drifting of the support member is prevented when the traction sheave.
  • a traction sheave for driving at least one
  • Supporting element of an elevator which is formed by tension carriers and an elastomeric casing, wherein the traction sheave has a running surface along its traction sheave circumference for co-operation with the at least one carrying element,
  • Traction force from the running surface of the traction sheave is carried on the support member, the running surface of the traction sheave along a circumferential line first tread portions having a first coefficient of friction and the running surface of the traction sheave along the
  • Peripheral line second tread portions having a lower coefficient of friction.
  • the invention is based on the finding that during an abrupt braking, for example in an emergency braking of the elevator car, the high delay and the associated inconvenience to the elevator passengers can be easily reduced by slipping the support elements on the tread of the traction sheave is facilitated , analogous to the slipping of conventional steel cables.
  • This can be brought about by providing second tread portions which have a lower coefficient of friction than the first tread portions on the traction sheave between first tread portions with a first coefficient of friction, which is preferably the coefficient of friction of the normal running surface of the traction sheave.
  • These second tread portions may be arranged regularly or irregularly on the traction sheave along the traction sheave circumference.
  • the required driving force for moving the elevator car and the counterweight is transferred predominantly from the first tread portions of the running surface of the traction sheave on the support element, which first tread portions have a higher coefficient of friction than the second tread portions.
  • This coefficient of friction is usually adapted to the type of support element used.
  • the first tread portions with the first, higher coefficient of friction may have an increased surface roughness, so that on the one hand during normal driving, the driving force can be optimally transmitted from the traction sheave on the support member, and on the other hand drifting of the support member and the elevator car can be prevented at standstill of the drive motor.
  • the traction sheave may in this case consist of steel, for example of C45 steel, or of another suitable material which has comparable properties.
  • the first tread portions of the traction sheave may also additionally undergo a surface treatment to influence the coefficient of friction and / or to prevent corrosion.
  • a reduction in traction d. H. the ability to transmit power between the traction sheave and the support element, which, in the event of abrupt braking of the drive motor, facilitates the desired slippage of the support element on the traction sheave and thus reduces the effect of abrupt braking.
  • the first high friction surface tread portions simultaneously prevent adverse effects in normal operation, e.g. when driving and especially when stopped and when loading the elevator.
  • a traction sheave by attachment of a single drive pulley body with one or more treads or by attachment of several pulley bodies, each with a tread on a drive or
  • a traction sheave can also be formed by the arrangement of one or more running surfaces on a so-called drive shaft, which is integrally formed and preferably forms a unit with the motor shaft of a drive motor.
  • drive shaft which is integrally formed and preferably forms a unit with the motor shaft of a drive motor.
  • the first tread surface sections have an increased coefficient of friction, which is produced by ball or sandblast treatment of the tread.
  • the blasting process can be done simply or repeatedly with different blasting agents.
  • the roughness of the running surface of the traction sheave is advantageously increased, and at the same time the wear resistance is improved by the resulting surface compaction.
  • the elastomer of the support element can penetrate when the elevator is stationary by elastically deforming itself thanks to the time sufficient for it to stand still. For a non-slip connection between the traction sheave and the support element is generated, which prevents the drift of the support member on the traction sheave at standstill. In the moving elevator, the elastomer of the support element does not have sufficient time to form such elastic deformations, so that the elastomeric covering of the support elements can more easily slide over the recesses.
  • the tread of the traction sheave can still be coated after the ball or sandblast treatment, for example, with a thin hard chrome layer, or with another, protective against wear and / or corrosion coating.
  • a coating having the desired surface roughness can be applied to the tread.
  • the coating can be applied in liquid form and then subjected to a curing process.
  • plasma or flame spraying applied metal or plastic layers can form suitable surfaces.
  • a further advantageous embodiment is that the second tread portions with lower friction value by introducing or applying a material with a low coefficient of friction in or on the tread of the traction sheave.
  • a material with a low coefficient of friction for example Polyhalogenolefme, such as PTFE are suitable.
  • the second tread portions which have a low coefficient of friction and should be formed along the disk circumference at regular or irregular intervals, for example, by applying a thin layer of PTFE, ie, from an unbranched, linearly constructed, semi-crystalline polymer of fluorine and carbon , For example, from Teflon of DuPont ® , realized.
  • a PTFE coating is applied with a thickness of 25 ⁇ , which is then cured in a sintering furnace.
  • the low coefficient of friction of the PTFE causes the support element less liable to adhere to the running surface of the traction sheave and it is easier to slippage of the support member on the traction sheave in an abrupt braking.
  • a further advantageous embodiment is that the second tread portions are formed with a lower coefficient of friction by recesses in the tread of the traction sheave.
  • the power transmission from the traction sheave to the support element then takes place via the normally formed first tread portions.
  • the recesses which are designed so that the support element is not there in contact with the traction sheave, no traction force is transmitted.
  • the recesses must be sized and shaped so that the elastomeric sheath of the support member will not be cut or otherwise damaged when it rejoins the first tread portions.
  • the tread portions of the traction sheave are formed of different materials.
  • the second tread portions with a lower coefficient of friction can be formed from a material with a low coefficient of friction, which material is inserted, for example in the form of inlays in the traction sheave and connected thereto. With the help of such materials, the coefficient of friction of the second tread portions can be greatly reduced. Particularly suitable for this purpose, for example, a material such as Teflon, which has a particularly low coefficient of friction. As a result, the desired reduction in traction capability between the traction sheave and the support member in the traveling state can be efficiently achieved. Further treatment of the tread is not necessary in this case, but the method can also be supplemented by sandblasting or shot peening of first or second tread sections.
  • a further advantageous embodiment is that the tread has longitudinal grooves which extend in the circumferential direction of the traction sheave. As a result, the lateral guidance of the support element is improved.
  • first and the second tread portions have the same section lengths.
  • section lengths is to be understood as meaning the lengths of the tread sections measured in the peripheral direction on the periphery of the traction sheave.
  • a further advantageous embodiment is that the first and the second tread portions have unequal section lengths. In this way, an optimal possibility is given to adapt the effect of the different traction ability of the first and the second tread portions to different requirements of different elevator systems.
  • a further advantageous embodiment is that the section lengths of the first and the second tread portions each arc corresponding to the tread of the traction sheave, which circular arc sector angle a x , a y are assigned, whose legs to intersect on a rotation axis of the traction sheave, wherein the sector lengths associated with the section lengths or the circular arc are 5 ° to 30 °, preferably 10 ° to 20 °, particularly preferably 15 °.
  • first and second tread portions can thus be arranged on the entire circumference of the traction sheave.
  • first and second tread portions with associated sector angles ensures that the support element along the existing between the traction sheave and support element, extending over a wrap angle of 110 to 180 ° contact surface, sufficiently often comes into contact with first and second tread portions , This ensures that at any time both types of surface tread portions are involved in the correct ratio of the power transmission between the traction sheave and the support member, thereby ensuring that the existing traction sheave and support elements traction system shows the desired behavior.
  • a further advantageous embodiment is that the sides z of the first and the second tread portions extend along generatrices m of the cylinder, which is defined by the running surface of the traction sheave.
  • the tread portions are thus arranged on the running surface of the traction sheave such that their sides delimiting the tread portions in the circumferential direction of the traction sheave parallel to each other and to the said generatrices, wherein the tread portions form parallel transverse strips alternately facing a higher or a lower coefficient of friction have the running surface of the traction sheave.
  • On the support element equally strong traction forces are therefore exercised over its entire width. A uniform load on the support element is the result.
  • a further advantageous embodiment is that the direction of the sides z of the first and the second tread portions at each point by an angle ß of 1 ° to 60 °, preferably 15 ° to 45 °, of the direction of the mantle line m associated with this location of the cylinder, which is defined by the running surface of the traction sheave.
  • the tread of the traction sheave is thus designed so that the tread portions are arranged obliquely to the direction of the generatrices or obliquely to the circumferential direction of the tread. Due to this oblique arrangement of the tread cuts increases the likelihood that each resting on the traction sheave support member section with two different tread portions and therefore with different Ob he face types in contact.
  • a further advantageous embodiment consists in that the angle ⁇ is selected such that each surface line of the cylinder formed by the traction sheave extends approximately equally over first tread portions and over second tread portions. That is, the angle ⁇ is selected so that each surface line of the cylindrical surface representing the running surface of the traction sheave passes over equal portions of first and second tread portions.
  • a uniform distribution of the different tread portions over the width of the support element can be achieved, so that both the effects of the first tread portions with the first, higher coefficient of friction and the effects of the second tread portions with lower coefficient of friction in equal proportions on each resting on the traction sheave support member Act. Both drifting of the support element on the stationary traction sheave as well as an excessive delay in emergency braking are optimally prevented.
  • a smooth running in the elevator system is ensured because thanks to the uniform effect of both effects, the support element is not excited to vibrations and vibrations.
  • a further advantageous embodiment is that the angle ⁇ is chosen such that the sides z of the first and the second tread portions in the course of their extension over the width b of the tread of the traction sheave a displacement in the circumferential direction by approximately the sum (x + y) the section lengths of a first and a second tread portion or an integer multiple of this sum (x + y).
  • ⁇ is chosen such that the sides z of the first and the second tread portions in the course of their extension over the width b of the tread of the traction sheave a displacement in the circumferential direction by approximately the sum (x + y) the section lengths of a first and a second tread portion or an integer multiple of this sum (x + y).
  • a further advantageous embodiment is that on the traction sheave at least two in the direction of the axis of rotation directly or indirectly juxtaposed treads are provided for driving at least two of each of the treads associated support elements, each of the treads each first tread portions with a first coefficient of friction and second Tread portions having a lower coefficient of friction along the traction sheave circumference, wherein the second tread portions of a first tread over the second tread portions of a second tread are shifted by a sector angle a 'in the direction of the traction sheave circumference.
  • a further advantageous embodiment consists in that the second, smaller friction surface tread portions of a first group of non-adjacent treads are arranged at the same position on the traction sheave circumference and the second lower friction tread portions of a second group of non-adjacent treads are separated by a sector angle a '. are shifted on the traction sheave circumference with respect to the tread portions with a lower coefficient of friction of the first group.
  • at least two support elements cooperate with an arrangement of tread portions in a first rotational position at a particular point in time.
  • a further advantageous embodiment is that second tread portions are positioned with a lower coefficient of friction on the traction sheave circumference of adjacent treads that they do not overlap in the circumferential direction.
  • This embodiment has substantially the same effects and advantages as the above-described embodiment with the sector angle shifted arrangements of tread portions.
  • a further advantageous embodiment is that second tread portions are positioned with a lower coefficient of friction on the traction sheave circumference of adjacent treads that they overlap in the circumferential direction.
  • the second tread portions with a lower coefficient of friction can be designed to overlap more or less widely.
  • this embodiment has substantially the same effects and advantages as the embodiment described above with the sector-angle displaced arrangements of tread portions, wherein even more gentle braking can be achieved by the overlap of the second lower friction tread portions of adjacent treads.
  • the traction sheave is configured correspondingly to at least some of the mentioned parameters.
  • a further advantageous embodiment is that the traction sheave is used for suspending and driving an elevator car and a counterweight by means of supporting elements, wherein the drive and braking forces transmitted by the traction sheave on the support elements by at the running surface of the traction sheave at regular intervals along the circumference trained second tread portions are reduced with a lower coefficient of friction.
