具有驱动滑轮和支撑装置的支撑装置系统和具有此系统的电梯设备
技术领域
本发明的主题是支撑装置系统和具有此支撑装置系统的电梯设备，所述支撑装置系统包括驱动滑轮和带状支撑装置并用于移动负载。这种支撑装置系统的使用领域是，例如用于客用电梯和货用电梯的轿厢的支撑和驱动系统，用于采矿运输设备的支撑和驱动系统，用于高海湾的仓库车辆的提升装置的支撑和驱动系统，用于堆放车辆的提升装置的支撑和驱动系统，用于在生产线和包装线的运输系统中的提升装置的支撑和驱动系统，用于清洗装置中的刷提升装置的支撑和驱动系统，用于在健身训练器械内的提升装置的支撑和驱动系统等。所述支撑装置系统也适于例如用作传送带或者带式传送机或者带式挖掘机。
根据本发明的支撑装置系统在下文中以其使用为电梯设备的支撑装置系统为基础进行描述。
背景技术
电梯设备通常包括电梯轿厢和配重，所述电梯轿厢和配重可在电梯竖井内或者沿着自立的引导装置移动。为发生移动，所述电梯设备包括具有驱动滑轮形式的至少一个驱动元件的驱动单元，其中所述驱动滑轮通过至少一个柔性支撑和/或驱动装置支撑电梯轿厢和配重，并将需要的驱动力传递到电梯轿厢和配重上。支撑和驱动装置的必要的附加的转向通常通过转向滑轮形式的转向元件实现。
在下文中所述支撑和/或驱动装置被简单称为支撑装置，且描述不仅涉及驱动滑轮而且涉及转向滑轮，这些滑轮称为支撑装置滑轮。然而，驱动装置滑轮没有必要具有实际上的滑轮形状，它们也能够具有轴或者轮轴的形状。
在EP1555234A1中已知的电梯设备中，楔形肋带使用在用于电梯轿厢的支撑装置内。这些带包括平带种类的带主体，所述带主体用弹性材料(橡胶、合成橡胶)生产，且在其面向驱动滑轮的运转表面上具有几个肋，所述几个肋在带的纵向方向上延伸。这些肋与在驱动或者转向滑轮的外周内对应的凹槽配合，一方面用于引导在支持装置滑轮上的楔形肋带，另一方面用于增加在驱动滑轮与支撑装置之间的牵引能力。所述肋和凹槽具有三角形或者梯形、即楔形形状的横截面。由金属或者非金属绞股线组成的抗拉载体埋入楔形肋带的主体内以定位在带的纵向方向并给支撑装置提供需要的抗张强度和纵向刚度。
EP1555234A1披露的其中楔形肋带被用作支撑装置的电梯设备具有某些缺点。一个缺点在于楔形肋带没有获得最佳的驱动能力且所得到的驱动能力在使用寿命期间没有保持恒定。此问题由下面的事实导致：由楔形肋带传递到驱动滑轮的径向力的大部分(然而，其在运行时间期间不是恒定的)不是通过肋和凹槽的倾斜的侧面传递，而是因为肋顶部放置在对应的凹槽基部内从而在大致径向方向上的肋顶部和凹槽基部的区域内传递。不可清楚地确定且不恒定的所述径向力的此部分，通过倾斜侧面之间的楔入作用没有转变或者仅在很小程度上转变为在带与驱动滑轮之间的增加的正交力。而且，在以引用状态描述的在先技术的支撑装置的情况中存在下面的问题：污物和所述带的磨损材料聚集并压紧在支撑装置滑轮的凹槽内和支撑装置的凹槽内。这一方面具有下面的结果：至少在一些地方支撑装置滑轮与带之间的直接接触被防止，而这会极大地降低带滑轮与支撑装置之间的牵引能力。另一方面，很厚的在凹槽基部内变硬的污物有损于支撑装置在支撑装置滑轮上的侧向引导，并且，在极端情况下会导致支撑装置相对于支撑装置滑轮横向位移或者甚至工作表面离开支撑装置滑轮。不仅驱动能力的减少，而且支撑装置从支撑装置滑轮的横向位移或者脱离会导致电梯设备严重的操作故障。
