具有减小噪声和振动的无槽套管配置的电梯带组件的制作方法

专利名称：具有减小噪声和振动的无槽套管配置的电梯带组件的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及用于电梯系统的承载负荷的部件。尤其涉及一种有一专用的套管和芯线配置的电梯带组件。
背景技术：
电梯系统通常包括一个在一升降通道内移动的电梯舱和平衡重量，以便将乘客或货物送到建筑物内的不同楼层。一个承载负荷的部件如绳或带通常在一组滑轮上移动并支承电梯舱和平衡重物的负荷。有各种类型的用于电梯系统的承载负荷的部件。
一种类型的承载负荷的部件是一种涂层的钢带。通常的配置包括多根沿该带组件的长度延伸的钢芯线。一个套管外加在这些芯线上并形成带组件的外部。一些套管外加工艺导致在该带组件的至少一面上的套管表面中形成的一些槽。一些工艺也往往造成这些钢芯线沿带的长度相对于套管的外部的位置中的变形或不规则。
例如

图1例示这两种现象。如可以看到的，套管20的外部和芯线22之间的间距沿带的长度而变化。如可从图示理解的，安置在套管内的芯线22好像包括一系列对应于槽30之间间隔的长度相等的芯线区段(如24，26)。为了例示，图1中芯线的典型的物理布置有些夸张。在一些例子中，芯线相对于套管外表面的位置的真实变形或变化可能人眼看不出来。
当采用传统的套管外加工艺时，在套管外加工艺期间支承这些芯线的方式往往造成芯线沿带的长度相对于套管外表面的几何形状和构型的此种变形。
虽然此种配置已被证明是有用的，但仍需要改进。与此种带组件有关的特殊难题是，当带在电梯系统内移动时，这些槽和套管内芯线的位置与系统的其它部件如滑轮相互作用而产生不希望有的噪声、振动或两者均有。例如，当带组件以恒定速度移动时，槽与滑轮接触的稳定状态的频率产生恼人的响声。据信，芯线离套管外表面的间距中的重复的变化图形导致产生这种噪声。
需要一种替代的配置来尽可能减小或消除在电梯系统操作期间振动或恼人声音的出现。本发明就满足这种要求。
发明概要一般来说，本发明提供一种用于电梯系统的带组件并包括一种制造该带组件的方法。该带组件包括多根大体上平行于该带的纵向轴线而延伸的芯线。一个在这些芯线上的套管包括一个大体上光滑的连续的外表面，当该带移动时，该外表面适合于接触电梯系统中的滑轮。
一种按照本发明的用于制造电梯带组件的方法包括以选定的配置准直多根芯线。一种尿烷材料外加在芯线上以便将这些芯线包围在该套管中，使得该套管在其外部有一适合于接触电梯系统中滑轮的光滑的连续表面。当外加套管时在每根芯线上保持一个选定的张力，使得这些芯线与套管上的光滑的连续外部保持均匀的间距。该均匀的间距最好延伸在该带组件的整个长度上。
一种按照本发明设计的带组件最好包括使这些芯线这样安置在该套管内，使得这些芯线和套管外表面之间的间距沿带的长度大体上保持均匀。通过控制芯线在套管内的几何形状，本发明增强了电梯系统操作期间的光滑性和安静度。
本发明的配置免去了许多其它设计中存在的槽，并尽可能减小了芯线相对于套管外部的位置的变化。具有更均匀的芯线放置和光滑的套管外表面，减小或消除了电梯操作期间恼人的响声或振动的出现。
该技术的专业人员从下列当前优选实施例的详细描述中将清楚本发明的各种特点和优点。该详细描述的附图简述如下。
附图简述图1示意例示一种按照现有技术的芯线相对于带的套管的外表面的典型的几何形状。
图2示意例示按照本发明的一个实施例设计的一种示范的带组件的一部分。
图3是沿图2中线3-3截取的截面图。
图4是按照本发明的一个实施例设计的制造带组件的方法的示意图。
图5示意例示一种用于完成本发明方法的示范工具。
图6示意例示也示于图5的该示范工具的一个优选的细部。
