本文公开的实施方案涉及电梯系统，且更具体地涉及配置成在电梯系统中使用的承重构件。
电梯系统对在建筑物中的不同层之间运送乘客、货物或这两者是有用的。一些电梯是基于牵引的，并利用用于支撑电梯轿厢和实现电梯轿厢的期望运动和定位的承重构件，例如缆索或带。
在缆索用作承重构件的场合，每个单独的缆索不仅是用于传输拉力的牵引装置，而且还直接参与牵引力的传输。在带用作承重构件的场合，多个受拉元件嵌在弹性带主体中。受拉元件专门负责传输拉力，而弹性材料传输牵引力。由于它们的轻重量和高强度，由布置在刚性基质复合物中的单向纤维形成的受拉构件当在电梯系统、特别是高层系统中使用时提供明显的益处。
纤维用热固性树脂浸渍并接着被固化以形成刚性复合物，其用弹性体围绕以为带提供牵引。虽然具有连续碳纤维和热固性树脂基质的带将提供提高的强度以与钢丝绳带比较来权衡优点，相当大的性能挑战存在。例如，在横向方向上越过带的强度虽然不像沿着带长度一样要求高，但通常相对低，因为它仅依赖于热固性树脂基质和弹性材料。此外，其它挑战在复合物到夹套粘附力和复合物带的耐火性方面继续存在。
技术实现要素：
在一个实施方案中，起重和/或提升系统的承重构件包括沿着承重构件的宽度布置的多个受拉构件。每个受拉构件包括布置成在平行于承重构件的长度的方向上延伸的多个承载纤维和多个承载纤维布置在其中的基质材料。承重构件还包括横向层和至少部分地包封多个受拉构件的夹套材料。
此外或可选地，在这个或其它实施方案中，横向层是整体横向层。
此外或可选地，在这个或其它实施方案中，横向层包括具有纤维取向的分布的多个纤维，包括在不平行于承重构件的长度的方向上延伸的纤维。
此外或可选地，在这个或其它实施方案中，多个纤维包括碳、玻璃、芳纶、尼龙、聚酯、金属或聚合物纤维中的一种或多种。
此外或可选地，在这个或其它实施方案中，横向层位于多个受拉构件的第一侧处和/或多个受拉构件的与第一侧相对的第二侧处。
此外或可选地，在这个或其它实施方案中，横向层在多个受拉构件中的两个或更多个受拉构件之间延伸。
此外或可选地，在这个或其它实施方案中，横向层缠绕在多个受拉构件中的一个或多个受拉构件周围。
此外或可选地，在这个或其它实施方案中，横向层位于承重构件的牵引表面处。
此外或可选地，在这个或其它实施方案中，横向层包括提高夹套材料与多个受拉构件的粘附力、耐火性、牵引性能或耐磨性中的一项或多项的特征。
此外或可选地，在这个或其它实施方案中，承重构件是电梯系统的带。
在另一实施方案中，电梯系统包括井道、具有与其联结的牵引滑轮的驱动机、在井道内可移动的电梯轿厢、在井道内可移动的配重和连接电梯轿厢与配重的至少一个承重构件。承重构件布置成与牵引滑轮接触，使得驱动机的操作在多个层站之间移动电梯轿厢。至少一个承重构件包括沿着承重构件的宽度布置的多个受拉构件。每个受拉构件包括布置成在平行于承重构件的长度的方向上延伸的多个承载纤维和多个承载纤维布置在其中的基质材料。至少一个承重构件还包括横向层和至少部分地包封多个受拉构件的夹套材料。
此外或可选地，在这个或其它实施方案中，横向层位于多个受拉构件的第一侧处和/或多个受拉构件的与第一侧相对的第二侧处。
此外或可选地，在这个或其它实施方案中，横向层在多个受拉构件中的两个或更多个受拉构件之间延伸。
此外或可选地，在这个或其它实施方案中，横向层缠绕在多个受拉构件中的一个或多个受拉构件周围。
此外或可选地，在这个或其它实施方案中，横向层是整体横向层。
此外或可选地，在这个或其它实施方案中，横向层包括具有纤维取向的分布的多个纤维，包括在不平行于承重构件的长度的方向上延伸的纤维。
此外或可选地，在这个或其它实施方案中，多个纤维包括碳、玻璃、芳纶、尼龙、聚酯、金属或聚合物纤维中的一种或多种。