  • Figure 1 is a schematic representation of an elevator
  • Figure 3 is a traction sheave with oblique arrangement of the first tread portions with a first friction value and the second tread portions with a lower coefficient of friction;
  • Figure 4 illustrated as a developed cylinder surface running surface of a
  • Coefficient of friction and second tread portions with a lower coefficient of friction 5 shows a traction sheave with a structured tread with first tread portions with a first coefficient of friction and second tread portions with a lower coefficient of friction;
  • FIG. 6 shows a traction sheave with a plurality of treads, wherein the treads have first tread portions with a first coefficient of friction and second tread portions with a lower coefficient of friction;
  • Fig. 7, 8, 9 shown as developed cylinder jackets running surfaces of
  • Traction sheaves each having a plurality of treads, which treads have first tread portions with a first coefficient of friction and second tread portions with a lower coefficient of friction in various arrangements;
  • FIG. 1 shows an exemplary schematic representation of an elevator.
  • an elevator car 3 and a counterweight 4 are suspended by means of at least one support element 2.
  • the at least one support element 2 may be present, for example, in the form of a rope or a belt or in another form of flexible traction means.
  • the at least one support element 2 may, for example, have the form of a belt which comprises tension members embedded in an elastomeric sheath or in a sheath of elastomeric material. In the installed state, the elastomeric envelope of such a support element 2 rests on the running surface of the traction sheave 1 of the elevator.
  • the tensile carriers may be made of metal or other materials such as aramid fibers, glass fibers or carbon fibers, for example.
  • the support element 2 serves on the one hand as a suspension for the elevator car 3 and the counterweight 4, and on the other hand also for transmitting a driving force or a movement of the traction sheave 1 to the elevator car.
  • a drive torque or a braking torque is transmitted to the traction sheave 1 via a drive shaft, and by means of frictional engagement is of the Running surface of the traction sheave 1 transmitted a driving force or a braking force to the support member 2.
  • This driving force or braking force is referred to as traction force. It corresponds to the quotient of the drive torque or the braking torque and the radius of the running surface of the traction sheave.
  • the traction sheave can also be used in the form of a so-called drive shaft, in which at least one running surface is integrated in the drive shaft, preferably the motor shaft of the drive motor 5. When using a drive shaft, therefore, the traction force is transmitted by means of frictional engagement of at least one running surface of the drive shaft to at least one support element 2.
  • the elevator car 3 and the counterweight 4 are suspended on the principle of a 2: 1 suspension, which means that the speed of the support element 2 on the traction sheave 1 is twice the speed of the elevator car 3.
  • the suspension of the elevator car and the counterweight can also be designed differently.
  • counterweight and elevator car can be suspended 1: 1, 4: 1 or in other proportions.
  • the principle of the transmission of the traction force or the movement of the traction sheave on the support element is the same in all embodiments.
  • the transmission of the traction force for driving or braking the elevator car takes place by interaction of the traction sheave 1 with at least one support element 2.
  • the traction force is transmitted to the support element 2 or to its tension member.
  • an elastomeric envelope for example of PU or EPDM now has a high coefficient of friction compared to the usual traction sheave materials, so that the frictional engagement is very strong and there is a very good transmission of the movement of the traction sheave on the support element.
  • Figure 2 shows the configuration of a traction sheave 1, wherein the tread 10 includes first tread portions 101 with a first friction value.
  • This first friction value can correspond to the standard existing coefficient of friction of standard traction sheaves whose running surfaces consist for example of steel, cast iron or nodular cast iron.
  • such a tread of a traction sheave can also be treated, for example by means of sandblasting or shot peening, that the tread has an increased roughness and thus a higher friction value compared to the support member than a smooth tread.
  • the tread 10 of the traction sheave 1 shown in Figure 2 has along the traction sheave circumference second tread portions 102 with less or
  • the first tread portions 101 with a first friction value and the second tread portions 102 with a lower coefficient of friction are arranged along the traction sheave circumference of the traction sheave 1 alternately side by side.
  • the section lengths x and y of these first and second tread sections correspond to circular arcs of the tread 10 of the traction sheave 1, which arcs are respectively defined by the associated sector angles ⁇ ⁇ , a y .
  • the section lengths x, y, and the associated sector angles ⁇ ⁇ , a y are variable, with expedient sizes of the sector angle being dependent on a plurality of influencing factors and determined by tests.
  • first tread portions 101 with a first friction value, as well as the second tread portions 102 with lower friction value may be different lengths in the circumferential direction, said section lengths sector angles a x , a y correspond to the 5 ° to 30 °, preferably 10 ° to 20 ° amount.
  • An embodiment with the same section lengths x, y has proved to be particularly favorable, which section lengths each have an associated section length Sector angle of about 15 ° correspond. At a sector angle of, for example, 15 ° are on the traction sheave 12 each first tread portions with a first friction value and 12 second tread portions with lower friction value arranged.
  • first tread portions 101 with a first coefficient of friction and second tread portions 102 with a lower coefficient of friction causes a short deceleration of the support elements on the running surface of the traction sheave is enabled in the event of a strong delay in an initiated emergency braking, since the second tread portions 102 with lower coefficient of friction exert a lower frictional force on the support elements 2.
  • these second tread portions 102 for example, a surface coating of a substance with low coefficient of friction, for example, from PTFE, have. Any other surface coatings that result in a lower coefficient of friction may also be used.
  • the second tread portions 102 may also be formed as recesses, wherein there is no contact between the support member 2 and the traction sheave 1 in the region of these tread portions.
  • the elastomeric surface of the support member 2 at standstill of the elevator penetrate into the recesses of the rough tread 10 of the traction sheave 1.
  • a kind of positive engagement between the traction sheave 1 and the support element 2 is formed. This prevents drifting of the support element on the running surface of the traction sheave when the elevator is stopped. If the elevator is not in operation for a relatively long period of time, preventing drifting will ensure that the position of the elevator car 3 does not change.
  • a defined roughness of the first tread portions 101 with a first, higher coefficient of friction can be generated by blasting with different blasting agents.
  • blasting agents for example, glass beads, inox spheres or biloxite (corundum, Al 2 O 3 ) can be used.
  • the Korngössen the blasting agent are advantageously between 30 ⁇ and 200 ⁇ .
  • the jet pressure can be between 1 and 4 bar. This leads to mean roughness values Ra of 0.3 to 2 ⁇ .
  • As particularly suitable Surface treatment has proved irradiation with Inox- balls of size 50 to 200 ⁇ , which leads to a roughness Ra of 0.5 ⁇ . This surface provides good adhesion of the support member to the corresponding first tread portions 101 when the elevator is stopped, preventing drift of the elevator at standstill.
  • Figure 3 shows a further embodiment of a traction sheave according to the invention 1.
  • the first tread portions 101 are arranged with a first coefficient of friction and the second tread portions 102 with lower friction value around the axis of the traction sheave 1 on the tread 10 of the traction sheave 1.
  • the sides z of the tread portions 101, 102 thus extend obliquely to the generatrices m of a cylinder which is defined by the running surface 10 of the traction sheave 1.
  • the direction of the sides z of the first and second tread portions 101, 102 differs at each point by an angle ß of 1 ° to 60 °, preferably 15 ° to 45 °, of the direction of these locations associated generatrices m of said cylinder from.
  • the tread portions 101, 102 again have section lengths x and y, which are defined by associated sector angle a x , a y of circular sectors of the cross section of the traction sheave 1.
  • the sector angle a x , a y whose legs intersect on the axis of rotation of the traction sheave 1, determine on the running surface 10 of the traction sheave 1, the length of the circular arc and thus the section lengths x and y of the first and second tread portions.
  • the sector angles a x , a y assigned to the section lengths are 5 ° to 30 °, preferably 10 ° to 20 °.
  • section lengths x, y has proved to be particularly favorable, which section lengths correspond in each case to an associated sector angle of approximately 15 °.
  • section angle of for example 15 ° are on the traction sheave 12 each first tread portions 101 with a first friction value and 12 second tread portions 102 with lower friction value obliquely arranged to the generatrices m.
  • FIG. 4 shows a tread 10 of a traction sheave 1 shown as a developed cylinder jacket, in which the first tread portions 101 and the second tread portions 102, as in the embodiment according to FIG. 3, are arranged obliquely to the generatrices m of the cylinder defined by the running surface of the traction sheave.
  • the angle ⁇ between the generatrices m and the sides z of the first Tread portions 101 and the second tread portions 102 defines the inclination of the tread portions with respect to the generatrices m.
  • first tread portions 101 and the second tread portions 102 takes place on the running surface 10 of the traction sheave at an angle ⁇ , which is so large that the sides z of the first and second tread portions 101, 102 in the course of their extension over the width b of Tread of the traction sheave 1, a displacement in the circumferential direction by about the sum (x + y) learn the section lengths of a first and a second tread portion.
  • this offset may be an integer multiple of this sum (x + y). This ensures that each surface line m of the cylinder jacket formed by the running surface passes over equal portions of first and second tread portions 101, 102.
  • the at least one support element comes in contact with the running over the traction sheave in the same ratio with both types of tread portions.
  • the various properties of the two types of tread portions are therefore very evenly transferred to the support member, so that the desired effects of less deceleration and reduced drift are achieved without any undesirable effect on one of the effects.
  • such an arrangement of the two tread portions 101, 102 ensures good running smoothness.
  • FIG. 5 shows a traction sheave 1 with a tread 10 having a structure.
  • This traction sheave is suitable for cooperation with a support element which has a traction surface with a structure at least partially complementary to the structure of the running surface of the traction sheave 1.
  • the tread structure shown as an example in FIG. 5 consists of an arrangement of V-shaped longitudinal grooves 105 which extend in the circumferential direction of the traction sheave. At the point designated A, the V-shaped cross sections of the longitudinal grooves 105 are shown.
  • the structure or the arrangement of longitudinal grooves 105 serves here for lateral guidance of the support element on the traction sheave 1.
  • the structured running surface 10 of the traction sheave 1 also has first tread portions 101 with a first friction value and second tread portions 102 with a lower coefficient of friction.
  • first tread portions 101 with a first friction value and second tread portions 102 with a lower coefficient of friction.
  • second tread portions 102 with a lower coefficient of friction.
  • the possibility of reducing the traction capability of a traction sheave by the second lower friction surface tread portions 102 is shown in FIG Embodiment particularly important because the traction ability, ie the transferable between the traction sheave and the support member force is increased in an undesirable manner by the V-shaped longitudinal grooves.
  • a traction sheave 1 may also comprise a plurality of treads disposed along the axis of rotation of the traction sheave, each of the treads having first tread portions having a first coefficient of friction and second tread portions having a lower coefficient of friction and cooperating with an associated support member.
  • Such running surfaces may be formed by individual, for example arranged on a drive shaft drive pulley body, or they may be formed as running surfaces on an integrally produced drive shaft, which may also be the motor shaft of the drive motor.
  • Figure 6 shows such a traction sheave 1
  • Figures 7 to 9 show developed running surfaces 10a-10d of such traction sheaves.
  • the treads of these traction sheaves preferably each comprise equal arrangements of first tread portions 101 having a first friction value and second tread portions 102 of lower friction value, each traction sheave comprising at least two sets of treads and the arrangements of tread portions of the different groups of treads in different rotational positions the traction sheave are positioned.
  • the support elements run parallel over the adjacent running surfaces of the traction sheave, so that at any time arrangements of tread portions 101, 102 cooperate in at least two different rotational positions with the support elements.
  • the advantage of such multiple arrangements of treads on a common traction sheave is the elimination of the undesirable effect that for treads having first tread portions having a first coefficient of friction and second tread portions having a lower coefficient of friction, the power transmission varies depending on the rotational position of the traction sheave.
