专利名称：用于扁平柔性张力件的端接装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电梯系统。具体地说，本发明涉及用于端接柔性扁平张力件的不同的端接装置实施例。
背景技术：
常规的牵引电梯系统包括一吊舱，一配重，用于互连所述吊舱和配重的两个或多个张力件；位于在吊舱和配重上的连接点的用于张力件的每端的端接装置，一使所述张力件运动的牵引滑轮，以及一使所述牵引滑轮转动的机器。现有技术中已知的第二种类型的常规的电梯绳索系统是一种2对1的绳索系统，其中绳索被端接到一个固定的联结装置上，而不端接在配重和吊舱上。所述张力件一般由平设的或扭绞钢丝构成，所述钢丝借助于例如压缩端接装置和封装端接装置被容易而可靠地端接。
用于较大直径的张力件(常规的电梯张力件)的压缩型端接是极为有效和可靠的。施加于这种端接上的压力范围相当广泛而没有不利的结果。只要施加的压力合理地超过一些用于保持钢索的门限压力，所述的端接便是有效的。
夹紧型的以及现有的楔型端接装置已经用于柔性扁平张力件，并且适用于提供可靠的端接。不过它们费用高，并且在加重之后可能拆卸困难。和加紧型端接装置有关的高费用是由于所需的各个元件的数量和用于安装这些元件花费的时间引起的。现有的楔型端接装置虽然制造成本较加紧型端接装置的制造成本低，安装用的时间也较少，但是它们的制造成本仍然比在工业上所需的高，这是因为它们需要有纹理的表面来阻止楔上的摩擦系数降低到所需的数值以下，从而防止张力件在端接装置中运动，例如当所述的楔无意中被润滑时。此外，现有的楔型端接装置当与扁平张力件一起使用时，在承受过负载之后，难于拆卸进行维修。因而，现有技术仍然需要一种制造成本低，装配和拆卸容易并且省时的端接装置。
发明概述现有技术的上述缺点被本发明的端接装置克服或减轻了。本发明的端接装置是一种单楔装置，其中在一侧上，所述的楔由插座的负载侧保持定位(围绕其缠绕的张力件)，而在另一侧上，则由两个销钉定位，其中一个销钉是固定的，另一个是可动的，这些销钉被安装在插座上。这种装置的操作类似于另一种单楔端接装置，其中所述的楔被向下拉入插座中，从而对在所述插座和楔之间穿过的张力件提供压力。不过，本发明的端接装置具有本质的不同，其能够可靠地端接张力件，同时使用较少的材料，并且具有较低的高度，其在所需的位置夹住扁平绳索(具有较强的保持力)，此外还有助于装置的装配和拆卸。虽然现有技术中的楔装置也容易装配，但是它们难于拆卸，如上所述。本发明的装置通过使用可取下的销钉结构，使得所述的楔能够容易被取出，而不用考虑经过一段时间张力件互套发生的蠕变。可取出的销钉的位置被这样确定，使得当安装时，其对楔提供很好的支撑，而当被拆卸时，其使得所述的楔容易从插座中取出。
在本发明的另一个实施例中，由在端接装置的非负载侧上的凸起或凸出部分提供对张力件的“夹紧”效果。所述“凸起”能够夹紧张力件，从而提供较强的保持能力。此外，凸起所在的位置使得和端接装置的负载侧相关的正压力重新分布，从而使压力朝向具有较低张力的位置移动。
在本发明的端接装置的另一个实施例中，使用了杠杆的构思来端接张力件，其中不用附加的部件，例如楔。而在杠杆构思的实施例中，张力件只需要被插入装置中，并在张力件上加上负载。所述负载在装置的一端上施加拉力，从而在装置的另一端对张力件施加压力。这种构思主要适用于要求小的顶部空间的情况，当然可以应用于任何情况。
在本发明的另一个实施例中，披露了一种转动的端接装置，其提供了一个足够的摩擦表面，用于消除在张力件中的张力，并同时使得端接装置的具有摩擦表面的元件能够转动，从而对张力件的切断端抵着端接装置的第二元件施加夹紧力或压力。
下面参看附图，在几个附图中，相同的元件用相同的标号表示，其中图1A是一对一的电梯系统的透视图；
