绳索抓持构件,绳索抓持装置,端子布置和提升设备的制作方法

文档序号:22688841发布日期:2020-10-28 12:59阅读:148来源:国知局
绳索抓持构件,绳索抓持装置,端子布置和提升设备的制作方法

本发明涉及抓持提升设备的绳索。所述提升设备优选地是用于竖直运输乘客和/或货物的电梯。



背景技术:

在提升设备中,通常使用一根或多根绳索作为悬挂要提升的负载的器件。每根绳索端部都需要固定到固定基座,该固定基座通常是要提起的负载或固定结构,取决于为电梯选择的悬架类型。在电梯中,绳索端部可以直接固定到负载,例如轿厢或配重,这是将负载以1:1的比例悬挂的情况。替代地,绳索端部可以固定到建筑物的固定结构,例如,这是当轿厢和配重要以2:1的比例悬挂时的情况。

电梯的绳索通常包括在绳索的纵向方向上伸长的一个或几个承载构件,并且每个承载构件形成在绳索的整个长度上连续不间断的结构。承载构件是绳索的构件,其能够将在绳索的纵向方向上一起承载施加在绳索上的负载。诸如绳索悬挂的重物之类的负载会在绳索的纵向方向上在承载构件上产生拉力,该拉力可以通过所讨论的承载构件从绳索的一端一直传递到绳索的另一端。绳索可以进一步包括不能以上述方式传递拉力的非承载部件,例如涂层。例如,该涂层可用于一个或多个目的,例如用于保护承载构件和/或用于便于与绳索轮接合和/或用于使相邻的承载构件相对于彼此定位。

在现有技术中,已经通过各种不同的绳索端子布置将电梯绳索端部固定到固定基座。绳索结构限制了它可以被接合的方式。包含金属承载构件的未涂覆绳索通常可以相对自由地固定,而不会造成严重绳索损坏的风险。但是,具有由脆性材料和/或涂层制成的承载构件的绳索不能自由地固定。承载构件可以对弯曲敏感,并且涂层的材料和/或承载构件的材料不能承受很大的局部压缩。通过用笔直而长的压紧面压缩它们,而不弯曲绳索端部的任何部分来固定这种绳索。已经设想了这样的绳索端子布置,例如如us2014/0182975a1中所示,其中绳索端部被压缩在由两个抓持构件限定的间隙中。因此,它在其横向方向上受到压缩而在其纵向方向上受到拉伸载荷。

这种构造的可靠性主要取决于由绳索表面和抓持构件之间的压缩产生的抓持。绳索端部部分应被牢牢地抓住,使得其不能滑出压缩间隙,因为这将意味着失去特定绳索的悬挂。这种类型的绳索端子布置的缺点在于难以提供可靠的抓持。特别是在绳索(例如涂层绳索)的情况下,其中绳索端部的表面由对应力下的变形敏感的材料制成,例如弹性聚合物材料(例如聚氨酯)。表面材料承受连续的剪切应力,这可能会导致随时间变化的变形(蠕变)。从长远来看,蠕变现象会导致表面材料破裂。例如,绳索的涂层可伸长至其断裂点和/或失去其与绳索的承载构件的粘附性。这可能会导致绳索端部从其位置滑出,并且在最坏的情况下,导致特定绳索的悬挂会意外丢失。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种用于提升设备的抓持装置的绳索抓持构件,提升设备的抓持装置,用于提升设备的绳索端子布置和提升设备,从而改进提升设备,特别是其绳索抓持的安全性。一个目的尤其是减轻一个或多个上述现有技术的问题和/或说明书中其他地方讨论或暗含的问题。特别地,提出了有利的实施例,其中实现了牢固且可靠的抓持,并且减少了由于被抓持的绳索中的蠕变或过度压缩或过度的内部应力而导致破裂的可能性。特别地,提出了有利的实施例,该实施例非常适合牢固地和可靠地固定表面材料对剪切应力引起的问题敏感的绳索,例如适合于表面材料包括聚合物的绳索,特别是涂覆的绳索。特别地,提出了有利的实施例,该实施例非常适合安全地固定包括由不耐强大的局部压缩的脆性材料制成的承载构件的绳索,特别是由纤维增强复合材料制成的承载构件。特别地,提出了有利的实施例,该实施例非常适合于安全地固定包括由这样的材料制成的承载构件的绳索,其中其承载构件的最外部对其表面中的高局部剪切应力敏感,例如特别是由纤维增强复合材料制成的承载构件。

提出了一种用于绳索抓持装置的新型绳索抓持构件,该绳索抓持构件包括细长的绳索抓持面,该细长的绳索抓持面被压向绳索的端部的细长的侧面,该细长的绳索抓持面具有纵向方向以及前边缘和后边缘;其中,该绳索抓持构件在抓持面的纵向方向上的抗拉刚度从抓持面的前边缘向后边缘以加速速率非线性地增加。通过该解决方案,实现了上述目的中的一个或多个。特别地,通过如上所述地调节抓持构件的刚度,可以在抓持构件与绳索之间的接触长度上使剪切应力更加相等。由此,特别是可以消除在靠近抓持面的前边缘的非常高的因而有害的剪切应力的存在。均衡的应力分布减少了绳索破裂的可能性,特别是与蠕变有关的破裂,但也减少了由绳索的承载构件内的局部内应力引起的破裂的可能性,这可能导致所讨论的承载构件的破坏负荷超过极限。

在下文中引入优选的进一步的细节,这些进一步的细节可以与抓持构件单独地或以任何组合结合。

在优选的实施例中,所述绳索抓持构件的抗拉刚度图的陡度从抓持面的前边缘向后边缘增大,所述抗拉刚度图表示沿抓持面的纵向方向的不同点处抓持构件(在抓持面的纵向方向(l)上)的抗拉刚度。

在优选实施例中,所述不同点沿着绳索抓持面的长度移位,并且包括在在绳索抓持面的第一四分之一内的点,在绳索抓持面的第二四分之一内的点,在绳索抓持面的第三四分之一内的点,在绳索抓持面的第四四分之一内的点。