  • the positioning of the arrangements of tread portions in different rotational positions has the advantageous effect that the sliding of the various support elements takes place on their respective treads at different times, so that overall a uniform slip effect and thus a jerk-free and uniform deceleration of the elevator car in an emergency braking can be achieved ,
  • each of the treads has first tread portions 101 having a first friction value and second tread portions 102 having a lower friction value disposed on the treads 10a-10d such that the second tread portions 102 of a first tread 10a face the second tread portions 102 of a second tread 1 Are shifted by a sector angle a 'in the direction of the traction sheave circumference. It can also be seen from FIG.
  • the second running surface portions 102 of a first group of non-adjacent running surfaces can be arranged at the same position on the traction sheave circumference, second running surface portions 102 of a second group of non-adjacent treads are shifted by a sector angle a 'on the traction sheave circumference relative to the lower friction tread portions 102 of the first group.
  • Figures 7, 8 and 9 show schematic representations of four each unwound in a plane running surfaces 10a-10d of three different traction sheaves 1, the arrows P mark the circumferential direction of the traction sheaves and the direction of running on these traction sheave support elements.
  • the second tread portions 102 with a lower coefficient of friction are distributed in different ways on the running surfaces 10a-10d.
  • the tread portions may be distributed so that at the end of a second tread portion 102 with a lower coefficient of friction on one of the treads 10a immediately a second tread portion 102 with lower friction value on another tread 1 Ob begins.
  • the second tread portions with lower friction value 102 of the different treads 10a-1dd would not overlap in the circumferential direction.
  • the above-described advantages of the various embodiments of traction sheaves with multiple treads also apply to this embodiment.
  • the first tread portions 101 having a first friction value and the second tread portions 102 having a lower friction value of the various treads 10a 10d of a traction sheave 1 may also be arranged so as to overlap each other in the circumferential direction, as shown in FIG.
  • This embodiment of a traction sheave with multiple treads has the advantages described above.
  • the second tread portions 102 with a lower coefficient of friction of different running surfaces 10a-10d of a traction sheave 1 can also, as shown in FIG. 8, be arranged at greater distances or irregularly on the traction sheave 1, so that overall only a small part of the traction sheave circumference has a reduced coefficient of friction .
  • the detailed design of the arrangement of the tread portions on the traction sheave depends on the needs, which are given by the configuration of the entire elevator. In this case, traction sheave circumference, but above all, the weight of the components such as elevator car, supporting elements and counterweight must be considered.
  • an optimal design of the distribution of the tread portions with lower friction value can be done with a given configuration of the elevator optimal deceleration.
  • This embodiment of a traction sheave with multiple treads has the advantages described above.
  • the second tread portions 102 having a lower coefficient of friction can be produced by different manufacturing methods.
  • a traction sheave made of a material in one piece or even in several pieces can be designed so that certain areas cause a certain lower surface roughness and thus a lower traction capability.
  • different materials for example in the form of inlays, which in themselves already have a lower coefficient of friction, as is the case with Teflon, for example.
  • Teflon Teflon

Landscapes

  • Cage And Drive Apparatuses For Elevators (AREA)

Abstract

Bei einer Treibscheibe (1) zum Antreiben mindestens eines aus Zugträgem und einer elastomeren Umhüllung gebildeten Tragelements (2) eines Aufzugs weist die Treibscheibe (1) entlang eines Treibscheibenumfangs eine Lauffläche (10) zum Zusammenwirken mit einem Tragelement (2) auf, erfolgt das Antreiben und Abbremsen des Tragelements (2) durch reibschlüssige Übertragung einer Traktionskraft von der Lauffläche (10) der Treibscheibe (1) auf das Tragelement (2), weist die Lauffläche (10) der Treibscheibe (1) entlang einer Umfangslinie erste Laufflächenabschnitte (101) mit einem ersten Reibwert auf und weist die Lauffläche (10) der Treibscheibe (1) entlang der Umfangslinie zweite Laufflächenabschnitte (102) mit einem geringeren Reibwert auf.

Description

Treibscheibe für Aufzüge
Die Erfindung betrifft eine Treibscheibe zum Antreiben von Tragelementen eines Aufzuges sowie die Verwendung einer derartigen Treibscheibe.
Treibscheiben können in Aufzügen entweder zum Antreiben eines einzigen Tragelements oder zum Antreiben von zwei oder mehreren, nebeneinander und parallel angeordneten Tragelementen ausgebildet sein. Dementsprechend kann eine Treibscheibe eine einzige Lauffläche oder zwei oder mehrere nebeneinander und gleichachsig angeordnete Laufflächen aufweisen. Eine Treibscheibe kann durch Befestigung eines einzelnen Treibscheibenkörpers mit einer oder mehreren Laufflächen oder durch Befestigung von mehreren Treibscheibenkörpern mit je einer Lauffläche auf einer Antriebs- bzw.
Motorwelle gebildet sein. Eine Treibscheibe kann aber auch durch die Anordnung einer oder mehrerer Laufflächen auf einer so genannten Treibwelle gebildet sein, die einstückig ausgebildet ist und vorzugsweise eine Einheit mit der Motorwelle eines Antriebsmotors bildet. Im Folgenden sind unter dem Begriff Treibscheibe alle diese Ausführungsformen zu verstehen.
Ein Teil der heutzutage in Aufzugssystemen verwendeten Tragelemente besteht aus Zugträgern, die in eine Umhüllung aus polymerem Material eingebettet sind. Die Umhüllung besteht aus einem Elastomer, beispielsweise aus Polyurethan oder EPDM. Als Zugträger kommen beispielsweise Metall-Seile oder auch Seile aus Aramid-, Glasoder Kohlefasern zum Einsatz, die in die Umhüllung aus polymerem Material eingebettet sind und mit dieser Umhüllung ein Tragelement, vorzugsweise ein riemenartiges Tragelement, bilden. Hierdurch wirkt die Treibscheibe, die das Tragelement und damit eine Aufzugskabine und eines Gegengewichts antreibt, nicht mehr direkt mit dem Zugträger, sondern mit der elastomeren Umhüllung zusammen. Die Übertragung der Antriebskraft von der Treibscheibe auf das Tragelement wird bei einem solchen Traktionssystem somit durch Reibschluss zwischen der Lauffläche der Treibscheibe und der elastomeren Umhüllung des Tragelements bewirkt. Derartige Tragelemente weisen vorzugsweise die Form von Riemen auf, wobei das Tragelement bzw. der Riemen die Gesamtheit aus Zugträgern und elastomerer Umhüllung umfasst. Im Folgenden sind unter dem Begriff Tragelement alle Formen von Tragelementen, insbesondere riemenartige und seilartige Tragelemente, zu verstehen. Tragelemente mit einer elastomeren Umhüllung haben einen höheren Reib wert gegenüber einer Lauffläche einer Treibscheibe als Tragelemente in Form eines Stahlseils. Bei Polyurethan oder EPDM beträgt der Reibwert μ gegenüber Stahl beispielsweise 0,2, bis 0,8. Bei Stahlseilen wäre der Reibwert μ wesentlich geringer, beispielsweise etwa 0,1 bis 0,2 gegenüber einer ebenfalls aus Stahl bestehenden Treibscheibe. Aufgrund des hohen Reibwerts der elastomeren Umhüllung wird die Antriebskraft sehr gut von der Treibscheibe auf das Tragelement übertragen. Dies gilt jedoch auch im Fall einer Bremsung, so dass bei einer abrupten Bremsung, beispielsweise bei einer Notbremsung, die Aufzugskabine wesentlich schneller zum Halt gebracht wird, als dies bei Stahlseilen der Fall wäre. Dies führt bei gewissen Bremsmassnahmen zu einer für die Passagiere des Aufzugs unangenehm starken Verzögerung.
Die Wirkung einer abrupten Bremsung kann aufgrund der hohen Reibung nicht durch ein Rutschen des mindestens einen Tragelements über der Treibscheibe gemildert werden. Dies könnte je nach Auslegung der Aufzugsanlage zur Folge haben, dass die Aufzugskabine bei einer Notbremsung so stark abgebremst wird, dass die Aufzugspassagiere einer unzumutbar oder unzulässig hohen Verzögerung ausgesetzt sind. Zudem kann die hohe Verzögerung dazu führen, dass bei einer Notbremsung der Aufzugskabine unbeabsichtigter Weise die Fangvorrichtung während einer Notbremsung eingreift. Um trotzdem die Vorteile der mit einer elastomeren Umhüllung behafteten Zugträger nutzen zu können, muss eine Möglichkeit geschaffen werden, die hohe Verzögerung zu reduzieren.
Gleichzeitig muss jedoch gewährleistet sein, dass das mindestens eine Tragelement bei Stillstand des Aufzugs nicht auf der Lauffläche der Treibscheibe rutscht, damit es nicht zu einer ungewollten Bewegung der Aufzugskabine kommt. Dieses Verhalten, das so genannte Driften, kann insbesondere bei Aufzugsanlagen auftreten, bei denen die Aufzugskabine wesentlich leichter als das Gegengewicht ist. In unbeladenem Zustand kann dabei die Aufzugskabine durch die Wirkung des Gegengewichts langsam im Aufzugsschacht aufwärts kriechen. Zur Behebung dieses Problems muss die Treibscheibe daher so ausgestaltet sein, dass die Wirkung des Gegengewichts nicht zu einer Bewegung des Tragelements auf der Lauffläche der Treibscheibe führt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Treibscheibe zu schaffen, die bewirkt, dass die durch Reibschluss von der Treibscheibe auf das Tragelement übertragene Traktionskraft im Falle einer abrupten Bremsung, insbesondere bei einer Notbremsung, reduziert wird, und die bewirkt, dass ein Driften des Tragelements bei Stillstand der Treibscheibe verhindert wird.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Treibscheibe zum Antreiben von mindestens einem
Tragelement eines Aufzugs, das aus Zugträgern und einer elastomeren Umhüllung gebildet ist, wobei die Treibscheibe entlang ihres Treibscheibenumfangs eine Lauffläche zum Zusammenwirken mit dem mindestens einen Tragelement aufweist,
das Antreiben des mindestens einen Tragelements durch reibschlüssige Übertragung einer
Traktionskraft von der Lauffläche der Treibscheibe auf das Tragelement erfolgt, die Lauffläche der Treibscheibe entlang einer Umfangslinie erste Laufflächenabschnitte mit einem ersten Reibwert aufweist und die Lauffläche der Treibscheibe entlang der
Umfangslinie zweite Laufflächenabschnitte mit geringerem Reibwert aufweist.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei einer abrupten Bremsung, beispielsweise bei einer Notbremsung der Aufzugskabine, die hohe Verzögerung und die damit verbundenen Unannehmlichkeiten für die Aufzugspassagiere auf einfache Weise reduziert werden können, indem ein Rutschen der Tragelemente auf der Lauffläche der Treibscheibe erleichtert wird, analog zum Rutschen von herkömmlichen Stahlseilen. Dies kann dadurch herbeigeführt werden, dass man auf der Treibscheibe zwischen ersten Laufflächenabschnitten mit einem ersten Reibwert, welcher vorzugsweise der Reibwert der normalen Lauffläche der Treibscheibe ist, zweite Laufflächenabschnitte bereitstellt, die einen geringeren Reibwert als die ersten Laufflächenabschnitte aufweisen. Diese zweiten Laufflächenabschnitte können regelmässig oder auch unregelmässig auf der Treibscheibe entlang des Treibscheibenumfangs angeordnet sein. Die benötigte Antriebskraft zum Bewegen der Aufzugskabine und des Gegengewichts wird dabei überwiegend von den ersten Laufflächenabschnitten der Lauffläche der Treibscheibe auf das Tragelement übertragen, welche ersten Laufflächenabschnitte einen höheren Reibwert als die zweiten Laufflächenabschnitte aufweisen. Dieser Reibwert ist in der Regel der Art des verwendeten Tragelements angepasst. Beispielsweise können die ersten Laufflächenabschnitte mit dem ersten, höheren Reibwert eine erhöhte Oberflächenrauheit aufweisen, so dass einerseits bei normaler Fahrt die Antriebskraft optimal von der Treibscheibe auf das Tragelement übertragen werden kann, und andererseits ein Driften des Tragelements und der Aufzugskabine bei Stillstand des Antriebsmotors verhindert werden kann. Die Treibscheibe kann hierbei aus Stahl, beispielsweise aus C45-Stahl, bestehen oder aus einem anderen geeigneten Material, das vergleichbare Eigenschaften aufweist. Die ersten Laufflächenabschnitte der Treibscheibe können auch zusätzlich eine Oberflächenbehandlung zur Beeinflussung des Reibwerts und/oder zur Vermeidung von Korrosion erfahren.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind also entlang einer Umfangslinie der Lauffläche der Treibscheibe zwischen den einen ersten, höheren Reibwert aufweisenden ersten Laufflächenabschnitten , welche die Übertragung der Antriebskraft gewährleisten sowie das Driften verhindern, zweite Laufflächenabschnitte eingefügt, die einen geringeren Reibwert aufweisen und dadurch eine geringere Traktionsfähigkeit, d. h. eine geringere Fähigkeit zur Kraftübertragung zwischen der Treibscheibe und dem Tragelement, bewirken. In Abhängigkeit vom Grad der benötigten Verringerung der Traktionsfähigkeit, kann die Länge der zweiten Laufflächenabschnitte mit geringerem Reibwert variiert werden.