优选实施例详述图2和图3例示一个设计用于电梯系统的带组件40。多根芯线42大体上平行于带组件40的纵轴线而准直。在一个例子中，芯线42用多股钢丝制成。
一个套管44罩在芯线42上。套管44最好用聚尿烷基的材料制成。许多种此类材料可以买到并在该技术中已知可用作电梯的带组件。在一个例子中，该优选的尿烷材料是一种醚基聚尿烷。在一个特定例子中，一种MDI醚基材料对本发明的一个特定实施例是优选的。
套管材料最好具有使带组件在电梯系统内长期使用的特性。套管的摩擦特性最好能精确控制。在一个例子中，0.2的摩擦系数值是优选的最小系数。套管具有足够的摩擦特性能保证电梯系统操作期间的合适拖位行为。
套管材料最好有高的抗磨性能并能抗切割或撕裂，使得在组件的寿命期间不易产生带组件的磨损。已经认识到，套管的磨损导致诱生的振动和带的过早替换，因此，希望有足够的抗切割性能或抗撕裂性能。
套管材料的另一个希望有的特性是具有足够的抗拉强度，以便承载电梯系统内芯线42和滑轮之间的负荷。因为套管材料接触滑轮，所以芯线上的负荷必须由套管材料在芯线和滑轮之间承受。
套管材料的另一优选特性是高的抗水解性能，以避免套管性能变坏，由于电梯升降通道内常常遇到相当高的温度和相当高的湿度，因此否则的话会发生变坏。该材料也最好不会受其它污染物如润滑剂的坏影响，在某些升降通道内可能会遇到润滑剂。也希望选择一种其抗紫外辐射性能最好的材料。
给出这些描述后，该技术的专业人员将能够选择一种合适的套管材料来满足其特定状况的要求。
套管44确定带组件40的外部长度L、宽度W和厚度t。在一个例子中，带组件的宽度W为30毫米而厚度t为3毫米。在该同一例子中芯线42的直径为1.65毫米。芯线42的长度最好等于组件的整个长度L。
套管44有外表面46和48。当带组件40移动以提供所要的电梯舱移动时，至少一个表面46或48将接触电梯系统内的滑轮和可能的其它部件。外表面46和48最好两者都是光滑的而沿带组件40的长度L不受阻碍。本发明的组件与至少一个外表面上存在多个间隔的槽的现有技术的设计不同。当带组件40在电梯系统内移动而接触其它部件如滑轮时，没有槽能够提供电梯操作期间减小振动、噪声或两者的显著优点。
表面46和48最好沿带组件的整个长度彼此平行。为了保证电梯的带沿电梯系统中的滑轮适当地运行，保持平行的表面是重要的。因此，本发明包括保持该带的外部构型或几何形状的特定尺寸的容差。
芯线42最好这样安置在套管44内，使得这些芯线完全被套管材料包围。这能够更好地保护这些芯线抵抗腐蚀和使这些芯线在套管材料中有更大的表面覆盖和穿透。在现有技术的设计中，芯线在槽的位置处的那些部分至少部分地暴露而不能完全用套管44的材料覆盖。
芯线42最好这样安置在套管44内使得芯和线至少一个外部表面46或48之间的间距沿组件40的长度L大体上保持恒定或连续。使芯线和外部表面46和48之间的间距保持恒定或连续能在电梯操作期间消除潜在的振动源、噪声源或两者。保持一个大体上恒定的间距能提供更顺畅的电梯操作。在制造过程中可能产生芯线40和表面46、48之间间距的某些变化，但这种变化最好能尽可能受到限制或控制。可以容忍沿带的长度的某些变化，但这种变化不应当在再现的相当短的间隔处重复出现。
在带的制造过程中，最好如下所述地保持芯线42上的张力，以保证芯线42具有离至少一个外部表面46或48的恒定间距。在许多情况下，表面46和48刚巧平行，而离两个表面的间距都保持恒定。
图4示意地例示一种按照本发明设计的制造带组件40的方法。芯线供给源50提供芯线42。在一个例子中，芯线供给源50包括多个包含多股钢丝的卷轴，这些钢线适当地卷绕在一起而形成芯线42。芯线可以在完成外加套管44的方法的处所的同一设施上形成，或者芯线可以预先形成和预先卷在轴上，这取决于特定状况的要求。
