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Dokumentenidentifikation DE29924841U1 13.04.2006
Titel Keilklammer Endungstyp für Aufzugszugglied
Anmelder Otis Elevator Co., Farmington, Conn., US
Vertreter Klunker, Schmitt-Nilson, Hirsch, 80797 München
DE-Aktenzeichen 29924841
File number of basic patent 29924824.0
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 13.04.2006
Registration date 09.03.2006
Application date from patent application 17.12.1999
IPC-Hauptklasse B66B 7/08(2006.01)A, F, I, 20051104, B, H, DE

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft Aufzugsysteme und insbesondere Zugelemente für derartige Aufzugsysteme.

Hintergrund der Erfindung

Ein herkömmliches Traktionsaufzugsystem weist eine Kabine, ein Gegengewicht, zwei oder mehr Seile, die die Kabine und das Gegengewicht miteinander verbinden, eine Treibscheibe, um die Seile zu bewegen, und eine Maschine auf, um die Treibscheibe zu drehen. Die Seile sind aus einem gelegten (laid steel wire) oder einem verdrillten Stahldraht gebildet, und die Scheibe ist aus Gusseisen gebildet.

Obwohl sich herkömmliche Stahlseile und Gusseisenscheiben als sehr zuverlässig und kosteneffizient erwiesen haben, gibt es Einschränkungen bei ihrer Verwendung. Eine derartige Einschränkung sind die Traktionskräfte zwischen den Seilen und der Scheibe. Typische Maßnahmen, um die Traktionskräfte zwischen den Seilen und der Scheibe zu erhöhen, führen zu einer Reduzierung der Haltbarkeit der Seile, einem Erhöhen des Verschleißes oder dem Erhöhen eines Seildrucks.

Eine weitere Einschränkung bei der Verwendung von Stahlseilen sind die Flexibilitätseigenschaften und die Ermüdungseigenschaften der Stahldrahtseile. Der minimale Durchmesser eines Stahlseils wird größtenteils durch Anforderungen bezüglich Ermüdung vorgegeben und führt zu einem relativ dicken Seil. Der relativ dicke Querschnitt eines Stahlseils reduziert seine inhärente Flexibilität, was eine Scheibe mit einem relativ großen Durchmesser erforderlich macht. Je größer der Scheibendurchmesser ist, desto größer ist das von der Maschine benötigte Drehmoment, um das Aufzugsystem anzutreiben, was dadurch die Größe und die Kosten des Aufzugsystems erhöht.

Ein weiterer Nachteil herkömmlicher runder Seile ist, dass kleinere Scheibendurchmesser den Seildruck erhöhen, was die Lebensdauer des Seils verkürzt. Der Seildruck wird hervorgerufen, während sich das Seil über die Scheibe bewegt, und er ist direkt proportional zu der Zugkraft in dem Seil und umgekehrt proportional zu dem Scheibendurchmesser D und dem Seildurchmesser. Zusätzlich erhöht die Form der Scheibenrillen, inklusive derartiger Traktionserhöhungsmaßnahmen, wie ein Unterschneiden der Scheibenrillen, weiterhin den maximalen Seildruck, dem das Seil ausgesetzt ist.

Bei einer typischen von einem Seil angetriebenen Aufzuginstallation werden Seilkeilklemmeinrichtungen für Abschlusszwecke verwendet. Die Keilklemmeinrichtungen arbeiten derart, dass sie das Aufzugseil zwischen entgegengesetzten mit Winkel angeordneten Wänden der Keilklemmeinrichtungen und einem tränentropfenförmigen Keil, um den das Kabel gewunden ist, sichern. Der Keil wirkt derart, dass er das Seil mitnehmerartig gegen die Wände der Keilklemmeinrichtung während eines Spannens der Seile verbringt. Ein Vorteil dieser Konstruktion ist, dass der Keil einen relativ spitzen Winkel haben kann, was eine große Klemmkraft erzeugt. Da Stahlseile eine hohe Druckfestigkeit haben, hat die hohe Klemmkraft keine schädigenden Auswirkungen auf das Seil, beispielsweise ein Quetschen oder ein Kriechen.