Durch eine derartig ausgestaltete Treibscheibe kann eine Verringerung der Traktionsfähigkeit, d. h. der Fähigkeit zur Kraftübertragung zwischen der Treibscheibe und dem Tragelement, erreicht werden, was im Falle einer abrupten Bremsung des Antriebsmotors das erwünschte Rutschen des Tragelements auf der Treibscheibe erleichtert und damit die Auswirkung einer abrupten Bremsung reduziert. Die ersten Laufflächenabschnitte mit hohem Reib wert verhindern gleichzeitig negative Auswirkungen im Normalbetrieb, z.B. beim Fahren und insbesondere beim Stillstand und beim Beladen des Aufzugs.
Im Rahmen der Erfindung kann eine Treibscheibe durch Befestigung eines einzelnen Treibscheibenkörpers mit einer oder mehreren Laufflächen oder durch Befestigung von mehreren Treibscheibenkörpern mit je einer Lauffläche auf einer Antriebs- bzw.
Motorwelle gebildet sein. Eine Treibscheibe kann aber auch durch die Anordnung einer oder mehrerer Laufflächen auf einer so genannten Treibwelle gebildet sein, die einstückig ausgebildet ist und vorzugsweise eine Einheit mit der Motorwelle eines Antriebsmotors bildet. Im Folgenden sind unter dem Begriff Treibscheibe alle diese Ausführungsformen zu verstehen.
Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, dass die ersten Laufflächenab- schnitte einen erhöhten Reibwert aufweisen, der durch Kugel- oder Sandstrahlbehandlung der Lauffläche erzeugt ist. Der Strahlvorgang kann einfach oder mehrfach mit unterschiedlichen Strahlmitteln erfolgen. Durch die Sand- oder Kugelstrahlbehandlung wird die Rauheit der Lauffläche der Treibscheibe auf vorteilhafte Weise erhöht, und gleichzeitig wird durch die resultierende Oberflächenverdichtung die Verschleissfestigkeit verbessert. Es entstehen in der Oberfläche kleine Einkerbungen bzw. Vertiefungen sowie eine Oberflächenstruktur, die einen vorteilhaften Traganteil— d. h., ein vorteilhaftes Verhältnis zwischen den die elastomere Umhüllung des Tragelements tragenden
Flächenanteilen und der gesamten Lauffläche der Treibscheibe— bewirkt. In die genannten Vertiefungen kann das Elastomer des Tragelements bei still stehendem Aufzug eindringen, indem es sich dank der bei Stillstand dafür ausreichenden Zeit elastisch verformt. Damit wird eine rutschfestere Verbindung zwischen der Treibscheibe und dem Tragelement erzeugt, die bei Stillstand das Driften des Tragelements auf der Treibscheibe verhindert. Beim fahrenden Aufzug hat das Elastomer des Tragelements nicht ausreichend Zeit, solche elastischen Verformungen auszubilden, so dass die elastomere Umhüllung der Tragelemente leichter über die Vertiefungen hinweg gleiten kann. So ist gewährleistet, dass einerseits im Stillstand ein Driften verhindert wird, und dass andererseits bei einer abrupten Bremsung nicht eine zu starke Bremskraft von der Treibscheibe auf das Tragelement übertragen und dadurch eine unzulässig hohe Verzögerung der Aufzugkabine bewirkt wird. Der im Normalbetrieb wirksame Reibwert, und damit auch der Schlupf zwischen Treibscheibe und Tragelement werden durch die hier vorgeschlagenen Massnahmen nur geringfügig verändert.
Die Lauffläche der Treibscheibe kann nach erfolgter Kugel- oder Sandstrahlbehandlung noch beschichtet werden, beispielsweise mit einer dünnen Hartchromschicht, oder mit einer anderen, vor Verschleiss und/oder Korrosion schützenden Beschichtung.
Alternativ zur Behandlung der ersten Laufflächenabschnitte der Treibscheibe durch Kugel- oder Sandstrahlen kann auch nur eine Beschichtung, die die gewünschte Oberflächenrauheit aufweist, auf die Lauffläche aufgebracht werden. Hierbei kann beispielsweise die Beschichtung in flüssiger Form aufgetragen und anschliessend einem Härtungspro- zess unterzogen werden. Auch mittels Plasma- oder Flammspritzen aufgebrachte Metalloder Kunststoffschichten können geeignete Oberflächen bilden. Es ist jedoch auch möglich, eine Lauffläche mit der gewünschten Rauheit mittels einer aufzubringenden Folie, die beispielsweise auf die Stahloberfläche geklebt wird, zu schaffen.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die ersten Laufflächenabschnitte der Treibscheibe eine mittlere Oberflächenrauheit von Ra = 0,3μιη bis Ra = 1,2μηι, vorzugsweise von Ra = 0,4μιη bis Ra = 0,9μηι, besonders bevorzugt von 0,5μιη bis 0,7μιη aufweisen. Diese mittleren Rauheiten haben sich als geeignet erwiesen, im Stillstand ein Driften des Tragelements auf der Treibscheibe zu verhindern.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die zweiten Laufflächenabschnitte mit geringerem Reib wert durch Einbringen bzw. Aufbringen eines Materials mit geringem Reibwert in bzw. auf die Lauffläche der Treibscheibe. Als solches Material eignen sich beispielsweise Polyhalogenolefme, wie beispielsweise PTFE. Die zweiten Laufflächenabschnitte, die einen geringen Reibwert aufweisen und entlang des Treib- scheibenumfangs in regelmässigen oder unregelmässigen Abständen ausgebildet sein sollen, können beispielsweise durch das Aufbringen einer dünnen Schicht aus PTFE, d. h., aus einem unverzweigten, linear aufgebauten, teilkristallinen Polymer aus Fluor und Kohlenstoff, beispielsweise aus Teflon von DuPont®, realisiert werden. Hierbei wird beispielsweise eine PTFE-Beschichtung mit einer Dicke von 25 μιη aufgetragen, die anschliessend in einem Sinterofen ausgehärtet wird. Der geringe Reibwert des PTFE führt dazu, dass das Tragelement weniger stark auf der Lauffläche der Treibscheibe haftet und es so leichter zu einem Rutschen des Tragelements auf der Treibscheibe bei einer abrupten Bremsung kommt.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die zweiten Laufflächenabschnitte mit geringerem Reibwert durch Aussparungen in der der Lauffläche der Treibscheibe gebildet werden. Die Kraftübertragung von der Treibscheibe zum Tragelement erfolgt dann über die normal ausgebildeten ersten Laufflächenabschnitte. Im Bereich der Aussparungen, die so ausgestaltet sind, dass das Tragelement dort nicht mit der Treibscheibe in Kontakt ist, wird keine Traktionskraft übertragen. Hierdurch wird mit geringem Aufwand ein Gleiten des Tragelements bei einer abrupten Bremsung ermöglicht. Die Aussparungen müssen jedoch so dimensioniert und ausgeformt sein, dass die elastomere Umhüllung des Tragelements beim Wiederauflaufen auf die ersten Laufflächenabschnitte nicht eingeschnitten oder anderweitig beschädigt wird. Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Laufflächenbereiche der Treibscheibe aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet sind. Die zweiten Laufflächenabschnitte mit geringerem Reibwert können aus einem Material mit geringem Reibwert gebildet sind, welches Material beispielsweise in Form von Inlays in die Treibscheibe eingelegt und mit dieser verbunden ist. Mit Hilfe solcher Materialien kann der Reibwert der zweiten Laufflächenabschnitte stark reduziert werden. Besonders für diesen Zweck geeignet ist beispielsweise ein Material wie Teflon, welches einen besonders geringen Reibwert hat. Hierdurch kann die gewünschte Reduktion der Traktionsfähigkeit zwischen der Treibscheibe und dem Tragelement im Bewegungszustand effizient erreicht werden. Eine weitere Behandlung der Lauffläche ist in diesem Fall nicht notwendig, Das Verfahren kann aber auch durch Sandstrahlen oder Kugelstrahlen von ersten oder zweiten Laufflächenabschnitten ergänzt werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Lauffläche Längsrillen aufweist, die sich in Umfangsrichtung der Treibscheibe erstrecken. Hierdurch wird die Seitliche Führung des Tragelements verbessert.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die ersten und die zweiten Laufflächenabschnitte gleiche Abschnittslängen aufweisen. Unter dem Begriff Abschnittslängen sind die in Umfangsrichtung auf der Peripherie der Treibscheibe gemessenen Längen der Laufflächenabschnitte zu verstehen. Mit Ausführungsformen, die gleiche Abschnittslängen der ersten und der zweiten Laufflächenabschnitte aufweisen, wird ein optimales Verhältnis zwischen der Reduktion der Kraftübertragung bei einer Notbremsung und der Erhöhung des Widerstands gegen das Driften bei Stillstand erzielt.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die ersten und die zweiten Laufflächenabschnitte ungleiche Abschnittslängen aufweisen. Hierdurch wird eine optimale Möglichkeit gegeben, die Wirkung der unterschiedlichen Traktions fähigkeit der ersten und der zweiten Laufflächenabschnitte an unterschiedliche Anforderungen von unterschiedlichen Aufzugsanlagen anzupassen.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Abschnittslängen der ersten und der zweiten Laufflächenabschnitte jeweils Kreisbogen der Lauffläche der Treibscheibe entsprechen, welchen Kreisbogen Sektorwinkel ax, ay zugeordnet sind, deren Schenkel sich auf einer Rotationsachse der Treibscheibe schneiden, wobei die den Abschnittslängen bzw. den Kreisbogen zugeordneten Sektorwinkel 5° bis 30°, vorzugsweise 10° bis 20°, besonders bevorzugt 15° betragen. Bei einer besonders günstigen Ausführungsform mit gleich langen ersten und zweiten Laufflächenabschnitten mit zugehörigen Sektorwinkeln von 15° können somit auf dem gesamten Umfang der Treibscheibe jeweils 12 erste und zweite Laufflächenabschnitte angeordnet werden. Durch die Anordnung von ersten und zweiten Laufflächenabschnitten mit zugeordneten Sektorwinkeln gemäss vorstehenden Angaben ist gewährleistet, dass das Tragelement entlang der zwischen Treibscheibe und Tragelement vorhandenen, sich über einen Umschlingungswinkel von 110 bis 180° erstreckenden Kontaktfläche, ausreichend oft mit ersten und zweiten Laufflächenabschnitten in Kontakt kommt. Damit wird erreicht, dass zu jedem Zeitpunkt beide Oberflächenarten der Laufflächenabschnitte im richtigen Verhältnis an der Kraftübertragung zwischen der Treibscheibe und dem Tragelement beteiligt sind, wodurch gewährleistet ist, dass das aus Treibscheibe und Tragelementen bestehende Traktionssystem das erwünschte Verhalten zeigt.