专利名称：电梯的制作方法
技术领域：
本发明的目的是一种电梯，优选一种适于载人的电梯。
背景技术：
在现有技术的电梯中，电梯轿厢和配重的锁住(lock - down)是通过连接电梯轿厢和配重的金属补偿绳索或链条进行布置的，该绳索或链条绕过安装在电梯井底部上的转向滑轮。通过这样布置，绳索防止配重在电梯轿厢的制动情况下的继续运动。该绳索实现该锁住功能以及同时电梯的提升绳索的质量的补偿功能，即补偿由电梯轿厢和配重的位置的变化引起的提升绳索的不平衡状态。该解决方案的问题是尺寸适于补偿目的的绳索的加速与电梯轿厢的加速一起由于绳索的较大质量而消耗大量能量。相应地，问题是电梯轿厢的费力的制动，因为除了电梯轿厢之外必须同时在重的补偿绳索中实现减速。总而言之，运动质量是大的，其已反映在电梯的许多其他部件的尺寸选择方面，例如在导轨和安全装置的尺寸选择方面。另外，也存在低运行高度的没有补偿绕绳的电梯。在这些中，锁住功能可已经被完全忽略。另一方面，还已建议该功能被布置成通过在配重中包括在夹紧情况下启动的制动器。
发明内容
本发明的目的是要制造一种具有比以前的更好的锁住配置的电梯。本发明的目的是要消除现有技术解决方案的尤其是前述的缺点。本发明的目的进一步是要产生一个或多个以下优点，尤其是一实现了安全的锁住功能而没有产生要被移动的大的质量。一实现了能量有效的电梯。-实现了空间有效的电梯，该电梯的绳索相对其弯曲半径而言是轻的且小的。-实现了一种电梯，该电梯的与轿厢一起运动的部件的质量比以前的更小。一实现了一种电梯，该电梯的绳索的蠕变较小且由该蠕变引起的维修工作量降低。-实现了一种电梯，该电梯的锁住绳索在纵向上是刚性的，但是是轻的且廉价的。本发明基于这样的构思如果电梯的绳索被形成为以使它的纵向的传动能力是基于非金属材料，优选地非金属纤维，那么该绳索可以变轻且由于轻的特性，电梯的能效提高，其中所述绳索连接电梯轿厢和配重，与支撑功能分开且绕过安装在电梯井的底端上的转向滑轮。更特别地，电梯的锁住功能可实现为对与电梯轿厢一起运动的质量仅施加较小的增加。因而，虽然当廉价的金属令人惊讶地替换为更昂贵的材料时电梯的制造成本上升，但是通过以特定方式形成所述绳索，可实现相当可观的使用寿命节省。· 在根据本发明的构思的基本实施例中，所述电梯至少包括电梯轿厢和用于使电梯轿厢优选地沿着导轨运动的装置，和配重，以及一根或多根绳索，该绳索连接电梯轿厢和配重且与支撑功能分开并且绕过安装在电梯井的底端上的转向滑轮。该绳索包括一个或多个传动部分，用于在绳索的纵向上传送动力，该传动部分基本上完全为非金属材料的。这样，实现了前述的优点。在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，电梯包括在电梯井中的电缆，电缆悬挂为由电梯轿厢和建筑物支撑，该电缆的第一端被固定到电梯轿厢，该电缆的第二端被固定到建筑物的固定结构。补偿作为轿厢位置的函数变化的提升绳索的不平衡因此可借助于电缆进行布置，并且锁住配置的补偿作用可保持较小。减小从配重垂挂的质量大小可以减小对补偿的整体需要。在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，绳索布置成通过前述的传动部分在电梯轿厢和配重之间传递纵向力，更特别地，用于在电梯轿厢的向下运动的紧急制动中使配重的向上运动减速。这样，可实现使配重的运动停止的安全锁住功能。在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，前述的电缆是数据传输电缆和/或电力传输电缆。·
在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，绳索在转向滑轮位置绕在绳索的宽度方向的轴线弯曲而绕过前述的转向滑轮，绳索的宽度大于厚度。一个优点，尤其是，绳索的弯曲半径可被减小而不损失支撑表面积。结果，该绳索可由刚性材料制造而成，否则绳索的伸长特性会阻止有利的弯曲半径。在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，用于使电梯轿厢运动的装置包括使电梯轿厢和配重运动的提升绕绳，该提升绕绳包括多根绳索(H，H’，H”)，每根绳索包括一个或多个传动部分(5)，用于在绳索的纵向上传递力，该传动部分(5)基本上完全为非金属材料的。在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，用于在绳索的纵向上传递力的绳索(R，R’，R”)的基本上所有的传动部分(2)，以及优选地还有绳索(H，H’，H”)的基本上所有的传动部分(5)，都基本上完全为非金属材料。这样，绳索的整个纵向传动可仅通过轻的材料来实现。在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，绳索(R，R’，R”)的每个传动部分