通常每根芯线被预先制成并卷绕在单独一个卷轴上。一个单独的带组件可以包括例如十二根芯线。因此，制造过程包括将十二根单独的芯线卷绕在制造设备的开始区段处的十二个单独的卷轴上。
安置装置52以所要的准直程度使芯线42准直，使得这些芯线平行于带组件40的纵轴线而延伸。拉伸装置54在套管外加过程中控制芯线42上的拉伸量。虽然示意例示一个单独的拉伸台54，但沿带组件40的装配线也可使用多个拉伸装置。例如，在套管外加台56的两侧上最好对芯线外加同样的拉伸强度。拉伸台54最好包括一个在一所要范围内监测和控制拉伸强度的合适地编制程序的控制器。
更具体地说，每根单独的芯线上的拉伸强度在整个制造带组件的过程中最好保持在希望的水平上，使得能尽可能控制带的构型或几何形状。每根单独的芯线上的拉伸强度相对于其它芯线可以不同。在一个例子中，在每根芯线上安置约50牛顿的基本拉伸强度并制成一个样品带组件。然后最好检验该样品带组件以保证其几何形状是像所希望的那样。如果存在不希望产生的变化如微小的弯曲，那么就调整一根或多根单独芯线上的拉伸强度来处理该不希望有的带的几何形状的变化。通过制造数个样品和测量及调整，能够确定产生所要带的几何形状的所需单根芯线的拉伸强度。
每根单独芯线上的拉伸强度最好足够地大，使得芯线水平位置(例如在图2、3、5中所见)在整个套管外加过程中保持相等。因为本发明包括在制造过程的套管外加部分中免去芯线的支承件，所以在本发明过程中所用的拉伸强度可能需要大于传统技术中所用的拉伸强度。
虽然没有特别例示，但制造设备中最好包括拉伸强度反馈装置(如该技术中已知的)，使得在整个装配过程中能够按照需要监控和调整每根单独芯线上的拉伸强度。
套管外加台56最好包括一个合适的模具或其它装置，用于将套管材料外加到芯线42上。供给源58以常规方式将选定的材料提供给套管外加台56。套管材料可以压力模制地、挤压地或用其它方式外加到芯线42上。
在一个例子中，包括滚柱59作为套管外加台56的一部分或紧跟其后。滚柱59最好涂了聚四氟乙烯。滚柱59在外加套管材料之后立即对带组件的表面46和48进行表面处理。滚柱59例如可以在套管表面上提供压花图形。滚柱59有利于保证平坦的平行表面46和48。最好包括滚柱59，因为不用传统设备中使用的芯线支承件会产生一种附加的尺寸控制的要求。滚柱59提供了这种附加的尺寸控制。
在所示的例子中，滚柱59安置在带装置的对置两侧上(虽然在图4中只示出一个滚柱)。滚柱59最好伸展跨过该带组件的整个宽度，以便最好地进行表面46和48的尺寸控制。
在一个例子中，滚柱自由转动而当带组件通过该滚柱时随着带组件的移动而转动。在另一例子中，滚柱装有电动机，使其以受控速率转动。
已形成的带组件40最好而后在精加工台60上精加工。在一个例子中，精加工台60包括一个成形装置、一个尺寸检验装置和一个凝固冷水浴，套管材料和其中的芯线在浴中冷却到一个合适的温度。
该精加工台的成形装置最好包括一个刚性结构，该结构迫使套管具有一个所要的外部构型。该检验装置(如已知的激光三角测量装置)测定是否达到了所要的几何形状。
已制成的带装置40然后最好例如在62处储存在卷轴上，以便用于装运到各地方而安装在电梯系统中。带组件40可以预切割到特定长度或可以以较大量提供，在该处安装技术人员选择适当量的带材料以用于特定用途。
图5示意例示一种示范的模制装置70，用于将套管44外加到芯线42上。传统的配置包括多个芯线支承件，这些支承件在带组件40上的至少一个外部表面中导致形成多个槽。因为本发明包括免去这些槽，所以最好不使用具有此种芯线支承件的典型的芯线支承配置。