图1B是二对一的电梯系统的透视图；图2是本发明的第一实施例局部分解透视图；图3是本发明的第一实施例的侧视图；图4是同一发明的顶部平面图；图5是本发明的第一实施例的局部正视图；图6是本发明的第二实施例的示意的截面图；图7是本发明的第三实施例的示意的侧视图，其中利用杠杆作用对张力件施加压力；图8是本发明的第四实施例的示意的侧视图，其和图7的实施例类似，不过还提供了一个增强的压缩区域；图9是本发明的第五实施例的另一个示意的侧视图，其中在杠杆支点之前的在装置中的摩擦被增强了；图10是本发明的第六实施例的示意的侧视图；图11是在界限线II-II内取的图10的实施例的部分放大图；以及图12是沿图10中的截面线12-12取的本发明的截面图。
本发明的详细说明参见图1A，其中清楚地示出了本发明的张力件端接装置的相对位置。为清楚起见，其中示出了一种具有一吊舱14，一配重16，一牵引驱动装置18和一机器20的电梯系统12。牵引驱动装置18包括一用于互连吊舱14和配重16的张力件22，所述张力件由滑轮24驱动。在另一种结构中，如图1B所示，示出了一种二对一的绳索系统。这种系统的一般元件是由张力件22通过惰轮21和牵引滑轮19互连的吊舱15和配重17。这种系统一般由补偿线25和套筒23补偿。这种结构的张力件在29和终端联结装置相连。张力件22的两端，即吊舱端26和配重端28，或者，在二对一绳索实施例中，必须和两端终端联结装置29相连。本发明涉及用于柔性扁平张力件的这些端接点的每个端接点。在这种应用中包括的一种示例的张力件在1998年2月26日申请的，序列号为09/031’/108的，名称为“Tension Member For AnElevator”的美国专利申请，以及在1998年12月22日申请的，序列号为09/218/990的，名称为“Tension Member For An Elevator”的美国专利申请中详细地讨论了，这两个专利在此全文引为参考。所示的电梯系统作为例子用于说明本发明的装置的位置。
现在参看图2，其中示出了端接装置30的局部拆开的透视图。本领域的普通技术人员可以看到本发明的插座32具有紧凑的尺寸。插座32提供用于最好是3个销钉和一个楔的支撑，用于端接张力件。在图的顶部，插座32提供销钉安装部分34，用于支撑销钉35和螺栓37(图5)，螺栓37一般被固定在固定的联结装置29上(图18)，或者被固定在图1A的吊舱和配重上。插座32还提供固定的销钉安装部分36，用于支撑固定销钉38(可以是可拆卸的)，以及可拆卸的销钉安装部分40，用于支撑可拆卸的销钉42。销钉42和38相对于被插入插座32中的具有扁平张力件32的楔44的位置控制由楔44顶着插座32对张力件22施加的正压力的分布。这对于本发明这是重要的，并具有工业利益，这是因为，在被端接的任何张力件中的总应力是张力件22上的负载施加的张力和由楔或其它的夹紧装置施加的正压力的组合。当张力件22进入端接装置30中时，在张力件中的张力最高。当张力件伸入端接装置中时，因为在楔44和在装置30的负载侧54(图3)上的插座之间的摩擦，使得在张力件22中的张力降低。因而，当张力件22到达楔44的圆形部分46时，在张力件22中由于悬挂的电梯吊舱或配重(未示出)在其上产生的负载而初始存在的大部分张力由摩擦力消除了。通过从入口48至端接装置30开始分散正压力，可以减少整个部件上的应力，从而使得较少地进行重新捆扎的操作。
在张力件22上的正压力的控制和楔44的尺寸和角度以及销钉38，42的的位置有关。按照本发明的一种优选的布置是这样的一种布置，其中当张力高时，压力被减小，从而把较高的压力转移到张力件22中张力较小的区域。更具体地说，销钉38应当位于这样的位置，使得楔44能够在插座32的开口处对张力件22施加较小的压力负载。销钉42应当这样设置，使得楔44在其上的较高的位置50比在插座32的入口48附近在张力件22上产生较大的压力。销钉38的位置被这样设置，使得楔44在点52附近稍微向图3的左方移动，从而在插座32的入口48卸载(压力)。本领域的普通技术人员应当理解，销钉位置和楔44的角度共同作用，从而产生压力的分布。此外，如图3所示，围绕装置30的各个元件缠绕的张力件2 2的形状也是一个使压力向着区域50偏移的因素。