(2)，以及优选地还有绳索(H，H’，H”)的每个传动部分(5)，为包括基本在绳索的纵向上的非金属材料的材料的。这样，绳索的整个纵向传动可布置成基于非金属纤维。该传动因此可使用轻的纤维布置成轻的。在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，前述的传动部分(2)的材料，以及还优选传动部分(5)的材料，为一复合材料，该复合材料包括作为聚合物基质中的加强纤维的
非金属纤维。在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，前述的部分2的非金属纤维是碳素纤维。因此电梯是防火且能量有效的。在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，前述的部分2的非金属纤维是玻璃纤维。因而电梯是防火的，能量有效的和廉价的，然而绳索是刚性的。在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，前述的部分2的非金属纤维是芳族聚酰胺纤维。因而电梯是廉价的，安全和能量有效率的，然而绳索是刚性的。在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，前述的非金属纤维在提升绕绳的绳索中为第一材料的，优选地碳素纤维；在绕过安装在电梯井的底端上的转向滑轮的绳索中为第二材料的，优选玻璃纤维。这样，绕绳的质量可简单地适配为合适的。前述的第一材料优选地比前述的第二材料轻。支撑功能的安全系数通常必须显著大于锁住绳索的安全系数，以便支撑绕绳的总强度必须大于锁住绕绳的总强度。这样，通过比在支撑绕绳中的更少的绳索量，在锁住绕绳中获得了足够的强度。在该情况下，锁住绕绳的传动部分的材料会更重，与用于支撑绕绳相比，可需要更少的锁住绕绳。由此，优选地，提升绕绳的所有的传动部分2的总横截面积大于绕过转向滑轮11的绕绳的所有传动部分5的总横截面积。在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，前述的一个或多个传动部分(2)占据绳索宽度的最优选60%或以上，更优选65%或以上，更优选70%或以上，更优选75%或以上，最优选80%或以上，最优选85%或以上。这样，绳索的至少大部分宽度将被有效地利用并且绳索可形成为轻的并且在弯曲方向是薄的，用于减小弯曲抗力。在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，前述的多个传动部分(2，5)由多个平行的传动部分(2，5)形成。这样，绳索的弯曲半径可被减小。
在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，绳索(R，R’，R”，H，H’，H”)的宽度/厚度为至少2或以上，优选至少4，甚至更优选至少5或以上，还更优选至少6，还更优选至少7或以上，还又更优选至少8或以上，最优选超过10。这样，良好的传动能力通过较小的弯曲半径来实现。这可优选通过在该专利申请中提供的复合材料来实现，该材料由于它的刚性而具有很有利的大的宽度/厚度比。在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，前述的一个或多个传动部分(2)占据绳索(R，R’，R”)的横截面的表面积的超过40%，优选地50%或以上，甚至更优选地60%或以上，甚至更优选地65%或以上。这样，绳索的大部分的横截面积可被形成为支撑性的。这可通过在该专利申请中提供的复合材料特别好地实现。在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，前述的传动部分(2)的宽度大于厚度，优选地以使前述的传动部分(2)的宽度/厚度为至少2或以上，优选地至少3或以上，甚至更优选地至少4或以上，甚至还更优选地至少5，最优选地超过5。这样，宽的绳索可被简单地形成且形成为薄的。在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，绳索R，R’，R”布置成不将在正常操作期间运动所需要的动力传递到电梯轿厢或配重。