在优选实施例中,从绳索抓持面的纵向方向看,每个所述点位于所述四分之一的中央三分之一内。

在优选的实施方式中,绳索抓持构件是楔形的。

在优选的实施方式中,抓持面是平面的。抓持面是平面的有利于固定的轻柔,因为不需要点状压缩或绳索4的端部弯曲。平面的抓持面可以是光滑的,但这不是必需的,因为它可以包括不平坦的表面图案,以便于抓持面和绳索之间的抓持,例如滚花图案或多齿花纹图案或齿形图案。

在优选实施例中,抓持面包括不平坦的表面图案,用于促进抓持面与绳索之间的抓持,例如滚花图案或多齿花纹图案或齿形图案。因此,可以促进与绳索的接合的牢固性。

在优选实施例中,绳索抓持构件具有平面的背面,该抓持面和平面的背面相对于彼此成锐角。

在优选实施例中,绳索抓持构件包括一个或多个腔室。腔室优选是空的。

在优选实施例中,比率vc/vs在所述四分之一之间变化,其中,vc是一四分之一的腔室的总体积,并且vs是所讨论的四分之一的实心部分的总体积,该比率在所述第四四分之一中最小。

在优选实施例中,在所述不同点中,绳索抓持构件在纵向方向l上的绳索抓持面抗拉刚度基本上根据以下条件:刚度(x)=x/(l-x)*一个或多个系数,其中l是抓持面的在纵向方向l上的长度,并且x是在所述纵向方向l上距抓持面的前边缘的距离。

在优选实施例中,所述一个或多个系数包括系数1和系数2,其中系数1=ea,系数2=0.5,其中e是绳索的承载构件的e-模量,a是绳索的承载构件的横截面面积,l是抓持面的长度。

在优选的实施例中,绳索抓持构件在纵向方向l上的抗拉刚度根据以下条件:s4≥10s1;s4≥2s3;s3≥s2;s2≥s1;其中,s1是在绳索抓持面的第一四分之一的点处的绳索抓持构件的抗拉刚度,s2是在绳索抓持面的第二四分之一的点处的绳索抓持构件的抗拉刚度,s3是在绳索抓持面的第三四分之一的点处的绳索抓持构件的抗拉刚度,s4是在绳索抓持面的第四四分之一的点处的抗拉刚度。

在优选的实施例中,绳索抓持构件的抗拉刚度根据以下条件:s4≥30s1;s4≥3s3;s3≥2s2;并且s2≥s1

在优选的实施例中,绳索抓持构件的抗拉刚度还根据以下条件:s3<15s1;并且s2<5s1。

在第一类型的优选实施例中,绳索抓持构件由复合材料制成或至少包括复合材料。在后一种情况下,绳索抓持构件的体积的优选一半以上由复合材料构成。该复合材料优选地包括嵌入聚合物基体中的增强纤维,所述增强纤维优选地是非金属纤维,优选地是碳纤维或玻璃纤维。利用纤维增强复合材料,可以为绳索抓持构件提供足够的所需刚度,以用轻质结构牢固地抓持,这对于牢固抓持和经济的移动性是有利的,从而有利于在诸如电梯的提升设备中使用。由复合材料制成或至少包括复合材料的所述绳索抓持构件优选地通过注射成型形成。因为即使绳索抓持构件具有复杂的形状,注塑成型也有助于抓持构件2的有效制造。

通常,优选的是,抓持构件的复合材料的增强纤维是短纤维,在此意味着,至少大部分增强纤维,即它们的50%以上,是0.1mm至1.0mm长。最优选地,抓持构件的复合材料的大多数增强纤维,即它们的50%以上,长0.1mm-0.5mm。利用上述纤维长度,可以实现坚固且均匀的增强结构。这也有助于通过注射成型来制造抓持构件。优选地,抓持构件的至少大部分增强纤维,即它们的大于50%,被定向成与抓持面的纵向方向l平行或与之成小于45度的角度。由此,抓持部件的大部分增强纤维与抓持面平行或接近平行。这改善了在该方向上的抓持构件的刚度。增强纤维的方向可以通过例如在抓持构件的注射成型时控制材料的流动方向来大致控制。

优选地,绳索抓持构件的复合材料的体积的20-80%由所述增强纤维组成。更优选地,绳索抓持构件2的复合材料的体积的50-70%,最优选55-65%由所述增强纤维组成。在这些范围内,可以实现抓持构件的刚度和均匀性的良好结果。

在第二类型的优选实施例中,绳索抓持构件包括金属,优选地为铝或钢。然后,优选地,绳索抓持构件的体积的一半以上由金属,优选铝或复合材料构成。

在优选的实施方式中,绳索抓持构件的横截面面积在抓持面的前边缘和后边缘之间以增加的增大。例如,这可以通过在绳索抓持构件中适当地形成腔室来实现。

在优选实施例中,绳索抓持构件包括以下一项或多项:

-沿着绳索抓持面的长度在不同点处的不同长度(在方向l上测量)的多个腔室,

-沿着绳索抓持面的长度在不同点处的不同宽度(在方向w上测量)的多个腔室,或者沿着绳索抓持面的长度在不同点处的宽度不同的单个腔室,

-沿着绳索抓持面的长度在不同点处的不同厚度(在方向t上测量)的多个腔室,或沿着绳索抓持面的长度在不同点处的厚度不同的单个腔室,

-沿着绳索抓持面的长度在不同点处的不同体积的多个腔室,或者沿着绳索抓持面的长度在不同点处的横截面积不同的单个腔室。

在优选实施例中,绳索抓持构件包括基础材料部分和一个或多个刚度调节材料部件,其中,该一个或多个刚度调节材料部件具有比基础材料部分的材料基本上更低或更高的弹性模量,并且由一个或多个刚度调节材料部件覆盖的横截面面积根据x而变化,使得所述绳索抓持构件在抓持面的纵向方向上的抗拉刚度从抓持面的前边缘向后边缘以加速速率非线性地增大。

