电梯设备、用于电梯设备的电梯支承装置及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种具有支承装置的电梯设备、用于这种电梯设备的电梯支承装置，以及这种电梯支承装置的生产方法。
背景技术
电梯设备包括电梯轿厢并通常包括配重，轿厢和配重可在电梯竖井中或者沿着自立的引导装置运动。为了产生运动，电梯设备包括至少一个驱动单元，驱动单元带有至少一个驱动轮，驱动轮通过皮带形式的一个或多个电梯支承装置来支承电梯轿厢和配重和/或将所需的驱动力传递给电梯轿厢和配重。
从EP 1555234B1中得知根据这类电梯设备，其中，皮带在面对驱动轮的牵引侧上具有肋配置，所述肋配置带有多个楔形肋，所述多个楔形肋在皮带的纵向上延伸并与驱动轮上相应的槽接合。由于皮带和驱动轮之间分别通过楔形肋或槽的倾斜的侧面发生接触的事实，所以对于相同的径向力、从而对于相同的承载负荷和皮带张力，驱动轮上的压力增加，因而牵引能力或驱动能力增加。同时，有益的是，楔形肋在横向上引导驱动轮上的皮带。由于皮带含有较小直径的抗拉载体，所以可以使用具有较小直径的驱动轮。特别地，驱动单元的驱动输出轴本身也可以被构造成驱动轮。
有益地，通过倾斜的侧面，单个可自由运动的楔形肋自动地在驱动轮或偏转轮的相应的槽中居中定位，其中，通过楔形肋在槽中径向接合于不同的深度来提供对具有楔形肋的皮带和/或驱动轮自身的生产公差和磨损的补偿。因而，例如，由于楔形侧面的磨损而具有小于正常尺寸的宽度的楔形皮带在径向上更深地位于由于生产公差而具有大于正常尺寸的宽度的互补槽中。然而，利用楔形侧面，在摩擦接合下，皮带居中地位于驱动轮的槽中。总之，可自由运动的楔形肋可以对由肋和/或驱动轮中相应的槽的生产公差导致的以及肋和/或槽的磨损导致的形状偏差提供补偿。同时，多个可相对运动的楔形肋可以为皮带横向上以及驱动轮的径向上的位置偏差，特别是肋和槽相互之间的不同的间隔提供补偿。
如EP 1555234B1中那样，如果肋配置包括形成在相同的带体上的多个楔形肋，则不再能够自动居中和对各个肋和相应槽的形状偏差和/或位置偏差进行补偿。此外，各个肋和/或槽相对于彼此的间隔偏差不利地具有这样的后果：不是所有的楔形肋与相应的槽都均匀地接合。
带体通常由弹性体制成，这是由于弹性体的弹力确实允许各个肋一定的相对运动，从而使得能够如上所述地自动居中，并且能够在有限的程度上补偿肋和槽的位置和形状偏差。不利的是，这个补偿只能在很小的限度内并且在带体的显著弹性变形下发生，带体的变形导致所连接的皮带由于交替的拉应力、压应力和剪切应力而过早老化。由于必须更加频繁地检查和更换皮带，所以这迫使电梯设备的维护成本更高。此外，带体的弹性变形增加了各个肋不完全承载于槽中而局部偏离槽的风险。
从US 3996813中得知一种用于皮带驱动的皮带，所述皮带包括抗拉载体布置在其内的只通过弹性体载带连接的各个楔形肋。与缠绕皮带的驱动轮和偏转轮之间的相对位置不断改变的电梯设备相比，US 3996813中的皮带驱动中，驱动滑轮和从动滑轮被借助惯性固定，使得这里在皮带横向上不需要高水平的刚性。此外，因为利用大的自由运行长度和相对于彼此运动的驱动轮或偏转轮，软皮带具有关于其纵轴扭曲并在横向上弯曲的趋势，所以在这种皮带中不出现可变的运行长度，所述可变运行长度例如在电梯设备中出现并且妨碍使用横向上柔软的皮带。此外，在US 3996813中讨论的皮带驱动中，皮带只在它的牵引侧偏转，使得它的远离牵引侧的皮带背侧不接触，由此，在具有固定的和自由的偏转轮的电梯设备中，电梯支承装置也通过它的皮带背侧频繁地环绕偏转轮。