参看图3，张力件22在入口48进入插座32，并且通过摩擦力和压力被固定到插座32/楔44的负载侧54上，在该位置，由电梯吊舱的载荷而在张力件22中产生的张力的大部分被从中除去。最好在这个部分除去大约50％的张力件22中的张力(假定摩擦系数大约为0.25)，然后，张力件22延伸经过楔44的弯曲部分46，在那里可以获得更大的摩擦力，但是没有压力。在这个区域，张力件22大约失去剩余张力的60％以上。继续向下，到达楔44的第二平的表面56，从张力件22中除去剩余的张力。由图可以看出，在平的表面56的区域内的张力件上，也具有压力，并具有来自销钉42和38的附加的“夹”力。所示夹力还帮助把张力件22锁定在端接装置30中。重要的是应当注意到，所提供的夹力的分布应当位于弯曲部分46的后面，因为在这个位置，在绳索中的张力已被摩擦力和压力减少，因而使得具有局部承受大的压力的区域而没有断裂的危险。张力件22围绕销钉38缠绕，然后在销钉42和楔44之间通过，从而完成端接。重要的是注意到，张力件22的一个宽度被设置在销钉38和楔44之间，而张力件22的两个厚度被设置在销钉42和44之间。这使得增加在销钉42和楔44之间以及区域50内的在楔44和插座32之间的张力件22的压力负载。此外，可以在张力件22的切断端60，可以增加一个安全夹紧装置(未示出)，但是并不是必须的。
本发明的这种结构的优点在于，销钉42特别地是可以被取出的。对于拆卸或重新捆绕操作，这是重要的。通过取出销钉42，只需把楔44稍微升高，便能释放在张力件22上的端接压力。然后，楔44便容易地从端接装置30和被释放的张力件中被取出。因为大大减少了拆卸该装置所需的工作量和时间，所以节省了费用，因而改进了现有技术。此外，由于端接装置30的元件简单，使得端接装置30本身的制造成本降低。
在本发明的第二实施例中，构成插座70用于接收楔72，其中插座70的负载侧74被相对于固定的联结装置销钉孔76设置，使得销钉孔76在张力件22的负载侧上居中，从而使得负载(电梯吊舱，未示出)从固定的联结装置未示通过销钉孔76以对中的方式悬挂。此时，端接装置由于弯曲而在张力件22上不产生附加的应力。通过在插座70的负载侧上的摩擦力和压力，另外还通过位于插座70的非负载侧80上的夹紧结构78，实现本发明的张力件的保持。
插座70的负载侧74最好具有大的摩擦系数。如果需要，可以在从一个小区域到一个等于楔的长度的区域的一段距离上形成纹理，以便增加负载侧74的内表面上的摩擦系数，从而增加插座70的材料的固有摩擦系数。负载侧74的各个方面，和前述实施例功能相同。
在插座70的非负载侧80，楔72承载有“凸起”78或其它升高的表面结构，这对张力件22提供了顶着楔72的夹紧效果。凸起本身最好沿横向被延长，使得凸起的峰部完全横过张力件22。最好所述凸起是圆的，以便在张力件22上提供较好的保持力。凸起78的布置对于本发明也是重要的，因为凸起的布置能够影响加于插座70的负载侧74上的压力。通过仔细地设置凸起78，可以使压力朝向负载侧74上的承受较小由电梯吊舱(未示出)的载荷产生的张力的位置移动。这种力分布已经在上面讨论过，同样适用于本实施例。
现在参看图7，其中示出了本发明的另一个端接装置。该实施例通过杠杆结构对张力件22施加压力。由下杠杆140经过支点142到上杠杆144产生杠杆作用。应当理解，术语“下”和“上”是相对的，并且可以颠倒，而不改变装置的摩擦力。
