具有用于连接多根缆索的型面配合连接的承载机构
技术领域
本发明涉及一种电梯设备的承载机构，具有多根相互间隔并伸展的缆索和缆索护套。
背景技术
运行的缆索在输送技术领域，特别是电梯、起重机和矿山中是一个重要的受到很大应力的机器部件。例如在电梯中采用的被驱动的缆索所受的应力特别是多层叠加的。
在通常的电梯设备中电梯轿厢和对重被多根钢丝缆索相互连接。缆索在一被驱动电机驱动的驱动轮上运行。驱动力矩在摩擦配合的情况下加在分别通过包角支撑在驱动轮上的缆索段上。其中缆索受到牵引应力、弯曲应力、压应力和扭转应力的作用通过在缆索轮上的弯曲产生的相对移动在缆索结构内产生摩擦，所述摩擦将对缆索的磨损产生不利的作用。分别根据缆索结构、弯曲半径、槽形状和缆索安全系数，产生的一次和二次应力将对缆索状况产生不利的作用。
在电梯设备重除了强度要求外，出于对能耗的考虑还要求要具有尽可能小的质量。高强度的合成纤维缆索，例如芳香族的聚酰胺，特别是聚酰胺可以优于钢丝缆索满足这些要求。
与通常的钢丝缆索相比，由聚酰胺纤维构成的缆索在截面相同和承载能力相同的情况下仅具有1/4-1/5的特定的缆索重量。但与钢相比聚酰胺纤维与纵向承载能力相关具有基本较小的横向强度。
为了在驱动轮上运行时加在聚酰胺纤维上的横向应力尽可能地小，例如在EP0672781A1中推荐了一种作为驱动缆索的相应的平行扭转的聚酰胺缆索。该已知的聚酰胺缆索就寿命、高的耐磨强度和交替弯曲强度可以实现令人满意的值；当然在不利的情况下平行扭绞的聚酰胺缆索有可能会出现缆索退捻的现象，所述退捻现象将会持续地对原始的缆索结构的平衡造成干扰。例如采用EP1061172A2中披露的所料纤维缆索可以避免这种退捻现象和缆索结构的变化。为此合成纤维缆索具有两根平行伸展的缆索，所述缆索通过一缆索护套相互连接。EP1061172A2中披露的合成纤维缆索基本通过两根平行伸展的缆索的特性可以实现纵向强度。而缆索护套可以避免退捻现象和缆索结构变化现象的出现。另外缆索护套起着隔离作用(保护功能)和具有高的摩擦系数。在EP1061172A2中披露的合成纤维缆索的连接带分别根据应用和使用领域有可能是脆弱的位置。
具有两根或多根缆索的承载机构的缺点是，当承载机构围绕驱动轮运行时，将使各根缆索在具有不同半径的轨迹上运行。由于半径的差异，因而将使缆索通过曳引在驱动轮上以不同的速度移动。缆索护套的连接部分将因此受到剪切应力的作用。首先当出现动态剪切力时，由于剪切的作用，缆索护套的连接范围将受到损伤。
本发明的目的在于对具有两根或多根缆索的已知的承载机构进行进一步的改进，以便避免出现连接带的断裂。此点特别适用于具有合成纤维缆索的承载机构。
本发明是建立在采取对连接范围增强的方式并不能解决上述问题认识的基础之上。采取此方式虽然可以避免剪切力的直接作用，但在此情况下运行较快的缆索势必对其它的缆索造成牵拉和引起打滑，而此打滑将加剧对缆索的磨损。
实现本发明目的的技术方案如下：
一种电梯设备的承载机构，其中承载机构具有至少两根缆索，所述缆索分别由多根索股构成，所述缆索用于对纵向的力进行吸收，其中缆索沿承载机构的纵向相互以一间隔设置和利用一个缆索护套连接在一起，所述缆索护套形成两根缆索之间的连接带，其特征在于，在连接带的范围内设置有连接机构，其中连接机构的设计应能实现缆索在纵向上的被导向的相互相对移动。
根据本发明的进一步设计，连接机构包括一个导向件，以便实现缆索在纵向上的被导向的相互相对移动。
根据本发明的进一步设计，用相反的本身扭转的力矩对一根缆索的索股和另一根缆索的绳股加载，以便避免承载机构沿纵轴的扭转。
根据本发明的进一步设计，缆索护套包括合成的和/或有机的材料。
根据本发明的进一步设计，索股包括金属的、合成的和/或有机的材料。
根据本发明的进一步设计，采用型面配合连接的方式，优选采用弹键槽连接方式实现连接机构。