在优选实施例中,所述绳索抓持构件包括基础材料部分和形成所述绳索抓持构件的层的刚度调节材料部件,其中所述刚度调节材料部件的材料具有比基础材料部分的材料基本上更低或更高的弹性模量,并且由刚度调节材料部件所覆盖的横截面面积根据x而变化,使得在抓持面的纵向方向上所测量的绳索抓持构件的的抗拉刚度从抓持面的前边缘向后边缘以加速速率非线性地增大。

在优选实施例中,绳索是带状的。

在优选实施例中,绳索是涂覆的绳索。

在优选的实施例中,绳索包括嵌入在涂层中并且平行于绳索的纵向方向延伸而在绳索的整个长度上不断裂的一个或多个细长的承载构件。涂层优选地部分或完全形成绳索的外表面。

在优选实施例中,涂层由例如至少一种聚合物材料制成,或至少包括聚合物材料,例如聚氨酯、橡胶或硅。最优选地,聚合物材料是聚氨酯。聚氨酯是耐用的,并且通常非常适合于提升设备使用。

在优选实施例中,承载构件由包括嵌入聚合物基体中的增强纤维的复合材料制成,所述增强纤维优选为碳纤维。

在优选的实施方案中,增强纤维均匀地或至少基本上均匀地分布在聚合物基质中并通过聚合物基质彼此结合。此外,优选地,承载构件的横截面面积的50%以上由所述增强纤维组成。由此,可以促进高抗拉刚度。优选地,承载构件一起覆盖绳索的横截面的至少25%的比例,最优选地覆盖绳索的横截面的50%以上的比例。

在优选实施例中,绳索的宽度/厚度比大于2,优选大于4。

在优选实施例中,增强纤维不扭绞在一起。相反,优选地,每个承载构件的增强纤维与承载构件的纵向方向平行。因此,当每个承载构件平行于绳索的纵向方向取向时,纤维也平行于绳索的纵向方向。这进一步促进了绳索的纵向刚度。

在优选实施例中,轮廓杆的所述抓持面设置有不平坦的表面图案。

在优选实施例中,所述不平坦的表面图案是齿形或多齿形或滚花图案。

绳索抓持构件的抗拉刚度优选为在抓持面的纵向上测量的绳索抓持构件的抗拉刚度。优选地,绳索抓持构件在抓持面的纵向方向上的抗拉刚度特别是通过测试装置在抓持面的纵向方向上测量的,其中,应变仪优选地同时或顺序地在方向上在抓持面的不同点处定位在抓持面上,以测量当拉力在此方向上被引导到绳索抓持构件上时,在此方向上的应变。

在优选实施例中,一个或多个腔室包括空的一个或多个腔室和/或填充有物质的一个或多个腔室。

在优选实施例中,抓持构件仅通过抓持面与绳索接触。

在优选实施例中,抓持面被装配成压靠绳索的端部部段的细长侧面,使得绳索抓持面和被绳索抓持面压紧的绳索端部部段笔直且彼此平行地延伸。抓持面的纵向方向优选与被绳索抓持面压紧的绳索的端部部段的纵向方向对齐。

还提出了一种新的绳索抓持装置,其包括框架和一个或多个安装或至少适于安装在框架上的绳索抓持构件,其中,所述绳索抓持构件如在本申请权利要求中任何一项中或任何以上内容中所限定的。

通过该解决方案,实现了上述目的中的一个或多个。特别地,当已经将抓持构件的刚度调节为如上所述时,在抓持构件与绳索之间的接触长度上,剪切应力更加相等。由此,特别消除了在靠近抓持面的前边缘的非常高的因而有害的剪切应力的存在。均衡的应力分布减少了绳索破裂的可能性,特别是与蠕变有关的破裂,但也减少了由绳索的承载构件内的局部内应力引起的破裂的可能性,这可能导致所讨论的承载构件的破坏负荷超过极限。

优选的进一步的细节已经在上面被介绍并且将在下面被介绍,这些进一步的细节可以与绳索抓持装置单独地或以任何组合地结合。

在优选实施例中,框架包括用于容纳要被抓持的绳索的绳索部段的渐缩巢状部,以及一个或多个抓持构件,特别该一个或多个抓持构件在要被抓持的绳索的绳索部段的一侧或相对的两侧。

还提出了一种新的绳索端子布置,该绳索端子布置包括如本申请权利要求中任何一项中或任何以上内容中所限定的绳索抓持装置以及细长的绳索,每个抓持构件的抓持面压靠绳索的端部部段的细长侧面。通过该解决方案,实现了上述目的中的一个或多个。

优选的进一步的细节已经在上面被介绍并且将在下面被介绍,这些进一步的细节可以与绳索端子布置单独地或以任何组合地结合。

在优选实施例中,绳索抓持装置在待抓持的绳索的部段的一侧或两个相对侧上包括绳索抓持构件,每个所述绳索抓持构件的抓持面压靠绳索的端部部段的细长侧面。

在优选实施例中,每个所述抓持构件和要抓持的绳索的部段安装在框架的渐缩巢状部内;并且每个所述抓持构件楔入渐缩巢状部中,或至少可移动以楔入渐缩巢状部中,使得其抓持面压压靠绳索的端部部段的细长侧面,以将绳索相对于框架不可移动地锁定在渐缩巢状部中。

在优选实施例中,被抓持面压紧的绳索的整个长度是笔直的。因此,绳索的这种压紧不会引起弯曲。当绳索包含对弯曲敏感的易碎部分时,这是特别有利的。

还提出了一种新的提升设备。提升设备包括绳索抓持装置或绳索端子布置,其如在本申请权利要求中任何一项中或任何以上内容中所限定的。通过该解决方案,实现了上述目的中的一个或多个。

优选的进一步的细节已经在上面被介绍并且将在下面被介绍,这些进一步的细节可以与提升设备单独地或以任何组合地结合。

在优选的实施例中,提升设备是电梯,例如用于垂直运输乘客和/或货物的电梯。

在优选实施例中,绳索是涂覆的绳索。

在优选的实施例中,绳索包括嵌入在涂层中并且平行于绳索的纵向方向延伸而在绳索的整个长度上不断裂的一个或多个细长的承载构件。

在一个优选实施例中,每个所述承载构件由包括嵌入聚合物基体中的增强纤维的复合材料制成,所述增强纤维优选为碳纤维。

在优选实施例中,绳索抓持装置布置成将提升设备的绳索固定到固定基座,该提升设备优选地是电梯,并且所述固定基座优选地是电梯轿厢或配重或建筑物的固定结构,其中安装了电梯。

