用于提升装置的绳索以及电梯的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及提升装置的绳索，特别地用于输送乘客和/或货物的电梯的绳索。
【背景技术】
[0002]电梯典型地包括悬挂竖直可动的电梯轿厢的提升绕绳。电梯进一步包括驱动机，其在电梯控制系统的控制下驱动所述电梯轿厢。驱动力典型地从驱动机经由所述提升绕绳传递到轿厢。驱动机典型地包括电机和与提升绕绳的单独绳索接合的驱动轮，每个绳索绕过驱动轮并被连接到轿厢。绳索的材料和整个结构影响绳索的若干特性，该特性对电梯是重要的。特别地，绳索的最小弯曲半径，绳索的重量，绳索的力传递能力同样地，以及经由绳索和驱动轮之间的接合的力传递能力都受到绳索的材料和整个结构的影响。这些特性影响完工的电梯的特性。特别地，绳索的最小弯曲半径是重要的，因为它设定了在电梯中绳索绕过的滑轮的半径的下限。大的弯曲半径可减小电梯的空间效率以及使得电梯的布局更复杂。驱动轮还会需要被设计成半径大于根据扭矩产生和旋转速度是最佳的半径。每个绳索的重的重量和绕绳的总重量降低了电梯的能量效率。每个绳索的力传递能力因此相对于绳索的重量应当尽可能的大。这些特性例如在如国际专利申请号为W02009090299A1中公开的绳索中已经被最优化。在该特定情况下，宽的表面被提供用于所述绳索，其便于与驱动轮的牢固接合。表面材料是弹性体的，其为绳索内部部分提供保护和/或高的摩擦从而便于与驱动轮的牢固接合。
[0003]根据现有技术的解决方案的问题是它难以形成这样的绳索:相对于绳索的重量具有高的承载能力(特别地抗拉强度)同时使得该绳索以适度小的弯曲半径可弯曲然而具有能使内部部分良好保护的表面和/或经由该表面的良好的力传递能力。
【发明内容】
[0004]本发明的目的尤其是要解决前述的已知解决方案的缺点以及稍后在本发明的说明书中论述的问题。本发明的目的是要介绍一新的绳索以及具有一新的绳索的电梯，所述绳索使得它具有相对于绳索的重量的高的承载能力而同时以适度小的弯曲半径可弯曲并且仍具有能使保护内部部分的表面和/或经由该表面的良好的力传递能力。实施例被提供，尤其是，其中相对于重量的高的承载能力便于使得绳索相对于未承载的绳索的部分的总横截面面积具有承载构件的大的总横截面面积，从而使由绳索的未承载部分对绳索引起的附加重量最小化。
[0005]提供了一种用于提升装置的特别用于电梯的新的绳索，该绳索是带状的并包括若干平行的承载构件，该承载构件在带状绳索的宽度方向上间隔开并且嵌入共用的覆层中。每一承载构件包括若干扭绞在一起的承载线状件，该承载线状件每个都由复合材料制成，该复合材料包括嵌入聚合物基质中的加强纤维。由此，本发明的一个或多个目的得以实现。特别地，由此可获得具有相对于绳索的重量的高的承载能力(特别是大部分由加强纤维提供的抗拉强度)同时以适度小的弯曲半径使绳索是可弯曲的并且仍然具有能使内部部分良好保护的表面和/或经由该表面的良好的力传递能力。覆层还能使承载线状件结合以形成可仅使用少量的覆层材料促进的横截面。
[0006]在一优选实施例中，所述承载构件的一个或多个，优选地每个，具有至少一个至少大体上平坦的外侧面，该外侧面由所述覆层以至少大体上恒定的材料厚度覆盖。抵靠所述承载构件的平坦的外侧面定位的覆层的部分从而具有平行于承载构件的平坦的外侧面延伸的平坦的外侧面，所述平坦的外侧面形成所述绳索的外表面的一部分。通过覆盖所述平坦的面，覆层的厚度可在覆盖的面的整个区域内简单地保持数量较小。覆层的材料量可这样容易被最小化，其对于减少不必要的材料使用的目的但重要地对于减少绳索的总重量二者都是有利的。实际上，优选的是，绳索的至少一些承载构件包括若干至少大体上平坦的外侧面，该外侧面由所述覆层以至少大体上恒定的材料厚度覆盖。从而，覆层的厚度在所述至少一些承载构件的超过一侧上被最小化，由此所述优点增加。
[0007]在优选实施例中，绳索的所述承载构件的一个或多个，优选地每个，具有至少一个至少大体上平坦的外侧面，该外侧面在带状绳索的宽度方向上延伸。由此，绳索的横截面面积可有效地用于承载功能同时保持绳索的厚度较小。而且，抵靠所述平坦的外侧面定位的覆层的厚度由此数量会较小从而覆层的材料量可这样容易最小化，其对于减少不必要的材料使用的目的但是重要地对于减少绳索的总重量二者都是有利的。
[0008]在优选实施例中，所述承载构件的一个或多个，优选地每个，具有多个至少大体上外侧面。这对于绳索的横截面的更有效的使用的目的是有利的。特别地，共用的覆层的材料厚度这样可在若干位置形成为薄的。从而，由覆层引起在绳索的重量增加可最小化。这可通过一实施例获得，在所述实施例中，每个所述承载构件具有长方形的或三角形的五角形的或六角形的横截面形状。