根据本发明的进一步设计，连接机构包括一个在一根缆索的纵向上延伸的纵槽和一个在另一根缆索上的嵌入纵槽的配合件。
根据本发明的进一步设计，连接机构为插接结构。
根据本发明的进一步设计，连接机构是缆索护套一体的组成部分。
附图说明
下面将对照附图中所示的实施例对本发明加以详细说明。图中示出：
图1A为本发明的第一种承载机构的示意剖视图，其中具有两根缆索；
图1B为图1A的承载机构的立体图；
图2A为本发明的第二种承载机构的示意剖视图，其中具有三根缆索；
图2B为图2A的承载机构的立体图。
具体实施方式
在上述的所有附图中用相同的附图标记表示相同的或功能相同的结构件，即使所述结构件就细节而言并不相同，也是如此。所述附图并不是按比例绘制的。
在图1A和1B中示出电梯设备的第一种承载机构10。承载机构10包括至少两根缆索11.1和11.2。所述缆索11.1和11.2例如包括合成纤维索股12，所述缆索用于对纵向L的力进行吸收。缆索11.1和11.2沿承载机构10的纵向L以一间隔A1(中心至中心)相互平行设置。通过具有连接范围14的缆索护套13实现缆索11.1，11.2相互的防扭固定。缆索护套13形成一平行于承载机构10的纵向L伸展的在两根缆索11.1，11.2之间的过渡范围，所述过渡范围被称作连接带或连接范围14。
根据本发明，在连接范围14内设置有连接机构15。所述连接机构的设计应能实现缆索11.1，11.2在纵向L上的被导向的相互相对移动。
图1A和图1B示出在第一实施方式中的所述连接机构15的结构。第一缆索11.1的缆索护套13具有一个纵向槽15.1，所述纵向槽平行于承载机构10的纵向L延伸。在第二缆索11.2的缆索护套13上设置有一个相应的配合件15.2，所述配合件嵌入所述纵向槽内。这种连接例如被称作键槽连接，其中配合件15.2起着键的作用和纵向槽15.1起着槽的作用。
在图1B的立体图中示出两根缆索11.1，11.2如何通过连接机构15相互连接在一起。其中连接机构15的设计应能使两根缆索11.1，11.2平行于纵向L相互相对移动。
根据本发明至少两根缆索相互连接，但所述连接并不是刚性连接。本发明的承载机构10的相邻的缆索11.1，11.2之间的连接是通过连接件15.1，15.2实现的，所述连接件分别与相应的相邻的一个缆索连接和可以相互以机械型面配合方式连接，所述连接一方面可以实现从一根缆索11.1向相邻的缆索11.2的扭转力矩的传递，另一方面可以实现在承载机构10纵向L上缆索11.1，11.2之间的相对位移。
重要的一点是，连接机构15包括导向件15.1和相应的配合件15.2，所述导向件15.1和相应的配合件15.2可以使缆索11.1，11.2实现在纵向L上相互的相对移动。
连接机构15的优选设计应使在纵向L上的剪切移动不会导致连接件15的变形。此点是采取使相互接触的连接件15.1，15.2的摩擦尽可能地小，从而使连接件至少在一定的长度段相互滑动的方式实现的。
根据本发明，相邻缆索的“相对位移”概念涵盖如下两种情况：
(1)两根缆索11.1，11.2可以在其整个长度上均匀地实现相互的位移(在缆索的伸缩率相同的情况下)，
(2)其中的一根缆索11.1或11.2具有比另一根缆索更大的伸缩率，其中在伸缩时将出现相应的缆索的各个纵向段之间相对位移(其中相对位移的程度取决于在缆索上的纵向位置)。
根据本发明，相邻的缆索11.1，11.2之间的连接不会受到剪切应力的加载或根本不会被变形。
所述的原理也适用于三根或多根缆索组。
在图2A和2B中示出具有三根缆索11.1-11.3的本发明的承载机构10。与图1A和1B所示的承载机构10相同，图2A和2B中示出的承载机构10用于电梯设备。承载机构10包括三根缆索11.1，11.2，11.3。所述缆索11.1，11.2，11.3包括多根索股12。所述缆索11.1，11.2，11.3用于对纵向L的力进行吸收，其中缆索11.1，11.2，11.3沿承载机构10的纵向L以一间隔A1相互设置和通过缆索护套14被相互连接。缆索护套13分别构成两根缆索11.1，11.2和11.2，11.3之间的连接范围14。在连接范围14内设置有连接机构15。所述连接机构15的设计应使缆索11.1对应于缆索11.2，和缆索11.2对应于缆索11.3可以在纵向L上实现被导向的相互相对移动。