在优选实施例中,细长的绳索包括在抓持面的前边缘侧上的处于张紧状态下的绳索部段,其中,张紧的绳索部段悬挂提升设备的一个或多个负载,该一个或多个负载优选包括电梯轿厢和/或配重。

前述电梯优选地使得其轿厢布置成服务两个或更多个停靠层。电梯优选地响应于来自位于一个或多个停靠层和/或轿厢内部的用户界面的信号来控制轿厢的运动,以便为一个或多个停靠层和/或电梯轿厢内的人员服务。优选地,轿厢具有适于容纳一个或多个乘客的内部空间,并且轿厢可以设置有用于形成封闭的内部空间的门。

附图说明

在下文中,将通过示例并参考附图更详细地描述本发明,其中

图1示出了根据一实施例的绳索抓持构件,根据一实施例的绳索抓持装置,根据一实施例的提升设备的绳索端子布置。

图2示出了绳索抓持构件的实施例的根据x的抗拉刚度图。

图3a示出了从横向侧观察的抓持构件的第一实施例的横截面。

图3b示出了从后侧观察的抓持构件的实施例的横截面。

图4示出了提升设备的实施例。

图5示出了提升设备的绳索的横截面的优选细节。

图6和图7示出了提升设备的绳索的承载构件的优选细节。

图8示出了从横向侧观察的抓持构件的第二实施例的横截面。

图9示出了从横向侧观察的抓持构件的第三实施例的横截面。

从附图和与之相关的详细描述中,本发明的前述方面、特征和优点将显而易见。

具体实施方式

图1示出了提升设备的绳索端子布置a和提升设备的细长绳索4,绳索端子布置a包括绳索抓持装置1。绳索抓持装置1包括框架10和两个绳索抓持构件2。

每个绳索抓持构件2包括细长的绳索抓持面3,该细长的绳索抓持面3压靠绳索4的端部的细长的侧面3,该细长的绳索抓持面3具有纵向方向l以及前边缘5和后边缘6。

两个绳索抓持构件2被安装在框架10上,使得它们中的每一个的绳索抓持面3压靠绳索4的细长侧面。

图2示出了每个所述绳索抓持构件2的根据x的抗拉刚度图,其中x是在所述纵向方向l上距抓持面3的前边缘5的距离,其表示抓持构件2的沿着抓持面3的纵向方向l在不同点p1-p4的抗拉刚度。

在图2中,s1是在绳索抓持面3的第一四分之一q1的点p1处的绳索抓持构件2的抗拉刚度,s2是在绳索抓持面3的第二四分之一的点p2处的绳索抓持构件2的抗拉刚度,s3是在绳索抓持面3的第三四分之一q3的点p3处的绳索抓持构件2的抗拉刚度,s4是在绳索抓持面3的第四四分之一q4的点p4处的绳索抓持构件2的抗拉刚度。

每个所述绳索抓持构件2在抓持面3的纵向方向l上的抗拉刚度从抓持面3的前边缘5向后边缘6以加速速率非线性地增加。如上所述,通过调节抓持构件2的刚度,使在抓持构件2与绳索4之间的接触长度上的剪切应力相等。特别地,由此可以消除在靠近抓持面3的前边缘5的非常高的且由此有害的局部剪切应力。否则,在该位置特别容易出现剪切应力的峰值。减小靠近抓持面3的前边缘5的过大应力减小了在该位置的破裂的可能性,特别是蠕变破裂的可能性,否则该破裂是相对可能的。在下文中,描述了另外的优选特征,通过该特征,可以进一步促进在抓持构件2和绳索4之间的接触长度上的剪应应力的均衡。

绳索抓持构件2的抗拉刚度图p的陡度从抓持面3的前边缘5向后边缘6增加,所述刚度图呈现在沿抓持面3的纵向方向l的不同点p1-p4处的抓持构件2的抗拉刚度。

所述不同点p1-p4沿着绳索抓持面3的长度位移,并且包括在绳索抓持面3的第一四分之一q1内的点p1、在绳索抓持面3的第二四分之一q2内的点p2、绳索抓持面3的第三四分之一q3内的点p3和在绳索抓持面3的第四四分之一q4内的点p4。从绳索抓持面3的纵向方向l上看,每个所述点p1,p2,p3,p4位于所讨论的四分之一q1-q4的中央三分之一内。

可以通过多种不同的方法,例如通过调节绳索抓持构件的材料分布或调节绳索抓持构件2内的材料特性,来将绳索抓持构件2在抓持面3的纵向方向l上的抗拉刚度调节为使得获得期望的抗拉刚度图。绳索抓持构件的所述调节材料分布可通过在抓紧构件内设置腔室以及通过调节腔室的体积使得实现期望的抗拉刚度图来实现。绳索抓持构件2a内的所述调节材料特性是通过由至少两种具有不同刚度的材料(例如由为复合材料或层状结构或嵌入结构的两种材料)形成绳索抓持构件2,并且根据距前边缘5的距离x改变两种材料的比率(特别是较硬的材料的比例根据距前边缘5的距离x而增大)实现的。这些都是有利的替代方法,因为它们允许调节绳索抓持构件2的抗拉刚度图而不必影响其形状。特别地,因此可以以期望的抗拉刚度图来制造楔形绳索抓持构件2。

两个绳索抓持构件2被安装在框架10上,使得它们中的每一个的绳索抓持面3压靠绳索4的细长侧面3。

所示的绳索4是带状的并且抓持面3是平面的。平面的抓持面3有利于固定的轻柔,因为不需要点状压缩或弯曲绳索4的端部。尽管抓持面3是平面的,但是它可能不是光滑的,而是可以包括不平坦的表面图案,以促进抓持面3和绳索4之间的抓持,例如滚花图案,如图所示。可替代地,例如,不平坦表面图案可以是多齿图案或齿图案。在抓持面3是平面的并且包括不平坦的表面图案的情况下,表面图案的最高尖端,例如表面图案的脊或峰的尖端在同一平面上。