在EP1555234A1中披露的支撑装置的另一个缺点在于下面的事实：当所述支撑装置与具有极小的外径的支撑装置滑轮一起使用时，支撑装置的楔形肋和凹槽与支撑装置滑轮的对应的肋和凹槽之间的无故障协作被妨碍。此原因在于下面的事实：作为高压缩应力的结果，所述肋变形成它们从在支撑装置滑轮的楔形凹槽内的正确位置移出，所述高压缩应力是支撑装置的肋顶部区域内的支撑装置曲率的结果。如果所述支撑装置滑轮是驱动滑轮，以上能够导致牵引能力的降低。
发明内容
本发明具有下面的目的：提出在前面描述的种类的一种支撑装置系统，在所述支撑装置系统中不存在所陈述的缺点。而且，所述支撑装置系统应该是经济的且节省材料。
根据本发明，此目的通过在独立权利要求1和12中指出的措施和特征被实现。
所提出的技术方案大体上在于：在具有支撑装置的支撑装置系统的情况下，所述支撑装置是平带类型且在面向驱动滑轮的运行表面的区域内具有在支撑装置的纵向方向上延伸的至少一个肋或者凹槽，所述至少一个肋或者凹槽与支撑装置滑轮内的对应凹槽或者肋协作，在支撑装置处或者在支撑装置滑轮处的肋顶部和/或凹槽基部形成为当支撑装置放置在支撑装置滑轮上时，在肋顶部与对应的凹槽基部之间存在腔室。此技术方案通过这样的措施实现：没有肋顶部放置在对应的凹槽基部内，从而在前面提及的径向力没有在肋顶部和/或凹槽基部的区域内传递，但是通过肋或者凹槽的倾斜侧面，在腔室中的污物被带离到它们不会具有任何有害效果的地方，并且当由支撑装置曲率引起的内压缩应力到达一定水平时，所述支撑装置的肋能够在腔室内轻微膨胀。
本发明有利的实施例和发展从从属权利要求2-11中显而易见。
在作为驱动滑轮的支撑装置滑轮与支撑装置之间的恒定和限定的牵引值能够被实现，如果在支撑装置放置在支撑装置滑轮上的情况下，支撑装置的肋或者凹槽仅在肋或者凹槽的倾斜侧面的区域内接触支撑装置滑轮的对应的凹槽或者肋。
本发明实施例的特别简单的形式在于所述支撑装置的肋的肋顶部和/或支撑装置滑轮的肋的肋顶部被弄平以产生所述腔室。
在本发明实施例的特别防磨损的形式中，所述支撑装置的肋的肋顶部和/或支撑装置滑轮的肋的肋顶部设置有圆角以便产生所述腔室，其中此圆角的圆角半径大于在对应凹槽的凹槽基部处存在的任何圆角的圆角半径。
特别有效防止污物的实施例的形式在于所述支撑装置滑轮凹槽的凹槽基部具有环绕的狭槽以便产生所述腔室，即通过环绕的狭槽支撑装置滑轮的楔形凹槽的凹槽基部被加深。
有利地，所述环绕的狭槽具有矩形或者半圆形横截面。
根据本发明实施例的特别优选的形式，所述支撑装置具有带有倾斜侧面的几个平行布置的肋或者凹槽，所述几个平行布置的肋或者凹槽与在所述支撑装置滑轮处的具有倾斜侧面的几个平行布置的凹槽或者肋对应，其中在拉伸应力下放置在所述支撑装置滑轮上的所述支撑装置仅在所述倾斜侧面上接触支撑装置滑轮。
在所述肋和凹槽的侧面之间存在的倾斜角β最少是60°、最多是120°的条件下，能够获得与牵引能力和支撑装置在支撑装置滑轮上的横向引导有关的有利特征。
与支撑装置在支撑装置滑轮上的低噪音和无振动运行有关的很好的特征在下面的条件下能够实现：在具有几个肋和凹槽的支撑装置的情况下，所述腔室的宽度选择为楔形肋或者凹槽的所有接触侧面的、投射到支撑装置滑轮的轴线上的宽度的总和最多是支撑装置的总宽度的70％。
在有利的方式中，在支撑装置的凹槽基部的区域内的腔室能够使允许用于这些支撑装置的曲率半径极小化的事实以下面的方式被利用，即所述支撑装置滑轮具有小于80mm优选地小于65mm的外径。