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Seiten z der ersten und der zweiten Laufflächenabschnitte sich entlang von Mantellinien m des Zylinders erstrecken, der durch die Lauffläche der Treibscheibe definiert ist. Die Laufflächenabschnitte sind also auf der Lauffläche der Treibscheibe so angeordnet, dass ihre die Laufflächenabschnitte in Umfangsrichtung der Treibscheibe voneinander abgrenzendenden Seiten z parallel zueinander und zu den genannten Mantellinien verlaufen, wobei die Laufflächenabschnitte parallele Querstreifen bilden, die abwechselnd einen höheren bzw. einen geringeren Reibwert gegenüber der Lauffläche der Treibscheibe aufweisen. Auf das Tragelement werden daher über seine gesamte Breite gleich starke Traktionskräfte ausgeübt. Eine gleichmässige Belastung des Tragelements ist die Folge.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Richtung der Seiten z der ersten und der zweiten Laufflächenabschnitte an jeder Stelle um einen Winkel ß von 1° bis 60°, vorzugsweise von 15° bis 45°, von der Richtung der dieser Stelle zugeordneten Mantellinie m des Zylinders abweicht, der durch die Lauffläche der Treibscheibe definiert ist. Die Lauffläche der Treibscheibe ist somit so gestaltet, dass die Laufflächenabschnitte schräg zur Richtung der Mantellinien bzw. schräg zur Umfangsrichtung der Lauffläche angeordnet sind. Durch diese schräge Anordnung der Laufflächenab- schnitte erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, dass jeder auf der Treibscheibe aufliegende Tragelementabschnitt mit zwei unterschiedlichen Laufflächenabschnitten und daher mit unterschiedlichen Ob er flächenarten in Kontakt ist. Über die Breite des Tragelements kommt es somit zu einer gleichzeitigen Einwirkung von geringeren und stärkeren Traktionskräften, so dass das Tragelement über seine Breite sowohl mit einer Oberflächenart zusammenwirkt, der im Stillstand ein Driften verhindert als auch mit einer Oberflächenart, die eine zu starke Verzögerung beim Bremsen verhindert. Eine optimale Kombination der Wirkung der beiden Oberflächenarten kann dadurch erzielt werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass der Winkel ß derart gewählt ist, dass sich jede Mantellinie des durch die Treibscheibe gebildeten Zylinders etwa zu gleichen Anteilen über erste Laufflächenabschnitte und über zweite Laufflächenabschnitte erstreckt. Das heisst, dass der Winkel ß so gewählt ist, dass jede Mantellinie des die Lauffläche der Treibscheibe repräsentierenden Zylindermantels gleiche Anteile von ersten und zweiten Laufflächenabschnitten überstreicht. Hierbei kann eine gleichmässige Verteilung der verschiedenen Laufflächenabschnitte über die Breite des Tragelements erreicht werden, so dass sowohl die Effekte der ersten Laufflächenabschnitte mit dem ersten, höheren Reibwert als auch die Effekte der zweiten Laufflächenabschnitte mit geringerem Reibwert zu gleichen Anteilen auf jeden auf der Treibscheibe aufliegenden Tragmittelabschnitt wirken. Sowohl ein Driften des Tragelements auf der stillstehenden Treibscheibe als auch eine zu starke Verzögerung bei einer Notbremsung werden hierbei optimal verhindert. Ausserdem ist eine hohe Laufruhe im Aufzugssystem gewährleistet, weil dank der gleichmässigen Einwirkung beider Effekte das Tragelement nicht zu Schwingungen und Vibrationen angeregt wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass der Winkel ß derart gewählt ist, dass die Seiten z der ersten und der zweiten Laufflächenabschnitte im Verlauf ihrer Erstreckung über die Breite b der Lauffläche der Treibscheibe eine Versetzung in Umfangsrichtung um etwa die Summe (x + y) der Abschnittslängen eines ersten und eines zweiten Laufflächenabschnitts oder um ein ganzzahliges Vielfaches dieser Summe (x+y) erfahren. Hierdurch wird ebenfalls eine gleichmässige Einwirkung der beiden Arten von Laufflächenabschnitten über die gesamte Breite des Tragelements erzielt, wodurch ebenfalls die Anregung von Schwingungen und Vibrationen im System vermieden wird. Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass auf der Treibscheibe mindestens zwei in Richtung der Rotationsachse mittelbar oder unmittelbar nebeneinander angeordnete Laufflächen zum Antreiben von mindestens zwei jeweils einer der Laufflächen zugeordneten Tragelementen vorgesehen sind, wobei jede der Laufflächen jeweils erste Laufflächenabschnitte mit einem ersten Reibwert und zweite Laufflächenabschnitte mit einem geringeren Reibwert entlang des Treibscheibenumfangs aufweist, wobei die zweiten Laufflächenabschnitte einer ersten Lauffläche gegenüber den zweiten Laufflächenabschnitten einer zweiten Lauffläche um einen Sektorwinkel a' in Richtung des Treibscheibenumfangs verschoben sind. Hierdurch wird bewirkt, dass bei einer üblichen Verwendung von mehreren Tragelementen nicht alle Tragelemente mit Laufflächen zusammenwirken, deren Anordnung von unterschiedlichen Laufflächenabschnitten sich in derselben Drehlage befinden. So gibt es zu jedem Zeitpunkt Tragelemente die gerade mit einem erhöhten Anteil von ersten Laufflächenabschnitten mit einem ersten Reibwert zusammenwirken, und Tragelemente, die mit einem erhöhten Anteil von Laufflächenabschnitten mit geringerem Reibwert zusammenwirken. Diese Verteilung bewirkt, dass das Rutschen der verschiedenen Tragelemente auf ihren Laufflächen zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfolgt, so dass insgesamt ein gleichmässiger Rutscheffekt und damit eine gleichmässig verringerte Verzögerung erzielt werden. Eine mittlere, geringere Traktionsfähigkeit im Gesamtsystem stellt sich ein.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die zweiten Laufflächenabschnitte mit geringerem Reibwert einer ersten Gruppe von nicht nebeneinander liegenden Laufflächen an derselben Position auf dem Treibscheibenumfang angeordnet sind und die zweiten Laufflächenabschnitte mit geringerem Reibwert einer zweiten Gruppe von nicht nebeneinander liegenden Laufflächen um einen Sektorwinkel a' auf dem Treibscheibenumfang gegenüber den Laufflächenabschnitten mit geringerem Reibwert der ersten Gruppe verschoben sind. Hierbei wirken zu einem bestimmten Zeitpunkt jeweils mindestens zwei Tragelemente mit einer Anordnung von Laufflächenabschnitten in einer ersten Drehlage zusammen. Zum selben Zeitpunkt wirken mindestens zwei Tragelemente mit derselben Anordnung von Laufflächenabschnitten in einer zweiten Drehlage zusammen, welche zweite Drehlage gegenüber der ersten Drehlage um den Sektorwinkel a' in Umfangsrichtung verschoben ist. Der Vorteil hierbei ist, dass eine ruckartige Übertragung von Traktionskräften im Traktionssystem verhindert wird, denn die mindestens zwei Laufflächen und Tragelemente funktionieren in ihrer Gesamtheit wie eine Einheit mit einem mittleren Reibwert. Diese Vorteile werden durch eine relativ einfache Anordnung der Laufflächenabschnitte auf den verschiedenen, entlang der Rotationsachse der Treibscheibe angeordneten Laufflächen erreicht. Die durch unterschiedliche Drehlagen der Anordnung der Laufflächenabschnitte verursachte Schwankung der auf die einzelnen Tragelemente übertragenen Traktionskraft, wird bei einer solchen Ausführungsform ausgeglichen. Im Mittel stellt sich bei einer abrupten Bremsung ein gleichmässiges Rutschen der Gesamtheit aller Tragelemente auf der Treibscheibe ein. Auch hierdurch wird eine optimal verringerte bzw. begrenzte Verzögerung bei einer Notbremsung der Aufzugskabine erreicht.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass zweite Laufflächenabschnitte mit geringerem Reibwert derart auf dem Treibscheibenumfang von nebeneinander angeordneten Laufflächen positioniert sind, dass sie sich in Umfangsrichtung nicht überlappen. Diese Ausführungsform hat im Wesentlichen dieselben Wirkungen und Vorteile wie die vorstehend beschriebene Ausführungsform mit den um einen Sektorwinkel verschobenen Anordnungen von Laufflächenabschnitten.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass zweite Laufflächenabschnitte mit geringerem Reibwert derart auf dem Treibscheibenumfang von nebeneinander angeordneten Laufflächen positioniert sind, dass sie sich in Umfangsrichtung überlappen. In Abhängigkeit von der erforderlichen Reduktion der Traktionsfähigkeit bzw. der bei einer abrupten Bremsung auftretenden Verzögerung, können die zweiten Laufflächenabschnitte mit geringerem Reibwert mehr oder weniger weit überlappend ausgelegt werden. Auch Diese Ausführungsform hat im Wesentlichen dieselben Wirkungen und Vorteile wie die vorstehend beschriebene Ausführungsform mit den um einen Sektorwinkel verschobenen Anordnungen von Laufflächenabschnitten, wobei durch die Überlappung der zweiten Laufflächenabschnitte mit geringerem Reibwert von nebeneinander angeordneten Laufflächen ein noch sanfteres Abbremsen erreicht werden kann.