前述框架10包括用于容纳抓持构件2和要被抓持的绳索4的绳索部段的渐缩的巢状部11。渐缩的形状有利于利用楔入效应以通过抓持构件2提供绳索的压缩。渐缩的巢状部11朝着开口o逐渐变细,绳索4被布置成穿过该开口。

绳索抓持装置1在绳索的两个相对侧上包括绳索抓持构件2,每个所述绳索抓持构件2的抓持面3被压靠绳索的细长侧面。

所述抓持构件2和要被抓持的绳索4的部分特别地在绳索的相对侧上安装在绳索端子框架10的渐缩巢状部11内,特别是使得它们可楔入/移动以楔入渐缩巢状部11中,特别是在渐缩巢状部11的壁12和放置在渐缩巢状部11中的绳索4的端部部段之间,使得其抓持面3压靠用于部段绳索的细长侧面sf1,sf2以将绳索的端部相对于绳索端子框架10不可移动地锁定到巢状部11中。

但是,不必使用两个配置成在它们之间接收绳索4的端部部段的抓持构件2,因为该解决方案可以替代地仅在绳索4的端部部段的一侧具有上述类型的抓持构件2,例如在us2014/0182975a1中呈现的。在这种情况下,框架10的一个壁可以适于例如仅通过一个可移动地安装的抓持构件2来提供反作用力以实现适当的压缩。

为了便于利用楔入效应以通过绳索抓持构件2提供绳索的压缩,优选地,每个所述绳索抓持构件2是楔形的。在优选实施例中,抓持面3是平面的,并且每个所述楔形绳索抓持构件2具有平面的背面,抓持面3和平面的背面相对于彼此成锐角。抓持面3是用于抵靠绳索放置的面,而背面是用于抵靠渐缩巢状部11的内壁放置以在抵靠其滑动以实现楔入的面。

图3a和3b示出了绳索抓持构件2,其中,绳索抓持构件2包括多个腔室20。优选地,比率vc/vs在所述四分之一q1-q4之间变化,其中vc是四分之一的腔室20的总体积,而vs是所讨论的四分之一的固体部分的总体积。腔室体积的比例可以调节为根据x而改变,从而获得所需的抗拉刚度图。优选地,比率vc/vs在第四四分之一q4中最小。优选地,第四四分之一q4中的比率vc/vs小于第三四分之一q3中的比率vc/vs。

绳索抓持构件2可以更具体地使得,在绳索抓持面3的所述不同点p1-p4,绳索抓持构件2的抗拉刚度基本上根据以下:

刚度(x)=(x/l-x))*一个或多个系数

其中,l是抓持面3的长度,x是在所述纵向方向l上距抓持面3的前边缘5朝向后边缘6的距离。在此,所谓“基本上”是指绳索抓持构件2的刚度差异小于由所述公式算出的刚度的10%。

所述一个或多个系数优选地包括系数1和系数2,其中系数1=ea并且系数2=0.5,其中e是绳索的承载构件2的e模量,并且a是绳索的承载构件2的横截面积。

为了获得通过在抓持构件2和绳索4之间的接触长度的长度上均衡的应力分布来减少断裂可能性的优点,抗拉刚度图不必严格遵循图2所示。在下文中,提出了有助于降低破裂可能性的优选标准。优选地,承载构件2被构造为例如通过适当的尺寸、形状和材料选择,使得绳索抓持构件2的抗拉刚度符合以下标准:

s4≥10s1;和

s4≥2s3;和

s3≥s2;和

s2≥s1。

优选地,承载构件2更具体地构造成使得绳索抓持构件2的抗拉刚度符合以下标准:

s4≥30s1;和

s4≥3s3;和

s3≥2s2;和

s2≥s1。

优选地,承载构件2更具体地构造成使得绳索抓持构件2的抗拉刚度符合以下标准:

s3<15s1;和

s2<5s1。

在结构上,绳索抓持构件2优选地由复合材料制成或至少包括复合材料。在后一种情况下,绳索抓持构件2的体积的优选一半以上由复合材料构成。该复合材料优选地包括嵌入聚合物基体中的增强纤维,所述增强纤维优选地是非金属纤维,优选地是碳纤维或玻璃纤维,但是可能是一些其他纤维,例如芳族聚酰胺纤维。由复合材料制成或至少包括复合材料的绳索抓持构件2优选地通过注射成型形成。这是有利的,因为即使绳索抓持构件2具有复杂的形状,这也有助于抓持构件2的有效制造。通常,优选地,抓持构件2的复合材料的增强纤维是短纤维,在此意味着,抓持构件的复合材料的大多数增强纤维,即它们的50%以上,优选地长度在0.1mm-1.0mm。最优选地,抓持构件的复合材料的大多数增强纤维,即它们的50%以上,长0.1mm-0.5mm。因此,可以实现具有均匀结构的增强结构。这也便于抓持构件2的注射成型。

优选地,抓持构件2的至少大部分增强纤维,即它们的大于50%,被定向成与抓持面的纵向方向l平行或与之成小于45度的角度。由此,抓持构件2的大部分增强纤维与抓持面平行或接近平行。这改善了(增加)在该方向上的抓持构件2的刚度。增强纤维的方向可以通过例如在抓持构件的注射成型时控制材料的流动方向来大致控制。

优选地,绳索抓持构件2的前述复合材料的体积的20-80%由所述增强纤维组成。更优选地,绳索抓持构件2的复合材料的体积的50-70%,最优选55-65%由所述增强纤维组成。在这些范围内,可以实现抓持构件的刚度和均匀性的良好结果。

抓持构件2的复合材料的基质材料可以是任何通常的工程聚合物,例如聚酰胺(pa),聚苯硫醚(pps),聚甲醛(pom),聚苯醚(ppe),聚乙烯(pe),聚碳酸酯(pc)例如,聚苯乙烯(ps,abs,asa,san),聚丙烯(pp)或聚酯(pet,pbt)。基质材料可以包含用于调节其性能的添加剂,例如,增加耐热性,提高抗紫外线性,提高耐化学性,增加或减少摩擦,调节光学性能,减少或增加电导率或老化。