Bei Bestrebungen, die Unzulänglichkeiten und die Nachteile der herkömmlichen runden Stahlseile bei der Verwendung in Aufzugsystemen zu überwinden, wurden beschichtete Zugelemente, die ein relativ flaches Zugelement umfassen, entwickelt. Das flache Zugelement weist eine Mehrzahl von einzelnen Last tragenden Strängen auf, die in einer gemeinsamen Ummantelungsschicht eingeschlossen sind. Ein exemplarisches Zugelement des in dieser Anmeldung ins Auge gefassten Typs wird detaillierter in der US-Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 09/031 108, eingereicht am 26. Februar 1998, mit dem Titel „Tension Member For An Elevator" und in der Continuation-In-Part-Anmeldung mit dem Titel „Tension Member For An Elevator", eingereicht am 22. Dezember 1998, mit dem Anwalts-Aktenzeichen 98-2143, beschrieben, die beide durch Bezugnahme vollständig hierin aufgenommen werden.

Die Ummantelungsschicht umgibt und/oder separiert die einzelnen Stränge und definiert eine Zusammenwirkungsoberfläche zum Zusammenwirken mit einer Treibscheibe. Infolge der Ausgestaltung des Zugelements kann der Seildruck gleichmäßiger über das Zugelement verteilt werden, die Traktion wird erhöht, und kleinere Scheibendurchmesser sind möglich.

Ein Verfahren zum Bilden eines Endabschlusses bzw. zum Abschließen und zum Sichern von flachen Zugelementen schließt ein Herumlegen der Elemente über eine Stange und ein Klemmen des Endes mit einem Paar von Platten ein. Die Platten werden mit einer Mehrzahl von Befestigungselementen gesichert, die durch in den Platten vorgesehene Löcher gehen. Ein weiteres Verfahren zum Abschließen von flachen Zugelementen weist ein keilförmiges Endenbefestigungseelement auf, wobei ein Materialkeil an dem Ende des Zugelements angeordnet wird und durch ein Plattenpaar geklemmt wird. Bei einer derartigen Ausgestaltung hat eine der Platten einen keilförmigen Querschnitt und kooperiert mit dem Materialkeil, und die zweite Platte hat eine im Schnitt gleichmäßige Dicke. Die Platten _ sind auf ähnliche Weise von einer Mehrzahl von Befestigungselementen gesichert, die durch in den Platten vorgesehene Löcher gehen. Ein Nachteil dieser Typen von Abschlussverfahren ist, dass die Zugaufnahmefähigkeit des Abschlusses nur auf den durch die Befestigungselemete bereitgestellten Klemmkräften beruht. Zusätzlich beschränkt das Befestigungselement vom Keiltyp den Abschlusspunkt des Elements und erschwert die Einstellbarkeit.

Trotz des obigen Stands der Technik arbeiten Wissenschaftler und Ingenieure unter der Leitung der Rechtsnachfolgerin der Anmelder daran, effizientere und dauerhaftere Verfahren und Vorrichtungen zu entwickeln, um Aufzugsysteme anzutreiben.

Beschreibung der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine Abschlussvorrichtung für ein Zugelement mit einer komprimierbaren äußeren Umhüllung einen Keil, der in einer Basis mit zusammenwirkenden Backenflächen angeordnet ist. Das Seil ist um den Keil gelegt und ist in die Basis eingesetzt und wird darin durch Kräfte geklemmt, die durch die Zugkraft in dem Element und das Zusammenwirken des Keils und der Backenflächen erzeugt werden.