Welche der vorteilhaften Konfigurationen von Laufflächenabschnitten auf der Treibscheibe jeweils umgesetzt wird, hängt von den relevanten Kenngrössen der im Aufzug verwendeten Komponenten ab. Solche Kenngrössen sind beispielsweise die Nominalgeschwindigkeit der Aufzugskabine, die durch die Antriebsbremse am Treibscheibenumfang erzeugte Bremskraft, das Nominalgewicht der Aufzugskabine, das Gewicht des Gegengewichts, das Gewicht der verwendeten Tragelemente und allenfalls vorhandener Ausgleichsorgane zum Ausgleichen der Wirkung des Gewichts der Tragelemente sowie die Reibung im Aufzugsystem. Um die notwendige Schwächung der eingeleiteten Notbremsung zu bewirken, wird die Treibscheibe mindestens einigen der genannten Kenngrössen entsprechend ausgestaltet.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Treibscheibe zum Aufhängen und zum Antreiben einer Aufzugskabine und eines Gegengewichts mittels Tragelementen verwendet wird, wobei die von der Treibscheibe auf die Tragelemente übertragenen Antriebs- und Bremskräfte durch an der Lauffläche der Treibscheibe in regelmässigen Abständen entlang des Umfangs ausgebildete zweite Laufflächenabschnitte mit geringerem Reibwert reduziert werden. Dadurch kommt es insgesamt bei einer Notbremsung zu einem gewünschten Rutschen der Tragelemente auf den Laufflächen der Treibscheibe, was zu einer sanfteren Notbremsung und damit zu weniger Belastung der Passagiere und auch der Aufzugskomponenten führt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren näher beschrieben und erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Aufzugs;
Figur 2 eine Treibscheibe mit ersten Laufflächenabschnitten mit einem ersten
Reibwert und zweiten Laufflächenabschnitten mit einem geringeren Reibwert;
Figur 3 eine Treibscheibe mit schräger Anordnung der ersten Laufflächenabschnitte mit einem ersten Reib wert und der zweiten Laufflächenabschnitte mit geringerem Reibwert;
Figur 4 als abgewickelten Zylindermantel dargestellte Lauffläche einer
Treibscheibe mit ersten Laufflächenabschnitten mit einem ersten
Reibwert und zweiten Laufflächenabschnitten mit einem geringeren Reibwert; Figur 5 eine Treibscheibe mit einer strukturierten Lauffläche mit ersten Lauf- flächenabschnitten mit einem ersten Reibwert und zweiten Laufflächenabschnitten mit einem geringeren Reibwert;
Figur 6 eine Treibscheibe mit mehreren Laufflächen, wobei die Laufflächen erste Laufflächenabschnitte mit einem ersten Reibwert und zweite Laufflächenabschnitte mit einem geringeren Reibwert aufweisen;
Fig. 7, 8, 9 als abgewickelte Zylindermäntel dargestellte Laufflächen von
Treibscheiben mit jeweils mehreren Laufflächen, welche Laufflächen erste Laufflächenabschnitte mit einem ersten Reibwert und zweite Laufflächenabschnitte mit einem geringeren Reibwert in verschiedenen Anordnungen aufweisen;
Figur 1 zeigt eine beispielhafte, schematische Darstellung eines Aufzugs. Hierbei sind eine Aufzugskabine 3 und ein Gegengewicht 4 mittels mindestens eines Tragelements 2 aufgehängt. Das mindestens eine Tragelement 2 kann beispielsweise in Form eines Seils oder eines Riemens oder auch in einer anderen Form eines biegsamen Zugmittels vorhanden sein. Das mindestens eine Tragelement 2 kann beispielsweise die Form eines Riemens aufweisen, der in eine elastomere Umhüllung bzw. in einen Mantel aus elastomerem Material eingebettete Zugträger umfasst. Im installierten Zustand liegt die elastomere Umhüllung eines solchen Tragelements 2 auf der Lauffläche der Treibscheibe 1 des Aufzugs auf. Die Zugträger können beispielsweise aus Metall oder aus anderen Werkstoffen wie Aramidfasern, Glasfasern oder Kohlefasern hergestellt sein. Sie sind vorzugsweise in gleichmässigen Abständen nebeneinander in der elastomeren Umhüllung angeordnet, wobei die elastomere Umhüllung die Zugträger voneinander distanziert. Die Zugträger können jedoch auch so in der elastomeren Umhüllung angeordnet sein, dass sie sich entlang ihrer Längsrichtung berühren. Das Tragelement 2 dient einerseits als Aufhängung für die Aufzugskabine 3 und das Gegengewicht 4, und andererseits auch zur Übertragung einer Antriebskraft bzw. einer Bewegung von der Treibscheibe 1 auf die Aufzugskabine 3.
Vom Antriebsmotor 5 wird über eine Antriebswelle ein Antriebsmoment oder ein Bremsmoment auf die Treibscheibe 1 übertragen, und mittels Reibschluss wird von der Lauffläche der Treibscheibe 1 eine Antriebskraft bzw. eine Bremskraft auf das Tragelement 2 übertragen. Diese Antriebskraft bzw. Bremskraft wird als Traktionskraft bezeichnet. Sie entspricht dem Quotient aus dem Antriebsmoment bzw. dem Bremsmoment und dem Radius der Lauffläche der Treibscheibe. Die Treibscheibe kann auch in Form einer so genannten Treibwelle zum Einsatz kommen, bei welcher mindestens eine Lauffläche in die Antriebswelle, vorzugsweise die Motorwelle des Antriebsmotors 5, integriert ist. Bei Verwendung einer Treibwelle wird also die Traktionskraft mittels Reibschluss von mindestens einer Lauffläche der Treibwelle auf mindestens ein Tragelement 2 übertragen.
Es können mehrere parallel angeordnete Tragelemente zum Einsatz kommen. In dem gezeigten schematischen Beispiel sind die Aufzugskabine 3 und das Gegengewicht 4 nach dem Prinzip einer 2:1 -Aufhängung aufgehängt, was bedeutet, dass die Geschwindigkeit des Tragelements 2 auf der Treibscheibe 1 dem Zweifachen der Geschwindigkeit der Aufzugskabine 3 entspricht. Die Aufhängung der Aufzugskabine und des Gegengewichts kann jedoch auch anders ausgestaltet sein. Beispielsweise können Gegengewicht und Aufzugskabine 1 :1, 4:1 oder in anderem Verhältnis aufgehängt sein. Das Prinzip der Übertragung der Traktionskraft bzw. der Bewegung von der Treibscheibe auf das Tragelement ist jedoch bei allen Ausgestaltungen gleich.
Wesentlich ist, dass die Übertragung der Traktionskraft zum Antreiben oder Bremsen der Aufzugskabine durch Zusammenwirken der Treibscheibe 1 mit mindestens einem Tragelement 2 erfolgt. Hierbei wird mittels Reibschluss zwischen der Lauffläche der Treibscheibe und der elastomeren Umhüllung die Traktionskraft auf das Tragelement 2 bzw. auf dessen Zugträger übertragen. Eine elastomere Umhüllung beispielsweise aus PU oder EPDM hat nun aber einen hohen Reibwert gegenüber den üblichen Treibscheibenmaterialien, so dass der Reibschluss sehr stark ist und eine sehr gute Übertragung der Bewegung der Treibscheibe auf das Tragelement erfolgt. Dies ist insbesondere auch bei einer Verzögerung der Fall, beispielsweise bei einer abrupten Bremsung, bei der die Treibscheibe durch starke Bremsen zum Stillstand gebracht wird. Dabei kann ein unerwünscht starkes bzw. unzulässig starkes Abbremsen der Aufzugskabine und auch des Gegengewichts erfolgen.
Figur 2 zeigt die Ausgestaltung einer Treibscheibe 1 , bei der die Lauffläche 10 erste Laufflächenabschnitte 101 mit einem ersten Reib wert umfasst. Dieser erste Reib wert kann dem standardmässig vorhandenen Reibwert von Standard-Treibscheiben entsprechen, deren Laufflächen beispielsweise aus Stahl, Grauguss oder Sphäroguss bestehen. Eine solche Lauffläche einer Treibscheibe kann aber auch so behandelt sein, beispielsweise mittels Sandstrahlen oder Kugelstrahlen, dass die Lauffläche eine erhöhte Rauheit und damit einen höheren Reib wert gegenüber dem Tragelement aufweist als eine glatte Lauffläche. Die Lauffläche 10 der in Figur 2 dargestellten Treibscheibe 1 weist entlang des Treibscheibenumfangs zweite Laufflächenabschnitte 102 mit geringerem bzw.
reduziertem Reibwert auf. Durch diese zweiten Laufflächenabschnitte 102 wird ein insgesamt geringerer Reibschluss zwischen der Treibscheibe und dem an der Lauffläche 10 anliegenden Tragelement bewirkt. Dies führt zu einer Reduktion der Traktionsfähigkeit des Traktionssystems, d. h. zu einer Verringerung der von der Lauffläche der Treibscheibe auf das Tragelement übertragbaren Traktionskraft, so dass ein Rutschen des Tragelements auf der Lauffläche der Treibscheibe bereits bei der Übertragung einer geringeren Traktionskraft erfolgt. Insbesondere bei einer starken Bremsung, beispielsweise bei einer Notbremsung der Aufzugskabine, rutscht dank den zweiten Laufflächenabschnitten 102 mit geringerem Reib wert das Tragelement kurzzeitig auf der Lauffläche 10 der Treibscheibe, wodurch die bei der Bremsung in der Aufzugskabine auftretende Verzögerung reduziert wird.
Die ersten Laufflächenabschnitte 101 mit einem ersten Reib wert und die zweiten Laufflächenabschnitte 102 mit geringerem Reibwert sind entlang des Treibscheibenumfangs der Treibscheibe 1 abwechselnd nebeneinander angeordnet. Die Abschnittslängen x bzw. y dieser ersten und zweiten Laufflächenabschnitte entsprechen Kreisbogen der Lauffläche 10 der Treibscheibe 1, welche Kreisbogen jeweils durch die zugeordneten Sektorwinkel αχ , ay definiert sind. Die Abschnittslängen x, y, bzw. die zugeordneten Sektorwinkel αχ , ay sind variabel, wobei zweckmässige Grössen der Sektorwinkel von einer Vielzahl von Einflussfaktoren abhängig sind und durch Versuche ermittelt wurden. Es können unterschiedlich viele zweite Laufflächenabschnitte 102 mit geringerem Reibwert entlang eines Treibscheibenumfangs angeordnet sein. Die ersten Laufflächenabschnitte 101 mit einem ersten Reib wert, wie auch die zweiten Laufflächenabschnitte 102 mit geringerem Reib wert können in Umfangsrichtung unterschiedlich lang sein, wobei diese Abschnittslängen Sektorwinkeln ax , ay entsprechen, die 5° bis 30°, vorzugsweise 10° bis 20° betragen. Als besonders günstig hat sich eine Ausführungsform mit gleichen Abschnittslängen x, y erwiesen, welche Abschnittslängen jeweils einem zugeordneten Sektorwinkel von etwa 15° entsprechen. Bei einem Sektorwinkel von beispielsweise 15° werden auf dem Treibscheibenumfang jeweils 12 erste Laufflächenabschnitte mit einem ersten Reib wert und 12 zweite Laufflächenabschnitte mit geringerem Reib wert angeordnet.
Die abwechselnde Anordnung von ersten Laufflächenabschnitten 101 mit einem ersten Reibwert und zweiten Laufflächenabschnitte 102 mit geringerem Reib wert bewirkt, dass im Falle einer starken Verzögerung bei einer eingeleiteten Notbremsung ein kurzzeitiges Rutschen der Tragelemente auf der Lauffläche der Treibscheibe ermöglicht wird, da die zweiten Laufflächenabschnitte 102 mit geringerem Reibwert eine geringere Reibkraft auf die Tragelemente 2 ausüben. Hierbei können diese zweiten Laufflächenabschnitte 102 beispielsweise eine Oberflächenbeschichtung aus einer Substanz mit geringem Reibwert, beispielsweise aus PTFE, aufweisen. Beliebige andere Oberflächenbeschichtungen, die zu einem geringeren Reibwert führen, können ebenfalls verwendet werden. Die zweiten Laufflächenabschnitte 102 können jedoch auch als Aussparungen ausgebildet sein, wobei im Bereich dieser Laufflächenabschnitte gar kein Kontakt zwischen dem Tragelement 2 und der Treibscheibe 1 besteht.