作为前述复合材料的替代,绳索抓持构件2可以由聚合物材料制成。即,尽管优选,但是也不必通过加强纤维来加强绳索抓持构件2的聚合物材料。由聚合物材料制成的绳索抓持构件2优选地通过注射成型形成。

作为前述复合材料的另一替代,绳索抓持构件2可以由金属制成,或者绳索抓持构件2至少包括金属。在后一种情况下,绳索抓持构件2的体积的优选一半以上由金属组成。金属优选是铝或钢,或其他合适的金属或金属合金。

在图1所示的绳索端子布置a中,绳索抓持装置1布置成将提升设备的细长绳索4固定至固定基座50,60。提升设备优选地是电梯,如图4所示。当提升设备是电梯时,固定基座50,60优选地是电梯轿厢50或配重60或安装电梯的建筑物的固定结构。在图4中,参考图1描述的绳索端子布置a用于将绳索4固定到轿厢50和配重60。如果轿厢50或配重60经由转向轮由绳索4悬挂,而不是如图4所示,例如如果轿厢50或配重60的悬挂比为2∶1,则固定基座可以是安装电梯的建筑物的固定结构。

在绳索端子布置a中,绳索4在抓持面3的前边缘5侧包括绳索4的处于张紧状态的绳索部段。张紧的绳索部段悬挂提升设备(例如电梯)的一个或多个负载。在实施布置a的图4的电梯中,一个或多个负载包括电梯轿厢50和配重60。在图1中,拉力用箭头f表示。

图4所示的电梯包括井道15以及在井道15内可竖直移动的电梯轿厢50和配重60。电梯还包括一根或多根绳索4,每根绳索4悬挂轿厢50和配重60,并且具有两个端部部段,每个端部部段通过绳索抓持装置1和端子布置a固定到固定基座50,60,如先前参考图1所述。

更具体地说,图4所示的电梯包括一个或多个上绳索轮21,22,其安装得比轿厢50和配重60高,在这种情况下,特别是安装在井道15的上端附近。在这种情况下,有两个所述绳索轮21,22,但是电梯也可以用其他数量的绳索轮来实现。所述一根或多根绳索4中的每根绳索绕过安装在井道15的上端附近的所述一根或多根绳索轮21,22。在所示的情况下,一个或多个绳索轮21,22安装在井道15的上端内部,但是可替代地,它们可以安装在井道15的上端旁边或上方的空间内。所述一个或多个绳索轮21,22包括与所述一根或多根提升绳索4接合的驱动轮21,并且电梯包括用于旋转驱动轮21的电动机16。通过旋转与每个所述绳索4接合的驱动轮21,可以使电梯轿厢50移动。电梯还包括用于自动控制电动机16的旋转的电梯控制单元30,由此也使轿厢50的运动也可自动控制。所述一根或多根绳索4中的每一根绳索优选地是带状的,并且绕过一个或多个绳索轮21,22,从而围绕在绳索4的宽度方向w上延伸的轴线回转绳索4的宽度侧,即,面向绳索4的厚度方向t的一侧,抵靠一个或多个绳索轮21,22。

图5-7示出了绳索4的优选的其他特征。图5示出了绳索4的优选结构。绳索4是带状的。它在宽度方向w上比在厚度方向t上大得多。绳索具有在绳索4的厚度方向t上相对的两个相对侧面sf1,sf2。较宽的结构使得可以通过使抓持构件2的绳索抓持面3压靠绳索4的细长侧面sf1,sf2来牢固地固定绳索4而不弯曲绳索4,如果绳索具有刚性和/或易碎元件,例如承载构件,弯曲绳索4将是不利的。不必须的,但是优选的,绳索4的宽度/厚度比是高的,优选至少2,更优选至少4,甚至更大。以此方式,实现了绳索4的大的抓持面积以及大的横截面面积,围绕在宽度方向轴线上的弯曲能力对于绳索4的承载构件的刚性材料,诸如复合材料,也是有利的。由于较宽的形状,绳索4非常适合用于提升装备中,特别是在电梯中,其中,绳索4需要围绕绳索轮引导。

绳索4包括一个或多个细长的承载构件13,所述一个或多个细长的承载构件13嵌入形成绳索4的外表面的涂层14中,并且平行于绳索4的纵向方向l延伸,并且在绳索4的整个长度上均不断裂。如图所示,优选地,每个承载构件13被成形为宽的形状。因此,所述一个或多个承载构件13中的每一个优选地在绳索4的宽度方向w上比在厚度方向t上更大。特别地,所述一个或多个承载构件13中的每一个的宽度/厚度比则优选大于2。因此,绳索4的抗弯曲性较小,但是承载总横截面面积很大,并且非承载面积最小。

涂层14优选地由聚合物材料制成。例如,由于具有涂层14,绳索4设置有一表面,绳索4可以经由该表面有效地与电梯的驱动轮摩擦接合。而且,由此,绳索的摩擦特性和/或其他表面特性可独立于承载功能而被调节,使得绳索在预期的用途中表现良好,例如,在用于沿绳索的纵向方向传递力以便用驱动轮移动绳索的牵引方面。此外,因此,嵌入其中的承载构件13被提供了保护。涂层14也可以被赋予表面图案,例如齿形或多齿形图案,例如,以促进其与具有与绳索4的表面图案相对的表面图案的绳索轮的接合。

涂层14优选是弹性的。弹性聚合物材料,例如聚氨酯,简单地为绳索4提供了所需摩擦性能、良好的耐磨性以及对承载构件13的有效保护。聚氨酯通常非常适合电梯使用,但是诸如橡胶或硅的材料或等效的弹性材料也适合于涂层14的材料。在图5所示的实施例中,有多个承载构件13,它们在绳索4的宽度方向w上彼此邻近。在当前情况下,特别地,四个所述承载构件13邻近地嵌入在所述涂层14中,但是绳索4可以可替代地具有任何其他数量的承载构件13,例如邻近地嵌入在所述涂层14中的2-10个承载构件13。例如,绳索4还可以被制成仅具有一个承载构件13或在厚度方向t上堆叠的多个承载构件13。