Ein hauptsächliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Geometrie des Keils, insbesondere der Winkel des Keils, einschließlich seiner Länge und Breite. Der Keil ist derart bemessen und der Winkel ist derart ausgewählt, dass sie eine ausreichende Klemmkraft bereitstellen, um einem Rutschen des Seils Widerstand zu leisten, ohne die Druckbelastbarkeit des Zugelements zu überschreiten. Zusätzlich weist der Keil einen gewölbten oberen Bereich auf, um effizient die Zugkraft des Seils über den Keil zu verteilen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Aufzugsystems mit einer erfindungsgemäßen Zugelement-Abschlussvorrichtung.

2 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Abschlussklemme, die eine optionale Spannklammer zeigt;

3 ist eine Schnittansicht der in 2 gezeigten Ausführungsform, die im Wesentlichen entlang Linien 3-3 genommen wurde.

4 ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform, die einen Schwenkblock zeigt;

5 ist eine Schnittansicht der in 4 gezeigten Ausführungsform, die im Wesentlichen entlang Linien 5-5 genommen wurde;

6 ist eine schematische Schnittansicht eines Keils, eines Zugelements und einer Backenfläche, die die relevanten Geometrien und Kräfte zeigt;

7 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Keils, die Stege und Rastmerkmale zeigt;

8 ist eine perspektivische Ansicht einer Platte der Spannklammer von 2; und

9 ist eine Frontansicht einer Platte der Spannklammer von 8.

Die beste Art zum Ausführen der Erfindung

In 1 ist ein Traktionsaufzugsystem 12 dargestellt. Das Aufzugsystem 12 weist eine Kabine 14, ein Gegengewicht 16, einen Traktionsantrieb 18 und eine Maschine 20 auf. Der Traktionsantrieb 18 weist ein Zugelement 22, das die Kabine 14 und das Gegengewicht 16 miteinander verbindet, und eine Treibscheibe 24 auf. Das Zugelement 22 wirkt mit der Scheibe 24 derart zusammen, dass ein Drehen der Scheibe 24 das Zugelement 22 und dadurch die Kabine 14 und das Gegengewicht 16 bewegt. Das Zugelement 22 ist mit dem Gegengewicht 16 und der Kabine 14 durch eine Abschlussklemmeinrichtung 30 verbunden. Obwohl die Maschine als eine Maschine 20 mit Getriebe gezeigt ist, sollte man erkennen, dass diese Ausgestaltung nur zu Darstellungszwecken dient und dass die vorliegende Erfindung bei Maschinen mit oder ohne Getriebe verwendet werden kann. Obwohl das Zugelement als ein relativ flaches Zugelement 22 gezeigt ist, sollte man erkennen, dass dies auch beispielhaft ist und dass die vorliegende Erfindung bei anderen Arten von Zugelementen, die runde beschichtete Zugelemente einschließen, verwendet werden kann.

Eine Ausführungsform der Abschlussklemmeinrichtung 30 ist detaillierter in 2 dargestellt. Ein Zugelement 22 ist um einen Keil 32 gelegt und in einer Basis 34 angeordnet. Die Abschlussklemmeinrichtung 30 ist an der Kabine 14 und an dem Gegengewicht 16 über eine Anbringungsstange 36 angebracht, die an der Basis 34 mittels eines Stifts 38 angebracht ist. Die Anbringungsstange 36 ist mit dem Gegengewicht 16 und der Kabine 14 durch Gewindemuttern 40 gekoppelt, die durch einen Splint 42 in Position gesichert sind. In 2 ist auch eine optionale Spannbackenklammer 50 gezeigt, in der das Zugelement 22 innerhalb von Nuten 52, 54 von Platten 56, 58 in einer Doppel-Überlapp-Anordnung geklemmt ist.