根据本发明的特别节省材料和经济的形式的实施例，用作驱动滑轮的支撑装置滑轮一体结合在驱动装置的从动轴内或者以支撑装置驱动轴的形式与所述从动轴联接。在两种情形中，所述驱动滑轮具有轴的形式，所述轴设置有至少一个肋或者凹槽，且因为由于根据本发明的在对应的肋顶部与凹槽基部之间的腔室，由小的支撑装置曲率引起的在肋顶部中产生的压缩应力被最小化并由此降低了滑动的发生，所述轴能够具有最小外径。
附图说明
下面基于附图解释本发明的实施例，其中：
图1显示了通过具有根据本发明的支撑装置的根据本发明的电梯设备的截面；
图2显示了根据已知状态的在先技术的具有几个肋和凹槽的支撑装置的透视图；
图3显示了通过根据已知状态的在先技术的支撑装置实施例的第一形式的截面；
图4显示了通过根据已知状态的在先技术的支撑装置实施例的第二形式的截面；
图5显示了通过支撑装置的根据本发明实施例的一种形式的截面；
图6显示了通过用于根据本发明的支撑装置的根据本发明的支撑装置滑轮的外周的截面；
图7显示了通过根据本发明的皮带轮和放置在其上的根据本发明的支撑装置的截面；和
图8显示了图7的放大的局部。
具体实施方式
图1显示了通过根据本发明的提升系统的截面，所述提升系统安装在具有根据本发明的支撑装置的电梯竖井1内。主要图示有：
-驱动单元2，所述驱动单元固定在具有驱动滑轮4.01的电梯竖井1内；
-电梯轿厢3，所述电梯轿厢3被引导在电梯轿厢导轨5上，所述电梯轿厢导轨5具有安装在电梯轿厢地板6下面的电梯轿厢支撑滑轮4.02；
-配重8，所述配重8被引导在配重导轨7上，所述配重导轨7具有配重支撑滑轮4.03；和
-带状支撑装置12，所述带状支撑装置12具有在其纵向方向上延伸的至少一个肋或者凹槽，所述支撑装置支撑所述电梯轿厢3和配重8并将来自驱动滑轮4.01的驱动力传递到电梯轿厢3和配重8上(在实际电梯设备的情况下，存在平行布置的至少两个支撑装置)。
所述带状支撑装置12在其端部中的一端处在驱动滑轮4.01下面被紧固到第一支撑装置固定点10上。从此固定点10支撑装置12向下延伸到配重支撑滑轮4.03，并包绕配置支撑滑轮4.03并从其延伸到驱动滑轮4.01，然后包绕驱动滑轮4.01并沿在配置侧的电梯轿厢壁向下行进，然后在电梯轿厢的任一侧上包绕相应的安装在电梯轿厢3下面的电梯轿厢支撑滑轮4.02，在每一种情况下转过90°，并沿着远离配重8的电梯轿厢壁向上行进到第二支撑装置固定点11。
驱动滑轮4.01的平面与在配重侧的轿厢壁成直角布置且其垂直投影落在电梯轿厢3垂直投影的外面。因此重要的是驱动滑轮4.01具有小的直径从而左手侧电梯轿厢壁与和电梯竖井1的与左手侧电梯轿厢壁相对的墙壁之间的间隔能够尽量的小。而且，小的驱动滑轮直径使将具有相对低的驱动扭矩的无齿轮驱动电动机用作驱动单元2成为可能。
所述驱动滑轮4.01和配重支撑滑轮4.03都在其外周设置有凹槽，所述凹槽形成用于与支撑装置12的肋互补。在支撑装置12包绕支撑装置滑轮4.01和4.03中的一个的情况下，其肋位于支撑装置滑轮的对应凹槽内，藉此保证了在这些驱动装置滑轮上的支撑装置的完美的引导。而且，通过在用作驱动滑轮的支撑装置滑轮4.01的凹槽与支撑装置12的肋之间产生的楔入效应，牵引能力得到提高。
在支撑装置在电梯轿厢3下面在下面包绕的情况下，因为支撑装置的肋设置在其远离电梯轿厢支撑滑轮4.02的侧面上，在电梯轿厢支撑滑轮4.02与支撑装置12之间不存在横向引导。然而为了保证支撑装置的横向引导，设置有凹槽的两个引导滑轮4.04安装在电梯轿厢底板6上，所述两个引导滑轮4.04的凹槽与支撑装置12的肋协作作为横向引导件。