该绳索因此可形成为具有轻的结构，主要用于锁住功能。在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，用于使电梯轿厢运动的装置包括使电梯轿厢和配重运动的提升绕绳，该提升绕绳包括多根绳索，每根绳索包括一个或多个传动部分(5)，用于在绳索的纵向上传递力，该传动部分(5)为金属材料的。在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，前述的转向滑轮11被支撑在其合适位置以使它能够在竖直方向运动至多某一运动容限的量，该前述的运动优选地在当前述运动的速度超过某一极限值时得以防止。这样，它能可靠地产生用于绕过转向滑轮的绳索环的竖直支撑力，例如用于防止当需要锁住功能时防止它的自由上升。在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，电缆补偿作为轿厢位置的函数变化的提升绕绳的不平衡，至少到80%的程度，优选基本完全地。这样，该补偿可独立于锁住来实现。该解决方案是安全的且允许锁住绳索形成为是轻的而不需要来自提升绳索的一定质量。
在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，各加强纤维均匀分布到前述的基质中。因而传动部分的复合材料部分通过纤维得以有效加强，其中所述复合材料部分在材料性质方面是均匀的并且具有长的寿命。在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，前述的加强纤维是在绳索的纵向上连续的纤维，该纤维优选延续基本绳索的整个长度的距离。因而形成的结构是刚性的且容易形成。 在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，通过前述的聚合物基质，优选在制造阶段通过将加强纤维包埋在聚合物基质的材料中，各加强纤维被共同粘合成均一的传动部分。因而该传动部分的结构是均匀的。在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，传动部分的纤维，优选基本所有的纤维，相对于彼此基本没有交错。这样，纵向于绳索的直纤维的优点之一是由它们形成的传动部分的刚性的性能和较小的相对运动/内部磨损。这样，蠕变是微小的且可形成为质轻的绳索也能够使试图继续其运动的配重快速停止。在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，聚合物基质是非弹性体的。因而基质实质上支撑加强纤维。在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，聚合物基质的弹性模量为2GPa以上，最优选2. 5GPa以上，更优选在2. 5-10GPa范围内，最优选在2. 5-3. 5GPa的范围内。这样，实现了一种结构，其中基质实质上支撑加强纤维。其中的一个优点是长的使用寿命和能使弯曲半径更小。在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，聚合物基质包括环氧树脂，聚酯，酚醛塑料或乙烯基酯。这样，实现了一种结构，其中基质实质上支撑加强纤维。其中的一个优点是长的使用寿命和能使弯曲半径较小。在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，传动部分的横截面的表面积的50%以上为前述的加强纤维的，优选以使50%-80%为前述的加强纤维的，更优选以使55%-70%为前述的加强纤维的。基本上所有的其余的表面积为聚合物基质的。最优选以使大约60%的表面积为加强纤维的和大约40%为基质材料的。通过此，实现了有利的强度特性，然而同时基质材料的量在其粘合成一体时足以充分地包围纤维。在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，每个前述的传动部分被聚合物层包围，该聚合物层优选为弹性体的，最优选为高摩擦的弹性体的，例如聚氨酯，该聚合物层形成绳索的表面。这样，传动部分受到保护使其免遭磨损。在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，传动部分由前述的聚合物基质、由该聚合物基质彼此粘合的加强纤维，以及可能的围绕纤维的涂层，以及可能的掺合到该聚合物基质中的添加剂，组成。