Es wird auf 3 Bezug genommen. Die Klemmeinrichtung 30 dient dazu, einen sicheren Abschluss des Zugelements 22 zu schaffen. Bei Verwendung wird ein führender Bereich 44 des Zugelements 22 in eine Öffnung 46 in dem unteren Bereich der Basis 34 eingeführt, wie man in der Figur sieht, ein Umlegebereich 47 des Zugelements wird dann um den Keil 32 umgelegt, und dann wird ein Endbereich 48 nach außen durch die Öffnung 44 zurückgeführt. Der Keil 32 wird dann in eine Öffnung 60 der Basis 34 zu der in 2 gezeigten Klemmposition eingeführt, wobei der führende Bereich 44 und der Endbereich 48 zwischen Backenflächen 62 bzw. 64 der Basis 34 geklemmt werden. Die Abschlussklemmeinrichtung 30 ist derart konstruiert, dass das Zugelement 22 und die Anbringungsstange 36 im Wesentlichen axial ausgerichtet sind, um einen effizienten Lasttransfer zu ermöglichen, und sie vermeidet eine unerwünschte Drehung der Abschlussklemmeinrichtung.

Es wird immer noch auf 3 Bezug genommen. Im normalen Betrieb des Aufzugsystems 12 (1) ist die Zugkraft (T) in dem führenden Bereich 44 des Zugelements 22 in der durch einen Pfeil 66 angezeigten Richtung, die auf den Umlegebereich 47 einwirkt, um den Keil 32 in der Richtung der Öffnung 46 weiter in die Basis 34 zu zwingen. Durch die Belastung in dem Zugelement 22, die den Keil 32 in die Basis 34 zwingt, klemmt eine durch einen Pfeil 68 repräsentierte Klemmkraft den führenden Bereich 44 gegen die Backenfläche 62, und eine durch einen Pfeil 70 repräsentierte Klemmkraft klemmt den Endbereich 48 gegen die Backenfläche 64. Die Klemmkräfte 68, 70 sind normal zu den Backen 62 bzw. 64 und den entsprechenden Bereichen des Keils 32 und werden als Normalkräfte (Fn) ausgedrückt. Die durch die Backen 62, 64 erzeugten Klemmkräfte wirken zusammen mit den auf den Umlegebereich 47 wirkenden Reibungskräften der Gesamtzugkraft (T) in dem Zugelement 22 entgegen, um dadurch das Element in der Klemmeinrichtung 30 zu halten.

Eine alternative Ausführungsform der Abschlussklemmeinrichtung 30 ist in 4 und 5 gezeigt, bei der eine Befestigungsstange 36 mit einem Stift 38 an einem Schwenkblock 72 angebracht ist und wiederum mittels eines Schwenkstifts 74 an der Basis 34 schwenkbar angebracht ist und mit einem Splint 76 gesichert ist. Bei dieser speziellen Ausführungsform wird der führende Bereich 44 des Zugelements in die Öffnung 46 in dem unteren Bereich der Basis 34 eingeführt, wie man in der Figur sieht, der Umlegebereich 47 des Zugelements wird dann um den Keil 32 herumgelegt, und dann wird der Endbereich 48 durch die Öffnung 44 nach außen zurückgeführt. Der Keil 32 wird dann in die Öffnung 60 der Basis 34 in die in 5 gezeigte Klemmposition eingesetzt, wobei der führende Bereich 44 und der Endbereich 48 zwischen den Backenflächen 62 bzw. 64 der Basis 34 geklemmt werden. Es ist ein wichtiges Merkmal dieser Ausführungsform, dass, sobald der Keil 32 und das Zugelement 22 in der Basis 34 eingebaut sind, der Schwenkblock 72 eingebaut wird, um zu vermeiden, dass der Keil von der Basis versehentlich entfernt wird, falls die Zugkraft in dem Element verloren geht, wie nachstehend vollständiger beschrieben wird. Zusätzlich hält diese spezielle Ausführungsform das Zugelement 22 und die Anbringungsstange 36 im Wesentlichen axial ausgerichtet, um einen effizienten Lasttransfer zu ermöglichen. Der Schwenkblock 72 erlaubt auch einen winkelmäßigen Versatz des Zugelements 22 relativ zu der Kabine 14 oder dem Gegengewicht 16, ohne die Anbringungsstange 36 oder die Basis 34 großen Belastungen auszusetzen. Ein weiterer Vorteil dieser speziellen Ausführungsform über die in 2 und 3 gezeigte ist, dass die Gesamthöhe der Basis reduziert wird, weil der Keil 32 durch den oberen Bereich der Basis 34 eingesetzt wird. Der Schwenkblock 72 wird dann in enger Nähe mit dem Keil eingesetzt, und so ist die Gesamthöhe der Abschlussklemmeinrichtung 30 reduziert.