所述一个或多个承载构件13优选但非必须地由包括嵌入聚合物基体m中的增强纤维f的复合材料制成,所述增强纤维优选为碳纤维。通过这种结构,绳索4在电梯使用中具有特别有利的特性,例如重量轻和在纵向方向上的良好的抗拉刚度。这种类型的承载构件相对较脆,例如与钢相比,更喜欢轻柔的固定。因此,如所提出的,绳索抓持构件13,绳索抓持装置1和实施该绳索抓持装置1的绳索端子布置a在绳索4的固定中特别有利。而且,涂层14可以安全地由敏感材料例如聚合物材料制成。

图6示出了所述承载构件13的优选内部结构,在圆圈内示出了沿承载构件13的纵向方向l观察时,承载构件13的靠近其表面的横截面的放大图。承载构件13的未在图6中示出的部分具有相似的结构。图7在三维上示出了承载构件13。承载构件13由包括嵌入在聚合物基质m中的增强纤维f的复合材料制成。增强纤维f更具体地均匀地分布在聚合物基质m中并且通过聚合物基质m彼此结合。这例如在制造阶段已经通过将它们一起浸入聚合物基体的流体材料中然后固化来完成。形成的承载构件13是实心的细长杆状一件式结构。所述增强纤维f最优选地是碳纤维,但是可替代地,它们可以是玻璃纤维,或者可能是一些其他纤维。优选地,每个承载构件13的增强纤维f平行于承载构件13的纵向方向。因此,当每个承载构件13平行于绳索4的纵向方向取向时,纤维f也平行于绳索4的纵向方向。这对于刚性以及弯曲中的非磨损行为是有利的。由于平行的结构,当拉动绳索4时,绳索4中的纤维将与力对准,这确保了该结构提供高的抗拉刚度。因此,在优选实施例中使用的纤维f相对于彼此基本上未扭绞,这使它们具有与绳索4的纵向方向平行的所述取向。这与常规扭绞的电梯绳索相反,在常规扭绞的电梯绳索中,线或纤维被强烈地扭绞,并且通常具有从15度到40度的扭绞角,这些常规扭绞的电梯绳索的纤维/线束因此在拉力作用下具有朝向更直构形转变的可能性,这使这些绳索在拉力作用下具有高的伸长率,并导致非整体结构。增强纤维f优选地是在承载构件13的纵向上方向的长的连续纤维,优选地在承载构件13的整个长度上连续。

散布有单根纤维f的复合基质m最优选地由环氧树脂制成,该环氧树脂与增强纤维f具有良好的粘合性,并且已知其与诸如碳纤维的增强纤维具有有利的性能。替代地,例如可以使用聚酯或乙烯基酯,但是可以使用任何其他合适的替代材料。

承载构件13的基体m最优选在其材料特性上坚硬。硬质基质m有助于支撑增强纤维f,特别是在绳索弯曲时,这防止了弯曲的绳索的增强纤维f屈服,因为硬质材料有效地支撑了纤维f。用于基体的最优选材料是环氧树脂,聚酯,酚醛塑料或乙烯基酯。聚合物基质m优选地为坚硬的使得其弹性模量(e)超过2gpa,最优选超过2.5gpa。在这种情况下,弹性模量e优选在2.5-10gpa的范围内,最优选在2.5-4.5gpa的范围内。对于基质m,存在可提供这些材料特性的可商购的各种材料替代物。但是,聚合物基体不必这么坚硬,例如,如果较软的材料的缺点被认为是可接受的或与预期用途无关。在这种情况下,聚合物基质m可以由例如聚氨酯或橡胶的弹性体材料制成。优选地,承载构件14的横截面的表面积的超过50%的比例是上述增强纤维,优选地,使得50%-80%的比例是上述增强纤维,更优选地,使得55%-70%的比例是上述增强纤维,并且基本上所有剩余的表面积都是聚合物基质m。最优选地,实现为使得表面积的约60%是增强纤维,约占40%是基质材料(最好是环氧材料)。以这种方式,实现了承载构件14的良好的纵向刚度。由于碳纤维在提升设备中,特别是在电梯中的优异性能,如上所述的碳纤维是最优选用作所述增强纤维的纤维。然而,这不是必需的,因为可以使用替代纤维,例如玻璃纤维,已经发现其也适用于提升绳索。承载构件13优选地每个都是完全非金属的,即被制成不包括金属。

承载构件13的基体结合纤维复合材料、增强纤维f的种类、承载构件13的未扭绞结构和涂层均易于使绳索4对于过度的局部剪切应力和局部压缩更敏感。此外,承载构件不能很好地承受弯曲。因此,如参照图5-7所述,绳索抓持构件13,绳索抓持装置1和实施该绳索抓持装置1的绳索端子布置a在绳索4的固定中特别有利。

如上所述的绳索抓持构件2不仅有利于减小蠕变,而且有利于在绳索4的承载构件13中产生的更好的均匀内应力分布,特别是当承载构件13由符合材料制成时,如参考图5-7所述。在抓持中,力从抓持构件2通过涂层14和基质m传递为各个增强纤维f中的张紧。由于增强纤维f和基体m的弹性变形,最外侧的纤维在靠近抓持面3的前边缘5的位置处承受最大的载荷。另外,最外侧的基体层承受最高的剪切应力。承载构件内部的不均匀应力分布限制了绳索的断裂载荷,因为断裂始于最外侧的纤维和基质层。由于在抓持构件和绳索之间的接触长度上更好地均衡,该问题也可以减轻。特别地,可以消除在承载构件13的最外侧纤维中靠近抓持面3的前边缘5的有害力峰值。这意味着在承载构件13内的内部应力分布更均等,从而增加了绳索4的断裂载荷。