在根据本发明构思的进一步改进的实施例中，绳索不包括这样量的金属线以致使它们一起将形成绳索的纵向传动能力的实质部分。这样，绳索的基本上整个纵向传动可仅通过非金属材料来实现。优选地，前述的非金属纤维的密度小于4000kg/m3，以及强度超过1500N/mm2以上，更优选以便前述的纤维的密度小于4000kg/m3,以及强度超过2500N/mm2,最优选以便前述的纤维的密度小于3000kg/m3，以及强度超过3000N/mm2。如果绳索包括不同的材料，那么第一和第二材料都通过这些标准进行选择。本发明的一些实施例还提供在本申请的说明书部分中和附图中。本申请的发明内容还可限定为与以下提供的权利要求中的发明内容不同。本发明的内容还可包括几个单独的发明，尤其是如果鉴于措辞或隐含的子任务或从实现的优点或几类优点的视角考虑本发明。在此情况下，包含在以下权利要求中的某些特征从单独的发明构思的视角看会是多余的。本发明的各个实施例的特征可与其他实施例结合应用于本发明的基本构思的范围内。每个实施例还可单独地以及与其他实施例独立地形成单独的发明。
在下文中，将参照附图借助于本发明的实施例的一些例子更详细地描述本发明，其中图I以参考的方式示出根据本发明的电梯；图2a — 2c示出了根据本发明的电梯的绳索的一些优选横截面；图3示意性地示出根据本发明的电梯的绳索的横截面的放大细节。
具体实施例方式图I示出了根据本发明的电梯，该电梯包括电梯轿厢C和用于使电梯轿厢例如沿着导轨运动的装置，该装置包括支撑和移动电梯轿厢C和配重CW的提升绕绳，该提升绕绳包括多根支撑电梯轿厢的绳索H。绳索H可例如通过马达驱动的牵引槽轮进行运动。例如，转向滑轮21可起到牵引槽轮的作用。此外，电梯包括一个或多根绳索R，R’，R”，该绳索连接电梯轿厢和配重且与支撑功能分离(即，不支撑轿厢或配重)并且绕过安装在电梯井的底端上的转向滑轮11。绳索R，R’，R”悬挂为由配重和电梯轿厢支撑。转向滑轮11被支撑在它的合适位置且保持绳索张紧。绳索R，R’，R”包括一个传动部分2或多个传动部分2，用于在绳索的纵向上传递力，该传动部分2基本上完全为非金属材料的。因而该绳索可保持较轻，因为它在纵向上的传动能力可形成为基于非金属的轻纤维。绳索(R，R’，R”)布置成通过前述的传动部分2在电梯轿厢C和配重CW之间传递绳索的纵向力，更特别地，用于在电梯轿厢C的向下运动的紧急制动中使配重的向上运动减速。这样，配重的继续运动可例如在电梯轿厢的速度以甚至IG或更快的加速度很快减速的情况下，得以防止。当绳索R，R’，R”非常轻时，提升绳索的质量的补偿优选如图I所示的借助于电梯井8中的电缆6进行布置，该电缆悬挂为由电梯轿厢C和建筑物支撑，该电缆6的第一端被固定到电梯轿厢C且该电缆的第二端被固定到建筑物的固定结构9。该电缆因此可布置成至少基本上补偿提升绕绳的在牵引槽轮21的不同侧上的部分之间的不平衡，该不平衡作为轿厢位置的函数变化。因为电缆以特定方式悬挂，其由电梯轿厢支撑的部分的长度，以及因而施加在电梯轿厢上的向下的拉力，作为轿厢位置的函数变化。前述的电缆6优选地为数据传输电缆和/或电力传输电缆，在此情况下，传输不需要单独的方法。在根据本发明的解决方案中，前述的非金属材料的传动部分2优选为这样材料的，该材料在绳索的至少基本纵向上包括非金属纤维。更特别地，前述的非金属纤维是碳素·纤维，玻璃纤维或芳族聚酸胺纤维，它们都是轻的纤维。传动部分的材料在此情况下最优选形成为复合材料，该复合材料包括前述的非金属纤维作为聚合物基质中的加强纤维。因而传动部分2是轻的，在纵向上是刚性的，并且当它是带形状时，然而它可以以较小的弯曲半径弯曲。尤其优选，该纤维为碳素纤维或玻璃纤维，这些纤维的有利的特性可在以下表中看至IJ。它们具有良好的强度特性和刚性特性，同时它们还能经受非常高的温度，这在电梯中是重要的，因为提升绳索的差的耐热性可造成损坏或者甚至点燃提升绳索，这是一安全风险。良好的导热性还有助于尤其是由于摩擦而产生的热的向前传递，因而减小在绳索部分中的蓄热。更特别地，碳素纤维的特性在电梯使用中是有利的。
权利要求
1.一种电梯，该电梯至少包括电梯轿厢(C)和用于使该电梯轿厢优选沿着导轨运动的装置，和配重(CW)，以及一根或多根绳索(R，R’，R”)，该绳索连接电梯轿厢和配重(CW)并与支撑功能分开且绕过安装在电梯井的底端上的转向滑轮(11)，其特征在于，所述绳索(R，R’，R”)包括一个或多个传动部分(2)，用于在绳索的纵向上传递动力，该传动部分(2)基本上完全为非金属材料的。