因此，说明书还提出了一种弹性体载带，所述弹性体载带用轮胎帘线加强，并与弹性体楔形肋满意地连接，但是在皮带背侧只有低的横向稳定性和耐磨性。因而，从US 3996813中得知的皮带不适合在驱动轮和偏转轮之间的运行区域较长的电梯设备中使用，可变的运行长度和同时在皮带背侧上的偏转对皮带的横向稳定性和耐磨性提出更高的要求。
发明内容
因此，本发明的目的是构造一种在EP 1555234B1中已知的、维护成本较低的电梯设备。
为了这个目的，通过权力要求1中的特定特征改进了根据权利要求1的前序部分的电梯设备。在权利要求9中，可得到用于这种电梯设备的电梯支承装置，并且在权利要求9中，指出了生产这种电梯支承装置的方法。
根据本发明的电梯设备包括驱动单元，所述驱动单元通过驱动轮驱动支承电梯轿厢的至少一个电梯支承装置，其中，所述电梯支承装置在面对所述驱动轮的牵引侧具有肋配置，所述肋配置具有在所述电梯支承装置的纵向上延伸并与所述驱动轮上相应的槽接合的至少两个肋。为了传递电梯支承装置中的张力，皮带配置包括具有布置在肋中的至少一个抗拉载体的抗拉载体配置。
在优选实施例中，在每个肋中布置至少一个抗拉载体，特别优选在每个肋中布置多于一个的抗拉载体。在可选实施例中，抗拉载体不是与每个肋相关联。没有抗拉载体的肋只能传递电梯支承装置的一小部分张力，但用于在横向上引导和使皮带居中。
根据本发明，在肋配置的两个相邻肋之间形成槽，该槽基本上达到布置在电梯支承装置的远离牵引侧的皮带背侧上的载带，并且所述肋配置的肋固定到所述载带。
从而，被槽分开的两个肋可以在电梯支承装置的横向和/或高度方向上相对于彼此运动。这使得通过这个相对运动可以对至少两个相邻肋提供形状偏差特别是各个肋相对于驱动轮的相关槽的宽度偏差和/或肋和/或槽相对于彼此的位置偏差的补偿，并且可以在槽中不使肋体变形地居中。这减小了肋中产生的应力，从而增加了其服务寿命。结果，电梯设备的维护费用由于更长的检测间隔和更低频率地更换皮带而降低。
在优选实施例中，肋配置的所有肋通过各个槽彼此隔开。这使得对所有肋之间的位置和形状公差能够进行上述的补偿。
在本发明的另一实施例中，肋配置中不是所有肋都通过各个槽分开。即使在这个实施方式中，仍然可以对由一个槽或多个槽分开的肋块的位置偏差进行补偿，由此，避免了特别是由于位置和/或形状偏差而导致在皮带的整个宽度上形成高的材料应力。相反，由于在每种例子下位置偏差较小，所以肋块中只产生较小的变形。另一方面，更少的槽相应地使皮带的横向刚性降低得更少。例如，只在所述电梯支承装置的两个中间肋之间形成槽。
优选地，槽达到所述载带，使得通过槽彼此分隔开的相邻肋彼此完全分隔开。这使得肋相对于彼此具有最大可运动性，减小了肋体的弹性变形。然而，为了增加横向刚性，同时改进肋与载带的固定，槽也可以较短，在载带前面终止，使得连接肋的肋材料薄腹板保留在载带上。从而肋和载带之间的连接区域可以更大。有益地，这样的腹板的厚度近似为载带的厚度。
肋配置的肋优选地具有基本上梯形或楔形截面的接触部分，以与驱动轮的相应槽接合。利用这样的楔形肋，对于相同的径向力，即对相同的承载负荷和皮带张力，皮带相对于驱动轮的压力增加，从而驱动能力或牵引能力增加。在这种情况下，已经证明特别有益的是，截面的侧面角在60°和120°之间，优选在75°和105°之间，特别优选为90°。