图5的示范的成形装置70包括一个具有输入侧74的模制壳体72。芯线安置装置76最好安置在输入侧74。芯线安置装置76包括多个孔78，芯线72通过这些孔送入装置70。孔78最好精密机加工或用其它方法制成，使得在芯线42的外部和孔78的内部之间保持紧密的容差。孔78和芯线42之间具有紧密配合能在模制过程中防止套管材料回流。
模制壳体72包括一个或多个孔79，通过这些孔79利用压力注入将套管材料外加到芯线上。如该技术中已知，当材料适当加热时，压力注入能够用于模制诸如聚尿烷之类模制材料。给出这些描述后，该技术的专业人员将能够选择合适的条件来获得所希望的结果。
模制装置70包括一个在模制壳体72的输出侧82上的孔80。孔80的形状最好能控制外部形状和带装置40上的表面。
图6例子中模制装置70的孔80沿孔的形成表面46’和48’的部分有一非线性的构型。该非线性构型当跨越宽度观看时形成带组件厚度的差异。如可从图示理解的，带组件的对应于芯线42位置的部分与带组件的设有芯线的部分相比较其厚度减小。
表面46’和48’的变化的非线性构型被设计成能容忍跨过带宽度的收缩量的变化，这种变化会在带装置的精加工和凝固期间产生。据信，该收缩量对应于尿烷套管材料的截面。在有芯线42的区域中，由于芯线材料的存在，收缩将较小，在一些例子中芯线材料为钢。带组件的没有芯线的部分由于在组件的那些点收缩较大而具有暂时较大的厚度。
跨越组件宽度的厚度变化有利于在表面46和48之间获得最终形成的平坦而平行的准直。图6中例示的构型种类对本发明制造带组件的方法是独特的。在现有技术的工艺中，包括模制轮作为套管外加台的一部分。这样操作的模制轮将套管材料更多地压成平面构型作为初始冷却过程的一部分。因此，作为本发明实施例子一部分的非线性变化厚度的方法，以独特的方式考虑了在凝固过程中产生的变化的收缩量。
在一个例子中，由图6中所示的模制装置的孔80形成的套管厚度的变化约为0.05～0.10毫米。特定带组件的总尺寸、芯线和选定套管材料的尺寸将确定特定状况所需的特定厚度的变化。给出该描述后，该技术的专业人员将能够选择合适的尺寸来满足其特定状况的要求。
在一个例子中，该选定的套管材料是一种无蜡聚尿烷。在这样一个例子中用于套管的聚尿烷材料不包括由聚尿烷制造商正常添加的蜡添加剂。本申请的拥有人有一个关于这样一种电梯带组件的共同未决的专利中请。其顺序号为09/921,803，于2001年8月3日提出申请。该说明书的公开内容参考合并于本说明书内。
当使用一种无蜡聚尿烷材料时，在带的制造过程中产生挑战性问题。因为该聚尿烷材料不包含正常的蜡添加剂，所以保证合适的脱模是较难的。根据本发明设计的考虑此种状况的一种示范配置如图5中所示。一个预冷装置86最好安置在孔80附近，使得当该带组件从孔80出来时，一种用88示意的冷却流体如水或空气外加到模具或刚形成的套管或两者上。当其流出模制装置70时，该冷却流体帮助至少稍许凝固套管材料并使其收缩，从而使其易于从孔80移出。
上面的描述是示例性的而并不带限制性。该技术的专业人员显然可以对公开的例子进行变化和修改而无须偏离本发明的实质。本发明受到的法律保护范围只可能由下列权利要求书限定。
权利要求
1.一种制造在一套管内有多根芯线的电梯带组件的方法，包括以下步骤(a)以一种选定的配置准直这多根芯线；(b)将一种选定的套管材料外加在这些芯线上，以便将这些芯线包围在该套管中，使套管的外部有一个大体上光滑连续的表面，该表面适合于接触电梯系统中的滑轮；以及(c)在这些芯线上分别保持一个选定的张力，而同时外加套管，使得芯线上的张力控制这些芯线在该套管内的位置，而这些芯线沿该带组件的长度和该套管上的大体上光滑的连续的表面的间距是均匀的。
2.权利要求1的方法，其特征在于包括在不同的单根芯线上保持不同的张力。