2.根据前述权利要求中的任一项所述的电梯，其特征在于，它包括在电梯井(8)中的电缆(6)，该电缆悬挂成由电梯轿厢(C)和建筑物支撑，该电缆(6)的第一端被固定到电梯轿厢(C)，该电缆的第二端被固定到建筑物的固定结构(9)。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的电梯，其特征在于，所述绳索(R，R’，R”)被布置成通过前述的一个或多个传动部分(2)在所述绳索的纵向上在电梯轿厢(C)和配重(CW)之间传递力，更特别地，用于在电梯轿厢(C)的向下运动的紧急制动中使配重(CW)的向上运动减速。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的电梯，其特征在于，前述的电缆(6)为数据传输电缆和/或电力传输电缆。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的电梯，其特征在于，用于使电梯轿厢运动的装置包括使电梯轿厢和配重运动的提升绕绳，该提升绕绳包括多根绳索(H，H’，H”)，每根绳索包括一个或多个传动部分(5)，用于在所述绳索的纵向上传递力，该传动部分(5)基本上完全为非金属材料的。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的电梯，其特征在于，用于在绳索的纵向传递动力的绳索(R，R’，R”)的基本上所有的传动部分(2)，以及优选还有绳索(H，H’，H”)的基本上所有的传动部分(5)，都基本上完全为非金属材料的。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的电梯，其特征在于，绳索(R，R’，R”)的每个传动部分(2)，以及优选地还有绳索(H，H’，H”)的每个传动部分(5)，都为包括非金属纤维(F)的材料的，其中所述非金属纤维基本在所述绳索(R，R’，R”，H，H’，H”)的纵向上。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的电梯，其特征在于，绳索(R，R’，R”)在前述转向滑轮的位置绕在所述绳索的宽度方向的轴线弯曲而绕过前述转向滑轮(11)，以及在于绳索(R，R’，R”)的宽度大于厚度。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的电梯，其特征在于，前述的传动部分(2)和优选还有传动部分(5)的材料是一复合材料,该复合材料包括作为聚合物基质(M)中的加强纤维的非金属纤维(F)。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的电梯，其特征在于，前述的非金属纤维(F)是碳素纤维或玻璃纤维或芳族聚酸胺纤维。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的电梯，其特征在于，前述的非金属纤维(F)的密度小于4000千克/米3，强度超过1500牛顿/毫米2，更优选地以使得前述的纤维(F)的密度小于4000千克/米3，强度超过2500牛顿/毫米2，最优选以使得前述的纤维(F)的密度小于3000千克/米3，强度超过3000牛顿/毫米2。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的电梯，其特征在于，前述的非金属纤维(F)在所述提升绕绳的绳索(H)中为第一材料的，优选碳素纤维；以及在绕过安装于电梯井(8)的底端上的转向滑轮(11)的绳索中为第二材料的，优选玻璃纤维。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的电梯，其特征在于，前述的第一材料比前述的第二材料更轻。
全文摘要
一种电梯，至少包括电梯轿厢(C)和用于使电梯轿厢优选沿着导轨运动的装置，和配重(CW)，以及一根或多根绳索(R,R’,R”)，该绳索连接电梯轿厢和配重(CW)并与支撑功能分开且绕过安装在电梯井的底端上的转向滑轮(11)。绳索(R,R’,R”)包括一个或多个传动部分(2)，用于在绳索纵向上传递动力，该传动部分(2)基本上完全为非金属材料的。
文档编号B66B7/06GK102939256SQ201180029299
公开日2013年2月20日 申请日期2011年4月21日 优先权日2010年4月30日
发明者P.阿拉森蒂 申请人:通力股份公司