这些楔形肋的楔形侧面可以几乎达到载带，这使得与驱动轮槽的侧面的接触面积最大。这一方面由于更大的接触面积而降低了通过摩擦接合而协同工作的肋和槽的磨损。另一方面，对于相同的肋间隔和相同的楔角，肋的高度降低，从而它们的补偿位置和形状偏差的能力增加。
在可选实施例中，肋配置的肋具有基础部分，所述基础部分位于接触部分和载带之间，并且其侧面相对于载带的角度不同于接触部分的楔形侧面相对于载带的角度。具体地讲，基础部分可以具有基本上矩形的截面或侧面角较小即侧面较陡的梯形截面。这使得能够形成弯曲刚性较小的更高的肋，该肋特别适于对位置和形状偏差提供补偿，所述位置和形状偏差会出现在皮带的肋和驱动或偏转轮的槽之间。由于在相邻肋的较小倾斜的情况下窄槽的相对的侧面已经相接触，所以较高的基础部分的紧密相邻的侧表面也增加了皮带的横向刚性。因而，特别是在电梯的轿厢处于最顶层或最底层的情况下导致的长且自由运行阶段中，避免了皮带关于其纵轴过度扭曲。有益地，槽宽度即相邻肋的相对的侧面之间的最窄的间隔为(最大)肋宽度的近似10％、优选5％、特别优选2.5％。
抗拉载体布置在肋中并与载带接触。以这种方式，抗拉载体支承载带，所述载带可以被构造得相应薄和具有柔性。同时，布置在载带上并从而布置在连接到载带的各个肋的基部处的抗拉载体增加了肋的基部区域的刚性。从而减小了变形，特别是减小了肋的接触表面相对于载带的拱起，这减小了连接负载，从而防止肋从载带分离。与此相比，肋的没有抗拉载体的上部区域相应地更加有弹性，并能够吸收皮带弯曲导致的挤压变形或拉伸变形，以及更好地为上述的形状和位置偏差提供补偿。抗拉载体优选地布置在皮带的中性轴中或者其附近。
在皮带的生产中，有利地，可以在将肋安装在载带上之前将抗拉载体在有预应力的情况下挤压到载带上，使得肋完全包封抗拉载体。在生产过程中，借助预应力将抗拉载体固定在载带上的正确位置中。抗拉载体的预应力使得例如可以在皮带上形成朝向牵引侧的凹面固有曲率，这在驱动轮和偏转轮被布置成使得皮带总是以相同的弯曲方向弯曲的电梯设备中是有用的。
抗拉载体配置中的抗拉载体可以被构造成单线或者由单股或多股股线或线缆构成，其中，所述股线或线缆可以由钢丝或合成材料纤维制成。也可以以不同的方式构造不同的抗拉载体。通过此和/或由于在各个肋中布置不同数目的抗拉载体，可以预先确定皮带的刚性分布。因此，例如，一个肋可以具有两个或多个双股或多股的单独的线，同时在另一肋中，布置多个具有更少的单独的线的抗拉载体。因此，可以实现例如从皮带中心朝皮带边缘使皮带的纵向刚性减小，由此，在稍微偏斜地设置驱动轮和偏转轮的轴的情况下，或者即使在稍微轴向偏移的情况下，皮带的向外设置的肋可通过它们的较小的刚性，对这些偏差提供补偿。
在优选实施例中，肋由第一材料制成，所述第一材料包括弹性体，特别是聚氨酯、聚氯丁二烯和/或三元乙丙橡胶。弹性材料的肋可以利用它们的弹性对形状和位置偏差提供一定程度的补偿，从而减小为此目的所需的肋的相对运动。同时，它们特别适于与驱动轮摩擦接合接触，并用于将张力从其传递到抗拉载体。此外，它们有益地衰减振动和冲击，从而增加电梯设备的舒适性。在这种情况下，已经证明特别合适的是，肋的刚性为70到100肖氏(A)，优选地75到95肖氏(A)，特别优选地80到85肖氏(A)。根据本发明，由于肋被槽分隔开，所以当肋和槽存在形状和/或位置偏差时，肋不需变形或只需稍微变形，使得可以使用前述的较硬的或刚性较大的弹性体。