此外或可选地，在这个或其它实施方案中，横向层位于承重构件的牵引表面处。
此外或可选地，在这个或其它实施方案中，横向层包括提高夹套材料与多个受拉构件的粘附力、耐火性、牵引性能或耐磨性中的一项或多项的特征。
附图说明
本主题在说明书的结尾处被特别指出并被清楚地主张。从结合附图理解的下面的具体实施方式中，本公开的前述和其它特征和优点是明显的，其中：
图1是牵引电梯系统的例子的透视图；
图2是具有横向层的电梯系统的承重构件的示例性实施方案的横截面视图；
图3是受拉构件的示例性实施方案的横截面视图；
图4是具有横向层的电梯系统的承重构件的又一示例性实施方案的横截面视图；
图5是具有横向层的电梯系统的承重构件的另一示例性实施方案的横截面视图；
图6是具有缠绕单独受拉构件的横向层的电梯系统的承重构件的示例性实施方案的横截面视图；
图7是具有缠绕受拉构件组的横向层的电梯系统的承重构件的示例性实施方案的横截面视图；
图8是具有缠绕受拉构件组的横向层的电梯系统的承重构件的另一示例性实施方案的横截面视图；
图9是具有位于承重构件的外表面处的横向层的电梯系统的承重构件的示例性实施方案的横截面视图；以及
图10示出具有位于承重构件内部而不接触承重构件的受拉构件的横向层的承重构件的实施方案。
具体实施方式参考附图作为例子解释了所公开的实施方案连同优点和特征。
具体实施方式
现在参考图1，示出了电梯系统10的示例性实施方案。电梯系统10包括配置成在井道12内沿着多个轿厢导轨(未示出)垂直地向上和向下移动的电梯轿厢14。安装到电梯轿厢14的顶部和底部的导向组件配置成啮合轿厢导轨以在电梯轿厢14在井道12内移动时维持其正确对准。
电梯系统10还包括配置成在井道12内垂直地向上和向下移动的配重15。配重15在通常与电梯轿厢14的运动相反的方向上移动，如在常规电梯系统中已知的。配重15的移动由安装在井道12内的配重导轨(未示出)引导。在所示的非限制性实施方案中，联结到电梯轿厢14和配重15的至少一个承重构件30例如带与安装到驱动机20的牵引滑轮18协作。为了与牵引滑轮18协作，至少一个承重构件30在第一方向上绕牵引滑轮18弯曲。
电梯系统10的驱动机20被定位和支撑在井道12或机房的一部分中的支撑构件22例如座板的顶上的安装位置处。虽然在本文所示和所述的电梯系统10具有1:1缆索配置，具有其它缆索配置和井道布局的电梯系统10在本公开的范围内。
现在参考图2，示出示例性承重构件30的横截面视图。虽然在本文相对于电梯系统10描述了承重构件，应认识到，可以在其它起重和/或提升系统中这样利用承重构件30。承重构件30包括多个受拉构件32，每个受拉构件如图3所示由在基质材料36内实质上在平行于承重构件30的长度的方向上单向地布置的多个单独承载纤维34形成。如在所示的非限制性实施方案中所示的，在受拉构件32内的承载纤维34随机地分布在整个基质材料36内，然而，横跨受拉构件32的区域的承载纤维34的密度在名义上保持均匀。然而在其它实施方案中，纤维34的密度可以是不均匀的，使得受拉构件32可具有其它期望特性。承载纤维34的取向和密度使得受拉构件32和承载构件30沿着承重构件长度的强度满足操作要求。
用于形成受拉构件32的示例性承重纤维34包括但不限于例如碳、玻璃、芳纶、尼龙和聚合物纤维。在单个受拉构件32内的每个纤维34可以实质上是相同的或可改变。此外，基质材料36可由任何适当的材料例如聚氨酯、乙烯基酯树脂和环氧树脂形成。纤维34的材料和基质材料36被选择为实现承重构件30的期望刚度和强度。