3.权利要求1的方法，其特征在于包括完成步骤(a)至(c)以制造一个样品带组件；检验该样品带组件；确定该样品带组件的构型是否与一个所要的构型一致；以及当该确定的构型不与所要的构型一致时，调整在至少一根芯线上所保持的张力。
4.权利要求3的方法，其特征在于包括重复权利要求3的步骤，直到该样品带的构型与所要构型一致。
5.权利要求1的方法，其特征在于，该套管材料包括一种无蜡尿烷。
6.权利要求5的方法，其特征在于，步骤(B)包括使用一个模制装置，并包括当该外加的管套和这些芯线移出该模制装置时冷却该套管材料或模制装置中的至少一个。
7.权利要求6的方法，其特征在于包括将一种流体浇注到该套管材料或模制装置上。
8.权利要求1的方法，其特征在于包括使用一个模制装置而其中该模制装置有一个孔，该带组件通过该孔行进，该孔包括一个非线性构型，使得退出该孔的套管的厚度横跨该套管的宽度而变化。
9.权利要求1的方法，其特征在于包括通过迫使该套管进入一个保证该套管外部有一所要构型的成形装置来精加工该套管的外部，并冷却该带组件。
10.一种电梯带组件，包括多根被准直到大体上平行于该带的纵轴线的芯线；以及一个在这些芯线上的套管，该套管包括一个大体上光滑的连续的外表面，该外表面适合于当该带移动时接触电梯系统中的其它部件。
11.权利要求10的组件，其特征在于，这些芯线被这样安置在该套管中，使得沿该带的长度在这些芯线和该外表面之间的间距是连续的。
12.权利要求10的组件，其特征在于，该套管包括对置地面对的表面，至少这些表面之一具有大体上光滑的连续的外表面，而其中这些对置地面对的表面是平行的。
13.权利要求10的组件，其特征在于，该套管用一种醚基的聚尿烷制成。
14.权利要求10的组件，其特征在于，该套管用一种无蜡的聚尿烷制成。
15.一种用包括下列步骤的工艺制成的电梯带组件(a)以一种选定的配置准直多根芯线；(b)将一种选定的套管材料外加在这些芯线上，以便将这些芯线包围在该套管中，使该套管的外部有一个光滑的连续的表面，该表面适合于接触电梯系统中的滑轮；以及(c)在这些芯线上分别保持一个选定的张力，而同时外加该套管，使得这些芯线上的张力控制这些芯线在该套管内的位置，而这些芯线沿该带组件的长度和该套管上的光滑的连续的表面是均匀间隔的。
16.权利要求15的组件，其特征在于，该工艺包括在不同的单根芯线上保持不同的张力。
17.权利要求15的组件，其特征在于，该套管材料包括一种无蜡尿烷，而其中该工艺的步骤(b)包括使用一个模制装置，并包括当该外加的套管和这些芯线移出该模制装置时冷却该套管材料或模制装置中的至少一个。
18.权利要求17的组件，其特征在于，该工艺包括将一种流体浇注到该套管材料或模制装置上。
19.权利要求15的组件，其特征在于，该套管材料用聚尿烷制成，而这些芯线用钢制成。
20.权利要求15的组件，其特征在于，该工艺包括通过迫使该套管进入一个保证该套管外部有一所要构型的成形装置来精加工该套管的外部，并冷却该带组件。
全文摘要
一种承载电梯负荷的组件，包括在一套管内的多根芯线。这些芯线与套管上的一个外表面有间距，使得该间距沿该带的长度大体上保持恒定。该套管有一光滑的连续的外表面，用于当该带在电梯系统中移动时接触滑轮。公开了一种制造本发明的带组件的方法。本发明的带组件在电梯操作期间将产生恼人的响声和振动的可能性减到最小。
文档编号B66B7/06GK1585695SQ02822394
公开日2005年2月23日 申请日期2002年11月12日 优先权日2001年11月13日
发明者P·S·巴兰达, R·L·霍罗维尔, J·T·皮茨, H·J·奥东内尔 申请人:奥蒂斯电梯公司