有益地，载带由第二材料制成，所述第二材料包括热塑性塑料材料，特别是聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)或聚氯乙烯(PVC)或者聚合共混物和/或这样的热塑性塑料材料的织物。同样，所述载带也可以使用不同的热塑性塑料材料的混合物，即所谓的聚合共混物制成。第二材料也可以优选地包括这样的热塑性塑料材料的织物。
与弹性体相比，所提及的热塑性塑料材料具有足够的强度，以抵抗(由于形状和/或位置偏差导致的)在皮带横向上在各个肋之间出现的应力，以及抵抗由于不同的槽直径或肋高度或皮带的横向运行而导致的剪切应力。例如，槽直径和/或肋高度小于相邻槽或肋的直径或高度，因而，这个肋的循环速度比相邻肋相应地减小，这在与肋连接的载带中引起剪切应力。
与从US 3996813中得知的弹性载带相比，根据本发明的热塑性载带不需要用在皮带横向上的线绳来加强。这样的加强显然是可以的并且允许载带相应地更薄。
热塑性载带的另一优点在于它的优良的滑动特性，特别是它的耐磨性和/或它的低摩擦系数。例如，如果像经常发生的情况那样，为了以滑轮组的方式减小张力，在电梯设备中，电梯支承装置单次或多次在固定的或浮置的偏转轮上偏转，其中，电梯支承装置通过它的远离牵引侧的皮带背侧部分地环绕偏转轮，则热塑性载带有益地减小偏转轮和皮带之间产生的摩擦力。从而有益地减小特别是皮带在偏转轮上侧向引导所必需克服的摩擦力，因而减小了例如由偏转轮的引导凸缘产生的皮带侧向负载，并且作为结果，也减小了电梯设备所需的驱动功率。同时，延长了皮带以及偏转轮的服务寿命。同时提高了皮带背侧的耐磨性，从而又提高了电梯支承装置的服务寿命。有益地，为此目的，热塑性载带的皮带背侧可以具有至多0.4，优选至多0.3，特别优选至多0.25的摩擦系数。
为了将载带的负载保持得尽可能小，肋可以这样布置在载带上，使得肋相互之间的间隔有益地略大于摩擦轮的相应的肋的间隔。在没有位置或形状偏差出现的情况下，缓解肋之间应力的载带由于它的弹性而会相应地弯折或拱起。在这种状态下，张力适当地均匀分布到各个皮带，所述皮带通过它们的抗拉载体传递张力。在肋由于肋和/或槽的位置和/或形状偏差而朝彼此运动的情况下，载带在不损害电梯设备的操作的情况下相应地更加拱起或弯折。为了这个目的，载带可以有益地在皮带横向上加有预应力，这导致载带远离驱动轮凹形拱起。由于肋和/或槽的位置和/或形状偏差而导致的肋相互远离地运动达到这样的程度，初始松弛的载带在肋之间被拉紧，使得载带本身仍没有弹性变形。这有益地减小了载带的弹性变形，从而增加了其服务寿命。同时，利用横向上的弹性，载带也允许肋的分离运动超过载带被完全拉紧的设置，从而产生进一步的区域补偿，同时在操作中产生最小的载带变形。
为了保证载带的前述效果，载带的厚度最多0.5毫米，或者至多为整个皮带厚度的十分之一。
根据本发明的电梯支承装置优选地这样产生，首先将抗拉载体布置在载带上，然后例如通过挤压工艺将肋安装在载带上，其中，基本上达到载带的槽形成在至少两个相邻的肋之间。在这种情况下，抗拉载体同时结合在肋中。在有益的实施例中，为了这个目的，抗拉载体在有预应力的情况下压到载带上，从而在皮带的生产过程中将抗拉载体固定在正确的位置中。
优选地，在这种情况下，第一材料包含粘接剂，当被挤压时所述粘接剂将肋热胶粘到载带。在可选的实施例中，首先挤压各个肋，其中，抗拉载体被提供到各个肋。然后，通过热粘接将肋与载带相连接。