In den Bereichen der ersten Laufflächenabschnitte 101 mit dem ersten, höheren Reib wert, die beispielsweise durch eine Sand- oder Kugelstrahlbehandlung erzeugbar sind, kann die elastomere Oberfläche des Tragelements 2 bei Stillstand des Aufzugs in die Vertiefungen der rauen Lauffläche 10 der Treibscheibe 1 eindringen. Dadurch wird eine Art von Formschluss zwischen Treibscheibe 1 und Tragelement 2 gebildet. Dies verhindert ein Driften des Tragelements auf der Lauffläche der Treibscheibe bei Stillstand des Aufzugs. Ist der Aufzug über einen längeren Zeitraum nicht in Betrieb, so wird durch das Verhindern des Driftens gewährleistet, dass es nicht zu einer Positionsänderung der Aufzugskabine 3 kommt.
Eine definierte Rauheit der ersten Laufflächenabschnitte 101 mit einem ersten, höheren Reibwert kann durch Strahlverfahren mit unterschiedlichen Strahlmitteln erzeugt werden. Als Strahlmittel können beispielsweise Glasperlen, Inox-Kugeln oder Biloxit (Korund, AI2O3) verwendet werden. Die Korngössen der Strahlmittel liegen vorteilhafterweise zwischen 30 μιη und 200 μιη. Der Strahldruck kann zwischen 1 und 4 bar liegen. Dies führt zu mittleren Rauheits werten Ra von 0.3 bis 2 μιη. Als besonders geeignete Oberflächenbehandlung hat sich eine Bestrahlung mit Inox- Kugeln der Grösse 50 bis 200 μιη erwiesen, die zu einem Rauheitswert Ra von 0,5 μιη führt. Diese Oberfläche bewirkt eine gute Haftung des Tragelements auf den entsprechenden ersten Laufflächenabschnitten 101 bei Stillstand des Aufzugs, wodurch ein Driften des Aufzugs bei Stillstand verhindert wird.
Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Treibscheibe 1. Bei dieser Treibscheibe sind die ersten Laufflächenabschnitte 101 mit einem ersten Reibwert und die zweiten Laufflächenabschnitte 102 mit geringerem Reib wert um die Achse der Treibscheibe 1 verdrillt auf der Lauffläche 10 der Treibscheibe 1 angeordnet. Die Seiten z der Laufflächenabschnitte 101, 102 verlaufen also schräg zu den Mantellinien m eines Zylinders, der durch die Lauffläche 10 der Treibscheibe 1 definiert ist. Die Richtung der Seiten z der ersten und der zweiten Laufflächenabschnitte 101, 102 weicht dabei an jeder Stelle um einen Winkel ß von 1° bis 60°, vorzugsweise von 15° bis 45°, von der Richtung der diesen Stellen zugeordneten Mantellinien m des genannten Zylinders ab. Die Laufflächenabschnitte 101, 102 haben auch hier wieder Abschnittslängen x bzw. y, die durch zugeordnete Sektorwinkel ax , ay von Kreissektoren des Querschnitts der Treibscheibe 1 definiert sind. Die Sektorwinkel ax , ay, deren Schenkel sich auf der Rotationsachse der Treibscheibe 1 schneiden, bestimmen auf der Lauffläche 10 der Treibscheibe 1 die Länge der Kreisbogen und damit die Abschnittslängen x und y der ersten und der zweiten Laufflächenabschnitte. Auch bei dieser Ausführungsform einer erfindungsgemässen Treibscheibe betragen die den Abschnittslängen zugeordneten Sektorwinkel ax , ay 5° bis 30°, vorzugsweise 10° bis 20°. Als besonders günstig hat sich eine Ausführungsform mit gleichen Abschnittslängen x, y erwiesen, welche Abschnittslängen jeweils einem zugeordneten Sektorwinkel von etwa 15° entsprechen. Bei einem Sektorwinkel von beispielsweise 15° werden auf dem Treibscheibenumfang jeweils 12 erste Laufflächenabschnitte 101 mit einem ersten Reib wert und 12 zweite Laufflächenabschnitte 102 mit geringerem Reib wert schräg zu den Mantellinien m angeordnet.
Figur 4 zeigt eine als abgewickelten Zylindermantel dargestellte Lauffläche 10 einer Treibscheibe 1, bei welcher die ersten Laufflächenabschnitte 101 und die zweiten Laufflächenabschnitte 102, wie bei der Ausführungsform gemäss Figur 3, schräg zu den Mantellinien m des durch die Lauffläche der Treibscheibe definierten Zylinders angeordnet sind. Der Winkel ß zwischen den Mantellinien m und den Seiten z der ersten Laufflächenabschnitte 101 bzw. der zweiten Laufflächenabschnitte 102 definiert dabei die Schrägstellung der Laufflächenabschnitte gegenüber den Mantellinien m. Die Anordnung der ersten Laufflächenabschnitte 101 und der zweiten Laufflächenabschnitte 102 erfolgt auf der Lauffläche 10 der Treibscheibe unter einem Winkel ß, der so gross ist, dass die Seiten z der ersten und der zweiten Laufflächenabschnitte 101, 102 im Verlauf ihrer Erstreckung über die Breite b der Lauffläche der Treibscheibe 1 eine Versetzung in Umfangsrichtung um etwa die Summe (x + y) der Abschnittslängen eines ersten und eines zweiten Laufflächenabschnitts erfahren. Alternativ kann diese Versetzung ein ganzzahliges Vielfaches dieser Summe (x+y) betragen. Hierdurch wird gewährleistet, dass jede Mantellinie m des durch die Lauffläche gebildeten Zylindermantels gleiche Anteile von ersten und zweiten Laufflächenabschnitten 101, 102 überstreicht. Damit kommt das mindestens eine Tragelement beim Lauf über die Treibscheibe im gleichen Verhältnis mit beiden Arten von Laufflächenabschnitten in Kontakt. Die verschiedenen Eigenschaften der beiden Arten von Laufflächenabschnitten übertragen sich daher sehr gleichmässig auf das Tragelement, so dass die gewünschten Effekte der geringeren Verzögerung und des verminderten Driftens erzielt werden, ohne dass sich einer der Effekte unerwünscht stark auswirkt. Zudem sorgt eine derartige Anordnung der beiden Laufflächenabschnitte 101, 102 für eine gute Laufruhe.
Figur 5 zeigt eine Treibscheibe 1 mit einer eine Struktur aufweisenden Lauffläche 10. Diese Treibscheibe ist zum Zusammenwirken mit einem Tragelement geeignet, welches eine Traktionsfläche mit einer zur Struktur der Lauffläche der Treibscheibe 1 mindestens teilweise komplementären Struktur aufweist. Die in Figur 5 als Beispiel dargestellte Struktur der Lauffläche besteht in einer Anordnung von v-förmigen Längsrillen 105, die sich in Umfangsrichtung der Treibscheibe erstrecken. An der mit A bezeichneten Stelle sind die v-förmigen Querschnitte der Längsrillen 105 dargestellt. Die Struktur bzw. die Anordnung von Längsrillen 105 dient hier zur seitlichen Führung des Tragelements auf der Treibscheibe 1. Die strukturierte Lauffläche 10 der Treibscheibe 1 weist ebenfalls erste Laufflächenabschnitte 101 mit einem ersten Reib wert und zweite Laufflächenabschnitte 102 mit geringerem Reibwert auf. Selbstverständlich sind auch bei solchen Treibscheiben mit strukturierten Laufflächen 10 unterschiedliche Ausformungen und Anordnungen der Laufflächenabschnitte mit unterschiedlichen Reibwerten realisierbar. Die Möglichkeit der Reduktion der Traktionsfähigkeit einer Treibscheibe durch die zweiten Laufflächenabschnitte 102 mit geringerem Reibwert ist bei der dargestellten Ausführungsform besonders wichtig, da durch die v-förmigen Längsrillen die Traktionsfähigkeit, d. h. die zwischen der Treibscheibe und dem Tragelement übertragbare Kraft, in unerwünschter Weise erhöht wird.
Eine Treibscheibe 1 kann auch mehrere entlang der Rotationsachse der Treibscheibe angeordnete Laufflächen umfassen, wobei jede der Laufflächen erste Laufflächenabschnitte mit einem ersten Reibwert und zweite Laufflächenabschnitte mit geringerem Reibwert aufweist und mit einem zugeordneten Tragelement zusammenwirkt. Solche Laufflächen können durch einzelne, beispielsweise auf einer Treibwelle angeordnete Treibscheibenkörper gebildet sein, oder sie können als Laufflächen auf einer einstückig hergestellten Treibwelle, die auch die Motorwelle des Antriebsmotors sein kann, ausgebildet sein. Figur 6 zeigt eine solche Treibscheibe 1 , und die Figuren 7 bis 9 zeigen abgewickelte Laufflächen 10a-10d von solchen Treibscheiben. Die Laufflächen dieser Treibscheiben umfassen jeweils vorzugsweise gleiche Anordnungen von ersten Laufflächenabschnitten 101 mit einem ersten Reib wert und zweiten Laufflächenabschnitten 102 mit geringerem Reib wert, wobei jede Treibscheibe mindestens zwei Gruppen von Laufflächen umfasst und die Anordnungen von Laufflächenabschnitten der verschiedenen Gruppen von Laufflächen in unterschiedlichen Drehlagen auf der Treibscheibe positioniert sind. Die Tragelemente laufen dabei parallel über die nebeneinander angeordneten Laufflächen der Treibscheibe, so dass zu jedem Zeitpunkt Anordnungen von Laufflächenabschnitten 101, 102 in mindestens zwei unterschiedlichen Drehlagen mit den Tragelementen zusammenwirken.
Der Vorteil solcher Mehrfachanordnungen von Laufflächen auf einer gemeinsamen Treibscheibe besteht in der Beseitigung des unerwünschten Effekts, dass bei Laufflächen, welche erste Laufflächenabschnitte mit einem ersten Reibwert und zweite Laufflächenabschnitte mit geringerem Reibwert aufweisen, die Kraftübertragung in Abhängigkeit von der Drehlage der Treibscheibe variiert. Das Positionieren der Anordnungen von Laufflächenabschnitten in unterschiedlichen Drehlagen hat die vorteilhafte Wirkung, dass das Rutschen der verschiedenen Tragelemente auf ihren jeweiligen Laufflächen zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfolgt, so dass insgesamt ein gleichmässiger Rutscheffekt und damit eine ruckfreie und gleichmässige Verzögerung der Aufzugskabine bei einer Notbremsung erreicht werden kann. Bei der Treibscheibe 1 gemäss Figur 6 sind entlang ihrer Rotationsachse vier Laufflächen 10a-10d nebeneinander angeordnet, wobei diese Laufflächen zum Antreiben von vier jeweils einer der Laufflächen zugeordneten Tragelementen dienen. Jede der Laufflächen weist erste Laufflächenabschnitte 101 mit einem ersten Reib wert und zweite Laufflächenabschnitte 102 mit geringerem Reib wert auf, welche so auf den Laufflächen 10a-10d angeordnet sind, dass die zweiten Laufflächenabschnitte 102 einer ersten Lauffläche 10a gegenüber den zweiten Laufflächenabschnitten 102 einer zweiten Lauffläche 1 Ob um einen Sektorwinkel a' in Richtung des Treibscheibenumfangs verschoben sind. Der Figur 6 kann ausserdem entnommen werden, dass bei Treibscheiben mit mindestens vier Laufflächen 10a-10d die zweiten Laufflächenabschnitte 102 einer ersten Gruppe von nicht nebeneinander liegenden Laufflächen an derselben Position auf dem Treibscheiben- umfang angeordnet sein können, wobei zweite Laufflächenabschnitte 102 einer zweiten Gruppe von nicht nebeneinander liegenden Laufflächen um einen Sektorwinkel a' auf dem Treibscheibenumfang gegenüber den Laufflächenabschnitten 102 mit geringerem Reibwert der ersten Gruppe verschoben sind.