Die Geometrie des Keils 32 ist ein wichtiger Faktor beim Erzeugen der Normalkräfte 68, 70 und beim ordnungsgemäßen Halten des Zugelements 22. Die relevanten Parameter des Keils 32, die die Normalkraft Fn kontrollieren, werden unter Bezugnahme auf 6 gezeigt und weisen die Länge (L), die mit 78 gekennzeichnet ist, die Tiefe (d), die durch 80 dargestellt ist, den Winkel ϕ, der durch 82 dargestellt ist und von einer Mittellinie 83 zu der Klemmfläche 33, 35 gemessen wird, und die Breite (W) des Zugelements 22 (2) auf. Der andere zum Kontrollieren der Normalkräfte 68, 70 relevante Faktor ist die Zugkraft (T) in dem Zugelement (22), die mit 66 dargestellt wird. Die Parameter L und d hängen in gewisser Weise von ϕ ab und sind typischerweise durch den in dem Aufzugschacht (nicht gezeigt) zur Verfügung stehenden Platz beschränkt. Unter einer Nennzugkraft T hängen die Normalkräfte Fn 68, 70 (3 und 5) invers mit ϕ zusammen. Das heißt, falls ϕ zu klein ist, wird Fn zu groß, und das Zugelement 22 erfährt ein Kriechen unter Druck (compressive creep). Das ist insbesondere bei einer Ausführungsform wichtig, wo das Zugelement 22 eine Urethan-Außenummantelung aufweist, oder wo die Ummantelung ein anderes flexibles Elastomer ist, da diese eine maximale Druckbelastbarkeit (&sgr;c Druckbelastung) von etwa 5 MPa haben, bevor eine nicht umkehrbare Verformung oder ein Kriechen auftritt.

Andererseits, falls ϕ zu groß ist, werden die Normalkräfte zu klein, und das Zugelement rutscht in der Abschlussklemmeinrichtung 30. Es ist insbesondere vorteilhaft, die Druckbelastung auf das Zugelement 22 zu reduzieren. Ein Weg, die Druckbelastung zu reduzieren, ist es, die Länge L zu vergrößern, über die die Klemmkräfte aufgebracht werden, jedoch sind diesbezüglich Aufzugschacht-Überlegungen generell limitierend. Der minimale Winkel kann unter Bezugnahme auf die zuvor angesprochenen physikalischen Parameter, gemäß der folgenden Formel bestimmt werden; um ein Überschreiten von &sgr;c auszuschließen: ϕ = tan–1[T/(&sgr;c·L·W)]

Bei einer typischen Anwendung der vorliegenden Erfindung für ein Zugelement mit einem T von etwa 2500 N ist d in dem Bereich von etwa 60 mm bis etwa 70 mm, L ist etwa 140 mm, und ϕ ist in dem Bereich von etwa 9° bis etwa 10°.