图2显示了根据在先陈述的与在先技术状态相关的文献的电梯设备的楔形肋带12.1的局部，所述楔形肋带12.1用作支撑装置。能够看到带主体15.1，几个楔形肋20.1和凹槽21.1，以及埋入所述带主体内的抗拉载体18.1。
图3显示了通过第一支撑装置12.1的横截面，所述第一支撑装置12.1从引用的与在先技术的状态有关的文献中已知。所述第一支撑装置12.1包括带主体15.1和几个埋入其内的抗拉载体18.1。所述带主体15.1由弹性材料制成。例如，其可以使用天然橡胶或者多种合成橡胶。所述带主体15.1的平坦侧能够设置有附加覆盖层或者插入的织物层。与驱动滑轮并且任选的与转向滑轮协作的所述带主体15.1的牵引侧具有在支撑装置12.1的纵向方向上延伸的几个板形肋20.1和凹槽21.1，所述驱动滑轮与转向滑轮在下面都称为支撑装置滑轮。支撑装置滑轮4.1通过幻影线表示，在具有外径D的支撑装置滑轮4.1的外周内形成凹槽23.1和肋22.1，所述凹槽23.1和肋22.1对应于支撑装置12.1的肋20.1和凹槽21.1。
图4显示了通过相似的支撑装置12.1的横截面，所述相似的支撑装置12.1从引用的与在技术的状态有关的文献中相似地得知，且在支撑装置内的楔形肋形成为比凹槽宽。然而，此支撑装置的基本结构和功能与图3中所示的支撑装置的结构和功能对应。支撑装置滑轮4.2的外轮廓也通过幻影线图示在图4中，所述支撑装置滑轮4.2具有与支撑装置12.2的肋20.2和凹槽21.2对应的凹槽23.2和肋22.2。
从图3和图4中能够清楚的认识到：在根据在先技术的已知状态的实施例的两种形式的情况下，支撑装置滑轮4.1和4.2的凹槽23.1、23.2和肋22.1、22.2形成为与支撑装置12.1、12.2的对应的肋20.1、20.2和凹槽21.1、21.2完全互补。在操作中这具有支撑装置沿着由支撑装置和支撑装置滑轮的肋和凹槽形成的整个横截面轮廓接触支撑装置滑轮的结果，而这具有在介绍中和在下文中描述的缺点的结果。
如通常所知的，用作驱动滑轮的支撑装置滑轮能够将牵引力以支撑装置径向地压向驱动滑轮的外周的方式传递到支撑装置，其中可获得的牵引力对应于正交力的总和与存在的正交力的摩擦系数的乘积，所述正交力在驱动滑轮与支撑装置之间产生。
在肋20.1、20.2、22.1、22.2和凹槽21.1、21.2、23.1、23.2的倾斜侧面的区域内传递的径向力分量通过所述侧面之间的楔入效应被放大以产生更高的正交力，所述更高的正交力作用在侧面上且能够产生比大体上在径向方向上传递的径向力分量更高的牵引力。因为在支撑装置和支撑装置滑轮的形成为完全互补的对应肋和凹槽的情况下，没有清楚地限定：在支撑装置与支撑装置滑轮之间产生的径向力的哪一部分在肋和凹槽的倾斜的侧面的区域内被传递，哪一部分在肋顶部和凹槽基部的区域内在大体上的径向方向上被传递，所以在支撑装置滑轮用作驱动滑轮的情况下，作为结果的牵引力一方面不能预先以足够精度确定，另一方面作为塑料在形状上变化和在驱动装置处磨损的结果，经过更长的使用期限后将不是恒定的。
而且，从图3和图4中容易显而易见的是，污垢和磨损的材料能够聚集在支撑装置滑轮4.1、4.2的凹槽内同样也在支撑装置12.1、12.2的凹槽内，且被拉紧的支撑装置压紧和硬化。牵引能力以及在支撑装置滑轮与支撑装置之间的横向引导从而能够被极大地损害，这能够具有严重操作故障的结果。