如图2A和2B所示，两个位于外侧的缆索11.1和11.3分别具有一个面向里面的缆索11.2的配合件15.2。所述配合件15.2平行于纵轴L延伸。其设计应使配合件嵌入中间的缆索11.2的纵向槽15.1内和实现缆索的所述的相互相对移动。
根据本发明的优选实施方式，缆索的索股12被分别扭绞，使承载机构10的至少两根缆索在牵引应力的作用下产生相互反向的(相互补偿的)自身扭转力矩。
在图1B中举例示出每根这种缆索的索股12，所述索股12分别平行地(同向)被扭绞，同时不同的缆索11.1和11.2的索股被相互反向地被扭绞。
连接件15.1，15.2是相应缆索11.1-11.3的护套的组成部分。其中连接件在唯一一个工步中(分别根据材料采用挤塑或硫化工艺)与护套13一起固定在相应的缆索上。
最好每根缆索11.1-11.3分别用相同的工装进行制造。
接着可以将多根缆索组装在一起，其中分别将互补的连接件15.1，15.2相互插接在一起(称作卡扣连接)。替代连接件的相互插接，也可以将连接件设计成配合件15.2可以推顶入纵向槽15.1的方式。
一个最佳化参数是互补的连接件15.1，15.2之间的摩擦系数。通过对摩擦系数的最佳化可以避免或至少减小在缆索相对移动时作用在连接件15上的剪切应力。
另外可以对各个连接件15进行机械增强。
特别优选采用具有合成纤维缆索的承载机构10。金属的、合成的和/或有机的索股12，或所述材料的组合是特别适用的。
优选涉及的是通过对索股12的两级或多级扭绞制成的索股11.1-11.3。在图1A-2B中示出缆索11.1-11.3，所述缆索具有三层12.2，12.3，12.4索股和中心索股12.1。但这仅仅是缆索11.1-11.3结构的例子。
在缆索11.1-11.3中例如可以将由聚酰胺纤维构成的缆索纱线进行扭绞。
如图中所示，所述缆索11.1-11.3的外圆被合成材料构成的共同的缆索护套13环围。缆索护套13包括合成的和/或有机的材料。下述的材料特别适用于作为材料护套：橡胶、聚氨酯、聚烯烃、聚氯乙稀和聚酰胺。可相应弹性变形的合成材料优选被喷涂或挤塑在缆索11.1-11.3上和接着被压固在缆索上。因此缆索护套材料从外面被挤压入索股12的外圆之间的所有间隙内和对这些间隙进行填充。采用此方式建立的缆索护套13在索股12上的连接是牢固的，从而在缆索11.1-11.3的索股12与缆索护套13之间仅有很小的相对移动。纵向槽5.1固定在缆索护套13上或与缆索护套13一体成形，配合件15.2的设计应使其可以插入或推顶入纵向槽15.1内。
优选连接件15如图所示与缆索护套13紧密地连接。
优选连接件15为细长的结构和在纵向L上沿缆索护套13延伸。还可以联想到，连接件15仅分别在承载机构10的一定的长度段延伸。优选不具有相邻的缆索之间的连接带14的长度段位于这些长度段之间。
根据本发明的另一实施方式，在连接件15的范围内嵌入短纤维(例如玻璃纤维、聚酰胺纤维等)或编织垫，所述短纤维或编织垫起着增强作用。
在图中所示的承载机构10特别适用于被一缆索轮驱动，其中在缆索轮与承载机构10之间的力的传递主要是通过摩擦配合的方式实现的。
本发明的实施方式避免了在连接范围的断裂或变薄，其中剪切移动被转换成平行于纵轴L的纵向位移。因此可以减小对连接范围的损伤和同时减小通常具有两根或多根缆索的承载机构的磨损。
根据本发明，当承载机构10的缆索沿具有不同的半径的环形轨迹和因此在驱动轮的外圆上以不同速度移动时，双缆索、三缆索或多缆索可以顺利地实现对驱动轮10上的运行半径差异的补偿。