Die Vorteile der Ausführungsformen von Treibscheiben gemäss Figur 6 sind vorstehend beschrieben.
Die Figuren 7, 8 und 9 zeigen schematische Darstellungen von jeweils vier in eine Ebene abgewickelten Laufflächen 10a-10d von drei verschiedenen Treibscheiben 1, wobei die Pfeile P die Umfangsrichtung der Treibscheiben bzw. die Laufrichtung der auf diesen Treibscheiben laufenden Tragelemente markieren. Bei den verschiedenen Treibscheiben gemäss den Figuren 6-9 sind die zweiten Laufflächenabschnitte 102 mit geringerem Reibwert in unterschiedlicher Weise auf den Laufflächen 10a-10d verteilt. Beispielsweise können, wie in Figur 6 gezeigt, die Laufflächenabschnitte so verteilt sein, dass am Ende eines zweiten Laufflächenabschnitts 102 mit geringerem Reibwert auf einer der Laufflächen 10a sofort ein zweiter Laufflächenabschnitt 102 mit geringerem Reib wert auf einer anderen Lauffläche 1 Ob anfängt. Dabei würden sich die zweiten Laufflächenabschnitte mit geringerem Reib wert 102 der verschiedenen Laufflächen 10a- 1 Od jedoch in Umfangsrichtung nicht überlappen. Die vorstehend beschriebenen Vorteile der verschiedenen Ausführungsformen von Treibscheiben mit mehreren Laufflächen gelten auch für diese Ausführungsform. Die ersten Laufflächenabschnitte 101 mit einem ersten Reib wert und die zweiten Laufflächenabschnitte 102 mit geringerem Reib wert der verschiedenen Laufflächen 1 Oa- lOd einer Treibscheibe 1 können, wie in Figur 7 gezeigt, auch so angeordnet sein, dass sie sich in Umfangsrichtung gegenseitig überlappen. Auch diese Ausführungsform einer Treibscheibe mit mehreren Laufflächen hat die vorstehend beschriebenen Vorteile.
Die zweiten Laufflächenabschnitte 102 mit geringerem Reibwert verschiedener Laufflächen 10a-10d einer Treibscheibe 1 können auch, wie in Figur 8 dargestellt, mit grösseren Abständen oder auch unregelmässig auf der Treibscheibe 1 angeordnet sein, so dass insgesamt nur ein geringer Teil des Treibscheibenumfangs einen reduzierten Reibwert aufweist. Die Detailausbildung der Anordnung der Laufflächenabschnitte auf der Treibscheibe richtet sich nach den Notwendigkeiten, die durch die Konfiguration des gesamten Aufzugs gegeben sind. Hierbei ist Treibscheibenumfang, aber vor allem auch Gewicht der Komponenten wie Aufzugskabine, Tragelemente und Gegengewicht zu berücksichtigen. Durch eine optimale Gestaltung der Verteilung der Laufflächenabschnitte mit geringerem Reib wert, kann bei einer vorgegebenen Konfiguration des Aufzugs eine optimale Abbremsung erfolgen. Auch diese Ausführungsform einer Treibscheibe mit mehreren Laufflächen hat die vorstehend beschriebenen Vorteile.
Die zweiten Laufflächenabschnitte 102 mit geringerem Reibwert können durch verschiedene Herstellverfahren erzeugt werden. Beispielsweise kann eine aus einem Material einstückig oder auch mehrstückig hergestellte Treibscheibe so ausgestaltet sein, dass bestimmte Bereiche eine gewisse geringere Oberflächenrauheit und somit eine geringere Traktionsfähigkeit verursachen. Es können auch unterschiedliche Materialien, beispielsweise in Form von Inlays verwendet werden, die an sich vom Material her schon einen geringeren Reibwert aufweisen, wie dies beispielsweise bei Teflon der Fall ist. Insgesamt führt eine derartige Ausführung der Treibscheibe 1 zu einem optimalen System, bei dem die Traktionsfähigkeit je nach Anforderung verringert werden kann, so dass bei einer abrupten Bremsung ein erwünschtes Rutschen der Tragelemente über die Treibscheibe ermöglicht wird und somit ein zu starkes Abbremsen der Aufzugkabine im Rahmen einer Notbremsung verhindert werden kann. Durch die ersten Laufflächenabschnitte 101 mit höherem Reibwert wird dabei gewährleistet, dass bei Stillstand der Treibscheibe das Driften, d. h. ein langsames Kriechen des mindestens einen Tragmittels auf der Lauffläche der Treibscheibe, weitgehend verhindert wird.

Claims

Patentansprüche
1. Treibscheibe (1 ) zum Antreiben mindestens eines aus Zugträgern und einer elastomeren Umhüllung gebildeten Tragelements (2) eines Aufzugs, wobei
- die Treibscheibe (1) entlang eines Treibscheibenumfangs eine Lauffläche (10) zum Zusammenwirken mit einem Tragelement (2) aufweist,
- das Antreiben und Abbremsen des Tragelements (2) durch reibschlüssige Übertragung einer Traktionskraft von der Lauffläche (10) der Treibscheibe (1) auf das Tragelement (2) erfolgt,
- die Lauffläche (10) der Treibscheibe (1) entlang einer Umfangslinie erste Laufflächenabschnitte (101) mit einem ersten Reib wert aufweist und
- die Lauffläche (10) der Treibscheibe (1) entlang der Umfangslinie zweite Laufflächenabschnitte (101) mit geringerem Reib wert aufweist.
2. Treibscheibe nach Anspruch 1, wobei die ersten Laufflächenabschnitte (101) der Lauffläche (10) mittels Kugelstrahlen oder Sandstrahlen behandelt werden.
3. Treibscheibe nach Anspruch 2, wobei die Lauffläche (10) der Treibscheibe (1) eine mittlere Oberflächenrauheit von Ra = 0,3 μιη bis Ra = 2 μιη, vorzugsweise von Ra = 0,4 μιη bis Ra = 0,9μιη, besonders bevorzugt von Ra = 0,5 μιη bis Ra = 0,7 μιη aufweist.
4. Treibscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zweiten Laufflächenabschnitte (102) mit geringerem Reib wert durch eine Behandlung der Lauffläche (10) der Treibscheibe (1) mit einem Material mit geringem Reibwert, insbesondere PTFE, gebildet werden.
5. Treibscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zweiten Laufflächenabschnitte (102) mit geringerem Reib wert durch eine Aussparung in der der Lauffläche (10) der Treibscheibe gebildet werden.
6. Treibscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Lauffläche (10) der Treibscheibe (1) aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet ist und die zweiten Laufflächenabschnitte (102) mit geringerem Reib wert aus Inlays aus einem Material mit geringerem Reib wert gebildet werden.
7. Treibscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Lauffläche (10) Längsrillen (105) aufweist, die sich in Umfangsrichtung der Treibscheibe 1 erstrecken.
8. Treibscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten Laufflächenabschnitte (101) und die zweiten Laufflächenabschnitte (102) gleiche Abschnittslängen (x, y) aufweisen.
9. Treibscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten Laufflächenabschnitte (101) und die zweiten Laufflächenabschnitte (102) ungleiche Abschnittslängen (x, y) aufweisen
10. Treibscheibe nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Abschnittslängen (x, y) der ersten und der zweiten Laufflächenabschnitte (101, 102) jeweils Kreisbogen der Lauffläche (10) der Treibscheibe (1) entsprechen, welchen Kreisbogen Sektorwinkel (ax, ay) zugeordnet sind, deren Schenkel sich auf einer Rotationsachse der Treibscheibe (1) schneiden, wobei die den Abschnittslängen bzw. den Kreisbogen zugeordneten Sektorwinkel (ax, ay) 5° bis 30°, vorzugsweise 10° bis 20°, besonders bevorzugt etwa 15° betragen.
11. Treibscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Seiten (z) der ersten Laufflächenabschnitte (101) und der zweiten Laufflächenabschnitte (102) sich entlang von Mantellinien (m) des Zylinders erstrecken, der durch die Lauffläche (10) der Treibscheibe (1) definiert ist.
12. Treibscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Richtung der Seiten (z) der ersten Laufflächenabschnitte (101) und der zweiten Laufflächenabschnitte (102) an jeder Stelle um einen Winkel ß von 1° bis 60°, vorzugsweise von 15° bis 45°, von der Richtung der dieser Stelle zugeordneten Mantellinie (m) eines Zylinders abweicht, der durch die Lauffläche (10) der Treibscheibe (1) definiert ist.
13. Treibscheibe nach Anspruch 12, wobei der Winkel ß derart gewählt ist, dass sich jede Mantellinie (m) des durch die Treibscheibe (1) gebildeten Zylinders etwa zu gleichen Anteilen über erste Laufflächenabschnitte (101) und zweite Laufflächenab- schnitte (102) erstreckt.
14. Treibscheibe nach Anspruch 12, wobei der Winkel ß derart gewählt ist, dass die Seiten (z) der ersten Laufflächenabschnitte (101) und der zweiten Laufflächenabschnitte (102) im Verlauf ihrer Erstreckung über die Breite b der Lauffläche der Treibscheibe (1) eine Versetzung in Umfangsrichtung um etwa die Summe (x + y) der Abschnittslängen eines ersten und eines zweiten Laufflächenabschnitts oder um ein ganzzahliges Vielfaches dieser Summe (x+y) erfahren.
15. Treibscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei entlang einer Rotationsachse der Treibscheibe (1) mindestens zwei mittelbar oder unmittelbar nebeneinander angeordnete Laufflächen (10a-10d) zum Antreiben von mindestens zwei jeweils einer der Laufflächen (10a-10d) zugeordneten Tragelementen (2) vorgesehen sind, wobei jede der Laufflächen (10a-10d) erste Laufflächenabschnitte (101) mit einem ersten Reib wert und zweite Laufflächenabschnitte (102) mit einem geringeren Reibwert entlang des Treib- scheibenumfangs aufweist, wobei die zweiten Laufflächenabschnitte (102) einer ersten Lauffläche (10a) gegenüber den zweiten Laufflächenabschnitten (102) einer zweiten Lauffläche (10b) um einen Sektorwinkel a' in Richtung des Treibscheibenumfangs verschoben sind.
16. Treibscheibe nach Anspruch 15, bei welcher Laufflächenabschnitte (102) mit geringerem Reibwert einer ersten Gruppe von nicht nebeneinander liegenden Laufflächen (10a, 10c) an derselben Position auf dem Treibscheibenumfang angeordnet sind und Laufflächenabschnitte (102) mit geringerem Reib wert einer zweiten Gruppe von nicht nebeneinander liegenden Laufflächen (10b, lOd) um einen Sektorwinkel a' auf dem Treibscheibenumfang gegenüber den Laufflächenabschnitten (102) mit geringerem Reibwert der ersten Gruppe verschoben sind.
17. Verwendung einer Treibscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zum Aufhängen und Antreiben einer Aufzugskabine (3) und eines Gegengewichts (4) eines Aufzugs mittels Tragelementen (2), wobei die Intensität einer bei einer abrupten Bremsung auftretenden Verzögerung der Aufzugskabine (3) durch die an der Lauffläche (10) der Treibscheibe ausgebildeten zweiten Laufflächenabschnitte (102) mit geringerem Reibwert verringert wird.
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