下杠杆140最好具有顶部摩擦表面146，其具有径向负载端148，其半径最好被选择成满足扁平张力件的最小弯曲半径要求。提供销钉150作为支点142。最好在从杠杆144延伸的一对臂152之间具有足够的间隙，以便接收杠杆40和张力件22。臂152最好足够长，以便在杠杆140的表面146和杠杆144的下表面154之间最低限度地提供足够的空间，从而使得张力件22能够在其间穿过。还应当注意，杠杆144最好比杠杆140长，以便提供用于钻出销钉孔156的材料，并使得能够在张力件22的负载方向上对中。
在本发明的另一个实施例中，如图8所示，其基本构思是相同的，只是由该装置产生的压力由于用于产生所述压力的位置而被增强。本实施例包括一下杠杆162，其具有摩擦表面164，在其一个边缘上具有半径166，在其另一个边缘上具有一个成一定角度的表面168。在相对于下杠杆162的一个预选位置设置有枢轴销钉170。通过计算来确定销钉170的合适的位置，如后所述。上杠杆172一端的长度最好大于下杠杆162，以便提供用于设置销钉孔174所需的材料。在杠杆172的和销钉孔174的相对端，有一个成一定角度的部分176，其具有成一定角度的接触表面178。当上下杠杆162，172彼此平行时，接触表面178最好和斜面168基本平行。臂180(只能看到一个)最好足够长，以便使杠杆172和杠杆162离开一个足够的距离，以便确保绳索的压缩发生在表面168和178之间，而不发生在水平表面之间。
在本实施例中，张力件22从图的右方向左方穿入。位于张力件22上的载荷(电梯吊舱，未示出)向下拉动杠杆162的右侧，使得杠杆162的左侧挤压杠杆172的表面178，从而使端接装置起作用。在表面168和178之间的张力件上的夹力或压力由下式表示FN＝FR/S·sinα其中F是加于张力件22上的载荷；R是载荷F的中心和枢转点170之间的距离；S是枢转点170和夹力FN的所需位置之间的距离，如图8所示；α是垂直于杠杆172的直线和表面178之间的角度。
本实施例具有增加的机械效益，这可以由一个例子看出。当后一个实施例的机械效益为3时，本实施例的α＝20度的斜面使得机械效益为8.8。因此，本实施例大大提高了机械效益而没有使装置变得复杂。
在本发明的另一个类似的实施例中，如图9所示，通过利用弯曲的接触表面增加摩擦力，使得和前两个实施例相比，端接装置190较短。和图7、图8的实施例相比，本实施例的装置在枢轴上没有较高的载荷。在本实施例中，上杠杆192的下表面上具有正弦形的接触表面194，其和在下杠杆198上的正弦接触表面196近似。正弦表面提供增强的摩擦特性，因而从张力件22除去的拉伸应力。这样，通过总长度较短的装置190，在下杠杆198中的枢轴销200上的杠杆作用不会消除。在上杠杆192中提供有销钉孔202，用于使装置190固定到终端联结装置(未示出)上。
现在参看图10-12，其中示出了本发明的另一种端接装置。装置210在凸轮214上具有摩擦表面212，其中使用转动，并使用在凸轮214和插座218之间对张力件22的切断端216的夹紧作用。
凸轮214是一种复杂的曲线板形状的结构，其中具有孔222，与插座218的凸起部分224嵌套。所述的孔最好偏离凸轮214的中心。孔222的位置由使r1和r2之间的比最大确定。凸轮214可以围绕凸起部分224转动，使得凸轮的延伸部分226和插座218的凸出部分228实现压力接触(一个紧密接触区域)。因为张力件22的切断端216通过凸轮延伸部分226和凸出部分228之间，所以当凸轮214由加于张力件22上的负载推动而转动时，张力件便受到压力。
用于保持张力件22的力被定义为F2。
F2＝K摩擦×F正其中F正＝F1×(R1/R2)/Tan ar1，r2是在图10中所示的距离，角度a是当凸轮围绕凸起部分224转动时，在接触点的凸出部分的表面和凸轮延伸部分226的运动轨迹之间的角度。
虽然本发明针对其示例的实施例进行了说明，本领域的技术人员应当理解，不脱离本发明的范围和精神，可以对所述实施例作出许多改变，省略和增加。本发明已通过示例而不是限定进行了描述。