[0009]在优选实施例中，所述承载构件的一个或多个，优选地每个，具有四个至少大体上平坦的外侧面。这对于绳索的横截面的更有效的使用的目的是有利的。特别地，共用的覆层的材料厚度这样可在若干位置形成为薄的。从而，由覆层引起在绳索上的重量增加可最小化。
[0010]在优选实施例中，所述承载构件的一个或多个，优选地每个，横截面至少大体上为长方形的。该形状的承载部分容易放置成靠近彼此和/或绳索的表面(即覆盖有较小的材料厚度)，例如当与圆形的横截面的承载部分相比时。该结构是有利的，因为绳索的横截面面积可有效地用于承载功能。而且，覆层的材料量这样可最小化，其对于减少不必要的材料使用的目的但是重要地对于减少绳索的总重量二者都是有利的。在进一步改进的实施例中，每个所述承载构件的横截面至少大体上方形的(quadratic)。这样，承载线状件可容易成形以具有横截面彼此近似相同的尺寸和形状。
[0011]在优选实施例中，所述承载构件的一个或多个，优选地每个，具有圆形的拐角。由此，承载构件的外部拐角以及覆层的内部拐角可受到保护以免磨损和断裂。
[0012]在优选实施例中，绳索具有起伏状的侧表面，该侧表面设置有在绳索的纵向上取向的凹槽，包括在绳索的宽度方向上位于相邻的承载构件之间的凹槽。由此，覆层在承载构件附近处于它的最厚处，以及在相邻的承载构件之间的间隙附近处于它的最薄处。这尤其是有利的，因为承载构件可以最小的覆层厚度得到保护，其对于促进绳索的轻的总重量是重要的。
[0013]在优选实施例中，具有起伏状的侧表面，该侧表面设置有在绳索的纵向上取向的凹槽，包括在绳索的宽度方向上中心位于相邻的承载构件之间的第一深度的凹槽以及在绳索的宽度方向上位于承载构件附近的第二深度的凹槽，第二深度小于第一深度。由此，密集的凹槽图案可仅通过薄的覆层量提供，然而覆层在承载构件附近不是过薄，从而仍能够为保护和/或力传递提供足够的手段。这些功能然后可以以最小的覆层厚度提供，最小的覆层厚度对于促进绳索的轻的总重量是重要的。在使用中，在电梯配置中，所述起伏状的侧面优选地适于抵靠驱动轮的起伏状的圆周穿过，所述驱动轮的起伏状的圆周形成用于绳索的所述起伏状的侧面的对应物，所述圆周设置有肋，肋骨延伸到绳索的每个所述凹槽中。
[0014]在优选实施例中，所述承载线状件围绕中心线状件扭绞。中心线状件优选地还是承载复合材料线状件。中心线状件优选地平行于承载构件的纵向以及平行于绳索的纵向。它优选地具有圆形的横截面。
[0015]在优选实施例中，至少一层的所述承载线状件围绕中心线状件，最内层倚靠中心线状件。该层的线状件以螺旋形式围绕中心线状件。
[0016]在优选实施例中，所述层的每个承载线状件具有楔形的横截面(朝向承载构件的中心渐缩)。
[0017]在优选实施例中，最内层的每个承载构件具有侧面，经由该侧面，它倚靠中心线状件，该面具有凹形，该凹形形成用于所述中心线状件的凸形的对应物。
[0018]在优选实施例中，单个承载线状件包括围绕它的聚合物覆层，其将所述线状件与邻近它的所述承载线状件隔开。
[0019]在优选实施例中，所述承载构件平行于绳索的纵向。从而，承载构件在当绳索被拉动时的力的方向上取向，其给予绳索高的抗拉刚度和强度。
[0020]在优选实施例中，所述加强纤维平行于承载线状件的纵向。特别地，同一承载线状件的加强纤维优选地相对于彼此实质上未扭绞。从而，加强纤维在当所述线状件被拉动时的力的方向上取向，其给予线状件一高的抗拉刚度和强度。
[0021]在优选实施例中，所述加强纤维是碳纤维。碳纤维是重量轻的并且有自己的良好的抗拉特性，特别地抗拉强度和刚度。由此，它们非常适合用于为提升装置的绳索提供承载能力。
[0022]优选地，单个加强纤维被均质地分布在所述聚合物基质中。优选地，承载线状件的横截面面积的50%以上由所述加强纤维组成。
[0023]在优选实施例中，所述共用的覆层由弹性体材料，例如硅或大体上基于硅的材料或聚氨酯或大体上基于聚氨酯的材料，制成。弹性体材料，特别地前述的材料，为承载构件提供保护。而且，由这样的材料制成的覆层可有效地用作将外力传递到承载构件的媒介。
[0024]在优选实施例中，绳索的承载构件一起盖住绳索的横截面的宽度的大部分，优选地70%或以上，更优选地75%或以上，最优选地80%或以上，最优选地85%或以上。这样，绳索的至少大部分的宽度将被有效地利用并且绳索可形成为在弯曲方向上是轻的和薄的，用于减少抗弯性。
[0025]在优选实施例中，聚合物基质的弹性模数(E)在2GPa以上，最优选地2.5GPa以上，然而更优选地在2.5-10GPa的范围内，最优选地所有的都在2.5-3.5GPa的范围内。这样，实现了一结构，其中基质实质上支撑加强纤维，特别地防止