图5中显示了通过根据本发明的支撑装置12.3的截面，图6中显示了根据本发明的支撑装置滑轮4.3的对应外周。图7显示了通过根据图5的支撑装置12.3和根据图6的支撑装置滑轮4.3的截面，其中所述支撑装置12.3和支撑装置滑轮4.3在下面的状态：作为其受拉负载的结果，所述支撑装置压向支撑装置滑轮。图8显示了图7的放大局部从而使细节可辨认。
图示在图5-图8中的支撑装置12.3包括带主体15.3和几个埋入其内的抗拉载体18.3。所述带主体15.3由弹性材料制成。例如，可以使用天然橡胶或者合成橡胶。所述带主体15.1的平坦侧17能够设置有附加覆盖层25.3，优选的是织物层。所述支撑装置12.3具有在其纵向方向上延伸的几个肋和凹槽，并且所述几个肋和凹槽一方面用于支撑装置在支撑装置滑轮4.3上的横向引导，另一方面当支撑装置滑轮用作驱动滑轮时提高驱动装置滑轮与支撑装置之间的牵引能力。
能够从图5-图8中推断的是，支撑装置滑轮的凹槽23.3和肋22.3没有形成为与支撑装置的对应的肋20.3和凹槽21.3完全互补。在肋顶部30、31与凹槽基部32、33相对的区域内存在空腔34、35，从而保证了当支撑装置12.3放置在支撑装置滑轮4.3上时，支撑装置12.3的肋20.3和凹槽21.3和支撑装置滑轮4.3的对应的凹槽23.3和对应的肋22.3仅在它们的倾斜侧面(28、29)的区域内彼此接触。作用在支撑装置12.3与支撑装置滑轮4.3之间的径向力通过这些措施肯定且仅通过肋和凹槽的倾斜侧面28、29传递，所述倾斜侧面28、29具有恒定和一致的倾斜角β。因此，作为由倾斜侧面引起的楔入效应的结果，保证了在支撑装置与支撑装置滑轮之间产生的所有径向力分量都被放大，以产生在支撑装置与支撑装置滑轮的侧面之间增加的正交力。在支撑装置滑轮4.3用作驱动滑轮的情况下，由其会导致(如已经在前面描述的)增加的牵引能力，所述增加的牵引能力在长的操作时间内恒定。
然而，所述空腔34、35也具有接收在提升操作中沉积在支撑装置12.3和支撑装置滑轮4.3的牵引表面上的污物的目的。从而实现了在将支撑装置滑轮用作驱动滑轮的情况下所述牵引能力没有受到损害，并且实现了在所有支撑装置滑轮的情况下，支撑装置在支撑装置滑轮上的横向引导被维持，所述横向引导由支撑装置和支撑装置滑轮的肋和凹槽的协作给出。当电梯维护被定期执行的时候，所述空腔34、35能够被清洁。
如图5-图8中所示，所述根据本发明在彼此相对的肋顶部30、31与肋基部32、33的区域内所需的空腔34、35能够以不同的方式生产。在为了简化说明的缘故，用于生产所述空腔的措施的实施例的不同形式在同样的支撑装置和同样的支撑装置滑轮上显示在图6-8中。
在实施例的特别简单的形式的情况下，支撑装置12.3的肋顶部30或者支撑装置滑轮4.3的肋顶部31为此目的被弄平。
根据实施例的可特别地从图8中认出的进一步的形式，空腔34生产成支撑装置12.3的肋20.3的肋顶部30或者支撑装置滑轮4.3的肋22.3的肋顶部31设置有圆角，其中此圆角的圆角半径大体上大于在对应凹槽的凹槽基部处正好存在的圆角的圆角半径。不仅支撑装置的肋顶部，而且支撑装置滑轮的肋顶部能够设置有这种圆角。具有大圆角的肋顶部的实施例的形式在磨损上特别低，且具有很好的运行平稳特征。
在本发明的特别适于消除污物问题的实施例的形式的情况下，如特别地从图8中明显看出的，支撑装置滑轮4.3的楔形凹槽23.3的凹槽基部33通过在支撑装置滑轮内环绕的狭槽36、37加深。这些狭槽具有可接受大量的污物的优点。有利地，所述狭槽36、37具有矩形或者半圆形横截面。