再次参考图2，受拉构件32可在一些实施方案中通过挤压成型过程来形成为薄层。在标准挤压成型过程中，纤维34用基质材料36浸渍并通过加热的模具和另外的固化加热器拉出，其中基质材料36经历交联。在本领域中的具有普通技能的人将理解，被拉出的纤维的受控移动和支撑可用于形成未拉紧的承重构件30的期望线性或弯曲轮廓。在示例性实施方案中，受拉构件32每个具有大约0.1毫米到大约4毫米的厚度。
受拉构件32沿着承重构件30的长度延伸，受拉构件32越过承重构件30的横向宽度40布置，且在一些实施方案中如图2所示的彼此间隔开。受拉构件32至少部分地被围在夹套材料50中，以限制受拉构件32在承重构件30中的移动并保护受拉构件32。在包括夹套材料50的实施方案中，夹套材料50界定配置成接触牵引滑轮18的相应表面的牵引表面52。夹套材料50的示例性材料包括例如热塑性和热固性聚氨酯的弹性体、聚酰胺、热塑性聚酯弹性体和橡胶。其它材料可用于形成夹套材料50，如果它们足以满足承重构件30的所需功能。例如，夹套材料50的主要功能是提供在承重构件30和牵引滑轮18之间的足够的摩擦系数以在其间产生期望数量的牵引。夹套材料50也应将牵引负荷传输到受拉构件32。此外，夹套材料50应是耐磨的，并保护受拉构件32免受例如冲击损坏、对环境因素例如化学物质的暴露。一种或多种添加剂材料可合并到夹套材料50内以增强性能，例如牵引和环境耐性。例如，炭黑在提高弹性体的抗uv方面非常有效，且碳二酰胺(carbodiamide)在提高聚氨酯的耐水解性方面非常有效。
虽然在所示实施方案中在承重构件30中有四个受拉构件32，受拉构件32的数量仅仅是示例性的。在其它实施方案中，例如可利用一个、两个、三个、五个、六个、七个、八个或更多个受拉构件32。此外，虽然受拉构件32被示为具有实质上矩形的横截面，本描述仅仅是一个例子。具有其它横截面形状例如圆形、椭圆形、正方形、卵形等的受拉构件32被设想在本公开的范围内。
为了提高在平行于横向宽度40的方向上的承重构件30的横向强度，且在一些实施方案中为了提高受拉构件32的个体或组的横向强度，一个或多个横向层42被包括在承重构件30中。横向层42可由例如纤维织物材料形成，至少一些纤维被定向在除了纵向地沿着承重构件30的长度以外例如不平行于承重构件30的长度的方向上。此外，纤维不需要在它们的取向上是均匀的。一些纤维可被定向在第一方向上，而其它纤维可被定向在与第一方向不同的第二方向上。如本领域中的技术人员将容易认识到的，其它实施方案可包括在三个或更多个方向上定向的纤维，并可包括相对于纤维取向的纤维的随机分布。纤维可以是线性的、曲线的或可具有其它形状，例如线性和曲线形状的组合。纤维可以是例如编织的、非编织的或缝合的。在一些实施方案中，横向层42的纤维被定向为平行于横向宽度40或斜交于横向宽度40。横向层42可以是由金属纤维、非金属纤维或其某种组合形成的织物材料。在一些实施方案中，横向层42的纤维由例如碳、玻璃、芳纶、尼龙、聚酯或金属线形成。横向层42的纤维及其取向起作用来在平行于横向宽度40的横向方向上加强承重构件30。横向层42还可具有粘附促进特征以提高夹套材料50与受拉构件32的粘附力。粘附促进特征可以是稀疏的编织或组织以接纳夹套材料50，或可以是另外的粘附材料。此外，横向层42可具有其它有利的特性，例如耐火性和/或抗冲击性。为了优良的耐火性，可利用材料例如玻璃纤维、低可燃性织物例如凯夫拉尔(kevlar)或金属线材料。此外，不是织物，横向层42可以是整体膜或金属层例如铝箔，以提供横向刚度和/或耐火性。整体膜可以是没有纤维的横向层42，且可以是均匀层或可选地可以是例如不连续或穿孔层。