权利要求
1.一种电梯吊舱张力件端接装置，其包括一具有一负载侧和一切侧的插座；一在所述插座的负载侧的至少一部分上的摩擦表面；一可以和所述插座相连的楔；以及一楔位置控制器，当所述的楔和所述插座相连时，所述控制器使所述的楔偏置，使得以预选的分布对所述负载提施加压力，使得在所述插座的入口附近承受较小的压力。
2.如权利要求1所述的电梯吊舱张力件，其中所述摩擦表面沿着插座的负载侧延伸一个等于所述提供压力的楔的距离。
3.如权利要求2所述的电梯吊舱张力件，其中所述摩擦表面具有1.0的摩擦系数。
4.如权利要求1所述的电梯吊舱张力件，其中所述楔位置控制器使所述楔偏置，从而引起压力的所述预选分布。
5.如权利要求1所述的电梯吊舱张力件，其中所述楔位置控制器是被安装在所述插座上的销钉。
6.如权利要求5所述的电梯吊舱张力件，其中所述销钉是可取下的。
7.如权利要求1所述的电梯吊舱张力件，其中所述楔位置控制器是在所述插座中的“凸起”，其被定位成使得在一个计算以帮助实现压力的所述预选的分布的位置和所述楔接触。
8.如权利要求5所述的电梯吊舱张力件，其中所述销钉当单独的张力件通过所述端接装置时夹紧单独的张力件。
9.如权利要求7所述的电梯吊舱张力件，其中所述凸起当单独的张力件通过所述端接装置时夹紧单独的张力件。
10.如权利要求1所述的电梯吊舱张力件，其中所述的楔是工业标准楔。
11.一种电梯吊舱张力件端接装置，其包括一具有一负载侧和一切侧的插座；一在所述插座的至少负载侧上的摩擦表面；一可以和所述插座相连的楔；所述楔和所述插座中的一个被成形为，使得在穿入所述插座的张力件中产生压力负载，其中所述压力负载在所述摩擦表面上不均匀地分配。
12.如权利要求11所述的电梯吊舱张力件，其中所述负载从入口向着所述插座偏移。
13.一种电梯吊舱张力件端接装置，其包括一具有至少一负载侧摩擦表面的插座；一可被接收在所述插座中的楔，所述楔和所述插座协同操作，用于对从其间穿过的所述张力件提供摩擦力和压力，所述压力在所述插座中被分配，使得所述压力离开所述插座的入口偏移。
14.一种电梯吊舱张力件端接装置，其包括一第一杠杆；一和所述第一杠杆分开的第二杠杆；一对臂，其和所述第二杠杆相连并和所述第一杠杆枢转地接合，借以使穿入所述端接装置的张力件在所述装置的一端加载，从而推动所述杠杆离开，并使所述张力件在所述装置的第二端在所述第一和第二杠杆之间被夹紧。
15.如权利要求14所述的电梯吊舱张力件，其中所述第一和第二杠杆的每一个在所述装置的所述第二端包括一个成一定角度的延伸部分，所述延伸部分增加穿过所述端接装置的张力件上的夹紧力。
16.如权利要求14所述的电梯吊舱张力件，其中所述第一杠杆和所述第二杠杆中的每一个包括在其表面上的弯曲部分，它们彼此面对，在每个杠杆中的所述弯曲部分是彼此互补的。
17.一种电梯吊舱张力件端接装置，其包括一具有一个摩擦区域的插座；一和所述插座相连并具有一个摩擦区域的凸轮，所述插座摩擦区域和所述凸轮摩擦区域具有互补的轮廓；包括插座表面和凸轮表面的一个紧密接触的区域，当所述装置被加载时所述紧密接触区域相互面对紧密接触，借以使得在所述张力件通过所述端接装置穿过时，利用摩擦力和压力被固定和夹紧在所述紧密接触区域中。
18.如权利要求17所述的电梯吊舱张力件，其中所述凸轮和所述插座被可枢转地连接。
19.如权利要求17所述的电梯吊舱张力件，其中所述插座包括固定的联结装置。
全文摘要
用于扁平柔性张力件的端接装置的几个实施例包括楔型的端接装置，夹紧型端接装置和摩擦型端接装置以及它们的组合。
文档编号F16G11/04GK1424975SQ00818501
公开日2003年6月18日 申请日期2000年12月13日 优先权日2000年1月19日
发明者B·特拉克托文科 申请人:奥蒂斯电梯公司