支撑装置12.3与支撑装置滑轮4.3之间的倾斜接触表面的、投射到支撑装置滑轮轴线上的宽度在图8中用B表示。试验已经显示出有利的是，限制肋和凹槽所有接触侧面的、分别投射到支撑装置滑轮4.3轴线上的宽度B的总和最多是支撑装置12.3的总宽度的70％。由此一方面实现了在任何场合支撑装置的所有接触表面与支撑装置滑轮的对应的接触表面保持完全接触，藉此实现支撑装置12.3的最优的稳定、低振动和低噪音运行。而且，通过限制接触表面投射的总宽度，保证了在接触表面的区域内充分的挤压面积。此挤压在驱动滑轮的情况下具有下面的结果：由于例如油、铁锈、灰尘颗粒等污物导致的对牵引行为的消极影响更小，因为由于很高的挤压面积所述污物成分或者从接触区域中移走(优选地移入提到的腔室内)，或者(例如在相对粗糙的灰尘颗粒的情况下)被驱动滑轮推入支撑装置12.3的弹性材料内，从而在支撑装置与驱动滑轮4.3之间的接触被尽可能最好地维持。
所述接触表面的投射总宽度的限制，优选地通过选择根据本发明的在对应的肋顶部与凹槽基部之间的腔室34、35的宽度被执行。
根据本发明的在对应的肋顶部与凹槽基部之间的腔室34、35具有进一步的有利效果。在大的支撑装置曲率的情况下，所述支撑装置12.3的肋20.3在肋顶部30的区域内易遭受很高的压缩应力，这具有肋在所述区域内突出的结果。这具有下面的结果：由于倾斜侧面之间的楔形作用，所述肋和支撑装置相对于支撑装置滑轮4.3被提升，从而失去了支撑装置的肋和凹槽与支撑装置滑轮的肋和凹槽之间的完全接触。由上面导致的是，在用作驱动滑轮的支撑装置滑轮和支撑装置之间的滑动增加，以及很高的支撑装置磨损和在所有的支撑装置滑轮的区域内的支撑装置的不平稳运行。
前述空腔34、35使得支撑装置的肋可以在它们的肋顶部的区域内稍微膨胀进入这些空腔内，藉此借助小的曲率半径，描述的问题被大体上缓解。此措施相当有助于根据本发明的支撑装置，能够与具有很小外径的支撑装置滑轮组合使用。在具体条件下，能够使用作为驱动滑轮和转向滑轮的支撑装置滑轮，所述支撑装置滑轮具有在正常情况下小于80mm但是在需要的情况下甚至小于65mm的外径。这使得可以使驱动滑轮一体结合在驱动装置的从动轴内，或者将驱动滑轮以支撑装置驱动轴的形式与驱动单元的从动轴联接。
在本发明的图5-8中所示的实施例的形式的情况下，所述支撑装置12.3具有几个平行肋和凹槽，所述几个平行肋和凹槽布置成在支撑装置的整个宽度上分布。然而，根据本发明的支撑装置也能够设置有仅仅单个肋或者凹槽，所述单个肋或者凹槽明显地也应用到对应的支撑装置滑轮上。有利地，在支撑装置情况下的这种肋和凹槽布置在支撑装置宽度的中间，其中所述肋或者凹槽的宽度大于图4中所示的支撑装置的肋20.2的宽度且具有与图4中所示的支撑装置的肋20.2相似的形式。
图5-8中所示的支撑装置具有优选地大约90°的倾斜角(flank angle)β。试验已经显示，倾斜角β对支撑装置中噪音的形成和振动的产生具有决定性的影响，且对于电梯支撑装置80°-100°的倾斜角β是最优的。在小于60°的倾斜角β的情况下支撑装置具有振动的趋势，且在大于100°的倾斜角β时对抗在支撑装置滑轮上的支撑装置的横向位移的安全性将不再得到保证。
根据本发明的支撑装置系统结合在电梯设备中的使用在示例的意义上而不是在限制的意义上得到描述。本领域普通技术人员将认识到，在专利要求书的保护范围内，可以对使用和实施例进一步改变。