在图示的实施方式中,承载构件13为大致矩形,并且在宽度方向上比在厚度方向上更大。但是,这不是必需的,因为可以使用其他形状。

在优选实施例中,已经公开了用于绳索4的有利结构。然而,本发明也可以与其他种类的绳索一起使用,例如与具有不同材料的其他种类的带状绳索一起使用。而且,绳索4的外部形状可以具有不同于所公开的轮廓,例如具有所提及的多齿形或齿形。

如上所述,图3a和3b示出了绳索抓持构件2,其中,绳索抓持构件2包括多个腔室20。在图3a和3b的实施例中,腔室的形状和位置使得绳索抓持构件2的横截面面积在抓持面3的前边缘5和后边缘6之间以加速速率增大。在图3a和3b的实施例的情况下,这是有利的,因为绳索抓持构件2由一种材料制成。然而,这不是必需的,因为可以通过根据x来改变绳索抓持构件2的材料组分来调节刚度,从而获得期望的抗拉刚度图。

通常,为了调节绳索抓持构件2的截面积以便以加速速率在抓持面3的前边缘5和后边缘6之间增大,优选使绳索抓持构件2被制成为包括以下的一个或多个:

-沿着绳索抓持面3的长度在不同点处的不同长度(在方向l上测量)的多个腔室,

-沿着绳索抓持面3的长度在不同点处的不同宽度(在方向w上测量)的多个腔室,或者沿着绳索抓持面(3)的长度在不同点处的宽度不同的单个腔室,

-沿着绳索抓持面3的长度在不同点处的不同厚度(在方向t上测量)的多个腔室,或沿着绳索抓持面3的长度在不同点处的厚度不同的单个腔室,

-沿着绳索抓持面3的长度在不同点处的不同体积的多个腔室,或者沿着绳索抓持面3的长度在不同点处的横截面积不同的单个腔室。

图8示出了一实施例,其中绳索抓持构件2'包括基础材料部分25和刚度调节材料部件24,其中,所述刚度调节材料部件24的材料具有比基础材料部分25的材料高得多的弹性模量,调节材料部件24的横截面面积(在方向l上观察的横截面)根据x改变,使得在抓持面3的纵向方向l上所测得的绳索抓持构件2'的抗拉刚度从抓持面3的前边缘5到后边缘6以加速速率非线性地增加。优选地,这被实现为使得被调节材料部件24覆盖的横截面积根据x朝向后边缘6增加。替代地,可以通过刚度调节材料部件来进行通过不同材料的材料分布进行的调节,该刚度调节材料部件的弹性模量比基础材料部分25的材料低得多。在那种情况下,由调节材料部件24覆盖的横截面面积将优选地根据x朝向后边缘6减小。在给出的示例中,所述刚度调节材料部件24已经被嵌入到基础材料25中。绳索抓持构件2’与图3a所示的绳索抓持构件2的不同之处仅在于其刚度已被不同地调节。如参照绳索抓持构件2和图2更具体地所述,其刚度优选地增加。

图9示出了一实施例,其中绳索抓持构件2”包括基础材料部分25和形成绳索抓持构件2”的层的刚度调节材料部件26,其中所述刚度调节材料部件26的材料具有比基础材料部分25的材料低得多(或者,高得多)的弹性模量,并且调节材料部件26所覆盖的横截面面积(在方向l上观察的横截面)根据x改变,使得在抓持面3的纵向方向l上测得的绳索抓持构件2”的抗拉刚度从抓持面3的前边缘5朝向后边缘6以加速速率非线性地增加。这在图9中实现为使得被调节材料部件26覆盖的横截面积,即由它形成的层的厚度,根据x而朝向后边缘6减小。如果需要获得所需的抗拉刚度图,可以使厚度非线性减小。替代地,可以通过刚度调节材料部件来进行通过具有不同材料层的材料分布进行的调节,该刚度调节材料部件的弹性模量比基础材料部分25的材料高得多。在那种情况下,由调节材料部件26覆盖的横截面面积将优选地根据x从前边缘5向后边缘6增大。在图8所示的示例中,所述刚度调节材料部件26包括抓持面3。然而,这不是必需的,因为该层可以可替代地放置在其他地方,例如在抓持构件2的背侧。除了显示的内容外,还可以有其他的层或部件。绳索抓持构件2’与图3a所示的绳索抓持构件2的不同之处仅在于其刚度被不同地调节。如参照绳索抓持构件2和图2更具体地所述,其刚度优选地增加。

绳索抓持构件2在抓持面3的纵向方向l上的抗拉刚度可以通过测量或通过计算来确定。绳索抓持构件2在抓持面3的纵向方向l上的抗拉刚度可以通过测试装置来特别地测量,其中应变仪优选地同时或顺序地在方向l上在抓持面3的不同点处定位在抓持面3上,以测量当拉力在此方向上被引导到绳索抓持构件2上时,在此方向上的应变。

通常,如果并且当绳索抓持构件2已经通过注射成型形成时,其优选地设置有标记,该标记优选地通过注射成型制成,但是可替代地通过诸如印刷的其他方式制成,该标记优选地是指示所讨论的绳索抓持构件2的制造时间的标记(例如时间戳)或指示所讨论的绳索抓持构件2的更换时间(例如,计划的或建议的更换日期)的标记或标识所讨论的绳索抓持构件2的识别码。提供指示所讨论的绳索抓持构件2的制造时间或更换时间的标记是有利的,因为抓持构件的材料可能会老化以致其特性发生改变从而需要更换,特别是当其包括聚合物材料时。为了确定用于这种更换的正确时间,优选地制造日期是可用的。提供作为标识所讨论的绳索抓持构件2的识别码的标记,使得可以从数据库检查所讨论的绳索抓持构件2的制造时间或所讨论的绳索抓持构件2预定的更换时间,例如计划或建议的更换日期。

应当理解,以上描述和附图仅旨在教导发明人已知的制造和使用本发明的最佳方式。对于本领域技术人员显而易见的是,可以以各种方式来实现本发明构思。因此,可以修改或改变本发明的上述实施例。而不脱离本发明,如本领域技术人员根据上述教导所理解的。因此,应当理解,本发明及其实施例不限于上述示例,而是可以在权利要求的范围内变化。

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