在图2的实施方案中，承重构件30包括两个横向层42。第一横向层42a位于每个受拉构件32的第一侧44处，跨越在相邻受拉构件32之间的间隙46，且可经由基质材料36的固化而固定到每个受拉构件32，或可选地是粘附材料。类似地，第二横向层42b位于每个受拉构件32的与第一侧44相对的第二侧48处，也跨越在相邻受拉构件32之间的间隙46，并固定到每个受拉构件32。在一些实施方案中，填充间隙46的材料与夹套材料50相同，而在其它实施方案中，填充受拉构件32之间的间隙46的材料可由不同于夹套材料50的材料形成。由于横向应力而引起的在承重构件30中的破裂由横向层42减轻。在一些实施方案中，第一横向层42a和第二横向42b由相同的材料形成，而在其它实施方案中，材料可以是不同的，取决于层42a和42b的期望特性。在一些实施方案中，横向层42是扁平的，如在图2中所示的，而在其它实施方案中，横向层42可具有选定波度以符合横向刚度要求。此外，虽然在图2的实施方案中横向层42越过每个受拉构件32延伸，在如图4所示的一些实施方案中，横向层42可越过一个或多个但不是所有受拉构件32延伸。此外，横向层42可以都设置在例如第一侧44或第二侧48处，或横向层42的位置可改变。
虽然在图2的实施方案中横向层42a和42b分别位于第一侧44和第二侧48处，应认识到，这样的位置仅仅是示例性的，以及横向层42可位于承重构件30的任何选定位置处以有利地提高承重构件30的横向强度。例如在图5的实施方案中，受拉构件32越过承重构件30横向地布置，且也越过承重构件30的厚度布置。在这样的实施方案中，横向层42可越过承重构件30横向地延伸，跨越在受拉构件32之间的横向间隙46，并相对于承重构件的厚度位于受拉构件32之间。虽然图5的实施方案示出位于两个受拉构件32之间的一个横向层42，应认识到，多于一个横向层42可用于形成受拉构件32和横向层42的交替层。此外，在一些实施方案中，一个或多个横向层42可穿过每个受拉构件32延伸，而另外的横向层42可位于例如受拉构件32的第一侧44和/或第二侧48处。此外，在其它实施方案中，横向层42可以只穿过选定受拉构件32延伸。
在图6所示的另一实施方案中，横向层42缠绕在相应的受拉构件32周围，包围受拉构件32。在图6的实施方案中，每个受拉构件32由相应的横向层42缠绕，但应认识到，在其它实施方案中，只有选定受拉构件32用相应的横向层42缠绕。实施方案例如图6所示的实施方案可进一步经由横向层42来提高单独受拉构件32的横向强度。受拉构件32的横向强度在受拉构件32的疲劳负荷下特别重要。
现在参考图7，在另一实施方案中，一组受拉构件32由横向层42包围。在图7的实施方案中，横向层42缠绕承重构件30的受拉构件32的全部，但本领域中的技术人员将容易认识到，受拉构件32的一个或多个子集可由横向层42缠绕，如图8所示。此外，在另一实施方案中，如图9所示，横向层42可位于承重构件30的一个或多个外表面例如牵引表面52处，与牵引滑轮18交互作用。在图9的实施方案中，横向层42可包括与没有横向层42的承重构件30比较而提高牵引和/或提高牵引表面52的耐磨性的特征。在图10所示的又一实施方案中，横向层42由夹套材料50包围，使得横向层42不位于承重构件30的任何外表面处且此外不接触受拉构件32。
具有横向层的所公开的承重构件提供包括横向强度增强的多个益处，以防止单向破裂并因此最小化承重构件故障。另外的益处包括对承重构件柔韧性的提高、耐火性、耐冲击性和在受拉构件和夹套材料之间的提高的粘附力。
虽然仅关于有限数量的实施方案详细描述了本公开，应容易理解，本公开不限于这样公开的实施方案。更确切地，可修改本公开以合并直到此时未描述的但与本发明的精神和/或范围相称的任何数量的变化、变更、替换或等效布置。此外，虽然描述了各种实施方案，应理解，本公开的范围可以只包括一些所述实施方案。因此，本公开不应被看作由前述描述限制，但只被所附权利要求的范围限制。