附图说明
从从属权利要求和下面描述的实施例中，另外的目的、特征和优点是明显的。其中：
图1示出了根据本发明实施例的电梯设备的平行于电梯轿厢前面的截面；和
图2示出了根据本发明实施例的皮带的截面。
具体实施方式
图1示意性示出了带有皮带12的安装在电梯竖井1中的电梯设备的截面。电梯系统包括：驱动单元2，固定在电梯竖井1中，带有驱动轮4.1；电梯轿厢3，在轿厢导轨5上引导，带有装配在轿厢地板6之下并且为轿厢支承辊4.2的形式的偏转轮；配重8，在配重导轨7上引导，带有为配重支承辊4.3的形式的另一偏转轮；以及电梯支承装置，采用用于电梯轿厢3和配重8的皮带12的形式，将驱动力从驱动单元2的驱动轮4.1传递到电梯轿厢和配重。
皮带12在其一个端部处在驱动轮4.1下面固定在第一皮带固定点10处。从这个第一皮带固定点10，皮带12向下延伸直到配重支承辊4.3，环绕配重支承辊4.3并从其延伸到驱动轮4.1，环绕驱动轮4.1并在配重侧沿着轿厢壁向下延伸，以90°环绕装配在电梯轿厢3的下面并位于电梯轿厢两侧的各个轿厢支承辊4.2，并沿着远离配重8的轿厢壁向上延伸到第二皮带固定点11。
驱动轮4.1的面可以布置成与轿厢壁和配重侧面成直角，并且它的垂直投影可以位于电梯轿厢3的垂直投影的外侧。因而优选的是，驱动轮4.1具有小的直径，使得左边轿厢壁和电梯竖井1的与所述左边轿厢壁相对的壁之间的间隔可以尽可能地小。此外，小的驱动轮直径使得可以使用驱动扭矩较小的无齿轮驱动马达作为驱动单元2。
图2示出了皮带12的截面。这包括例如用挤压(extrude)方法生产的聚酰胺载带15。多股钢丝的抗拉载体14随后在有预应力的情况下被压到这个抗拉载带15上，从而在它们的相对于彼此的位置布置中被固定。随后，聚氨酯制成的各肋13被挤压到载带上，并且在这种情况下，各肋13与载带相连接，其中，挤压在上面的肋材料部分地包封完全承载在载带15上的抗拉载体14。
每个肋13通过槽16与相邻的肋分隔开，在实施例中，槽16达到载带15，使得每个肋13单独地固定到载带15。两个抗拉载体14对称地容纳在每个肋中。
在示例性实施例中，肋13包括基础部分13.2，基础部分13.2通过挤压在载带15上而与载带15相连，基础部分13.2具有基本上为矩形的截面，其侧面限定槽16。截面为梯形的接触部分13.1与这个基础部分13.2连续地形成，并且设置成摩擦锁定(friction-locking)地接合在驱动轮4.1的相应形状的槽中。
在载带15的变形下，各个楔形肋13可相对于彼此运动，并因而对肋和槽在位置和形状上的偏差提供补偿。具体地讲，两个相邻的楔形肋可以在皮带12的横向上和高度方向上改变它们的彼此间隔，从而接合在驱动轮4.1中的具有不同间隔、不同深度和/或不同形状的槽中。
驱动轮4.1和配重支承辊4.3在其外周设置有槽，所述槽被形成为与皮带12的接触部分13.1基本上互补。当皮带12环绕皮带轮4.1和4.3之一时，接触部分位于皮带轮的相应的槽中，由此，确保皮带在这些皮带轮上很好地引导。此外，通过在驱动轮4.1的槽和皮带12的肋之间产生的楔作用提高牵引能力。
轿厢支承辊4.2被皮带12环绕，使得由支承带15形成的未图示的带背与轿厢支承辊接触。为了确保皮带12在轿厢支承辊4.2上的侧向引导，在轿厢基底6上装配设置有槽的两个引导辊4.4，所述辊的槽与皮带12的肋协同操作。