Die vorliegende Erfindung wird jetzt bezüglich eines speziellen Beispiels der Abschlussklemmeinrichtung 30, die in 4 und 5 gezeigt ist, unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Ein typisches Zugelement 22, wie es in den oben angesprochenen Anmeldungen beschrieben ist, weist ein 30 mm breites, flaches flexibles Seil mit einer Urethan-Außenummantelung auf und hat eine maximale Zugkraftbelastbarkeit von 30000 N. Wie in der Technik bekannt ist, wird ein Sicherheitsfaktor von etwa 12 bei Aufzugseilen angewandt und schafft eine Maximalzugkraft in dem Element 22 von etwa 2500 N. Der Keil 32 hat eine Länge L von 140 mm und einen Winkel ϕ von 10°, was geometrisch zu einem Durchmesser d wie folgt führt: d = 2(L tan ϕ) = 2(140 tan 20/2)) = 49,37 mm

Die Bestimmung von Fn mit einem T, das gleich 2500 N ist, erfolgt wie folgt: Fn = T/sin ϕ = 2500/sin (20/2) = 14397 N

Da Fn über die Gesamtfläche des führenden Bereichs 44 verteilt ist, ist die Druckbelastung &sgr; auf das Zugelement 22 eine Funktion der Fläche A des führenden Bereichs, die zwischen der Backenfläche 32 des Keils 32 geklemmt ist und wie folgt berechnet wird: A = L·W = 140·30 = 4200 mm2

Die Druckbelastung in dem Zugelement 22 wird dann wie folgt bestimmt: &sgr; = Fn/A = 14397/4200 = 3,43 MPa

In diesem speziellen Beispiel wird die Druckbelastungsgrenze des Materials nicht überschritten, und daher tritt kein Kriechen auf.

Die Fähigkeit der Abschlussklemmeinrichtung 30, T in dem führenden Abschnitt 44 entgegenzuwirken, ist wichtig und ist eine Funktion von Fn und des Reibungskoeffizienten (&mgr;) zwischen dem Zugelement 22 und der Backenfläche 62 und der Oberfläche des Keils 32. Bei dem gegebenen Beispiel weist das Zug-element 22 eine Urethan-Ummantelung auf, und die Backenfläche 62 sowie der Keil 32 sind glatter Stahl, und eine konservative Zahl für den Reibungskoeffizienten zwischen den Oberflächen ist etwa &mgr; = 0,25. Um den Keil 32 ordnungsgemäß in der Basis 34 zu halten, muss T vorzugsweise im Wesentlichen innerhalb des führenden Abschnits 44 entgegengewirkt werden, obwohl ein Rest in den Umlegeabschnitt 47 übertragen werden kann. Die folgende Gleichung aus der Klemmtheorie liefert die maximale Reaktionskraft F, oder den Zugkraftbetrag, dem entgegengewirkt werden kann, in dem gegebenen Beispiel für &mgr; = 0,25: Fr = &mgr; · Fn = 0,25 · 14397 = 3599 N

Man erinnert sich, dass das maximale T in dem gegebenen Beispiel 2500 N ist, daher wird der gesamten Zugkraft T des Zugelements 22 in dem führenden Bereich 44 entgegengewirkt, und das Element rutscht nicht in der Abschlussklemmeinrichtung 30.

Eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zielt auf eine Erhöhung des Reibungskoeffizienten zwischen dem Zugelement 22 und der Backenfläche 62, 64 und dem Keil 32 und weist eine aufgeraute Oberfläche an den Backen und dem Keil auf. Bei einer speziellen Ausführungsform ist die Oberfläche durch ein Sandstrahlverfahren aufgeraut. Ein Sandstrahlen der Oberfläche erhöht den Reibungskoeffizienten auf 0,35 oder höher. Andere Verfahren zum Erhöhen der Oberflächenreibung beinhalten Ätzen, spanendes Bearbeiten, Rändeln und andere geeignete Äquivalente. Zusätzlich zum Erhöhen des Reibungskoeffizienten würden die aufgerauten Oberflächen kleine Stege und Täler bilden. Ein Charakteristikum der Urethan-Ummantelung ist deren Tendenz, ein Kaltfließen unter hohen Lastbedingungen zu zeigen. Unter den zuvor beschriebenen Lastbedingungen zeigt die Urethan-Ummantelung ein Kaltfließen in und um die Stege und Täler, die auch als Rastmerkmale bezeichnet werden, in dem Keil und in der Basis und schafft ein kleines, aber sehr effektives mechanisches Rasten. Die Rastmerkmale erhöhen die Fähigkeit der Abschlussklemmeinrichtung, einem Rutschen des Zugelements 22 Widerstand zu leisten. Es ist im Bereich der vorliegenden Erfindung, dass die Rastmerkmale Nuten, Riefen 83 (7), Kerben, Diamantmuster oder andere geeignete Äquivalente umfassen können. Es ist wichtig zu erkennen, dass die Rastmerkmale die erforderliche Normalkraft reduzieren, wie hier vorstehend beschrieben ist. Die Verwendung der Rastmerkmale, wie beschrieben, erlaubt eine Reduzierung der Länge L oder eine Erhöhung des Winkels ϕ, um die Kriechgefahr weiter zu minimieren.

Eine alternative Ausführungsform des Keils 32 ist in 7 gezeigt und weist Stege 84, 86 auf, die einen Kanal 88 dazwischen bilden. Die Stege 84, 86 haben etwa die Höhe eines Strangs in der Ummantelung des Zugelements 22. Beispielsweise ist eine spezielle Ausführungsform des Zugelements 22 3 mm dick, die eine darin angeordnete Schnur mit einem Strang von 1,4 mm aufweist. Die Stege 84, 86 würden bei dieser speziellen Ausführungsform einen Kanal 88 mit einer Tiefe von etwa 1 mm bilden. Das Zugelement 22 wird in dem Kanal 88 angeordnet, und der Keil 32 wird in die Basis 34 installiert, wie hier vorstehend beschrieben ist. Der Vorteil der Stege 84, 86 ist, dass sie das Zugelement 22 in dem Kanal 88 in Anbetracht der angenommenen Kaltfließcharakteristika des Ummantelungsmaterials halten. Zusätzlich sind die Stege 84, 86 derart bemessen, dass sie einen Druckbelastungsdefekt des Zugelements 22 durch Begrenzen der Verlagerung des Keils 32 in der Basis 34 vermeiden. Falls eine höhere als angenommene Normalkraft Fn auf das Element übertragen wird, berühren die Stege 84, 86 die Backenflächen 62, 64 und hemmen die Bewegung des Keils 32 in der Basis 64.

Es wird jetzt auf 2, 8 und 9 Bezug genommen. Es wird die zuvor erwähnte optionale Spannklammer 50 zur Verwendung bei der Abschlussklemmeinrichtung 30 dargestellt. Der Zweck der Spannklammer 50 ist, das Abschließen des Elements 22 und das Entgegenwirken der Zugkraft in dem Element 22 zu unterstützen und die Zugkraft zwischen dem führenden Bereich 44 und dem Endbereich 48, wie sie in die Basis 34 eintreten, auszugleichen. Die Spannklammer 50 unterstützt die Abschlussklemmeinrichtung 30 auch bei dem unwahrscheinlichen Fall, dass die Zugkraft in dem Zugelement 22 nachlässt, beispielsweise während eines abrupten Stoppens der Aufzugkabine 14. Die Spannklammer 50 wird an den Endabschnitt 48 und an den führenden Abschnitt 44 geklemmt, bevor sie in die Basis 34 eintreten. Wenn die Spannklammer 50 mit dem Zugelement 22 zusammenwirkt, kann sie sich darauf nicht bewegen. Platten 56, 58 sind, wie gezeigt und beschrieben, identisch, jedoch ist es in dem Umfang der vorliegenden Erfindung, dass die Platten unterschiedlich sind, wobei eine Platte eine Zugelementnut und eine Platte keine Nut haben kann.

Wie hier vorstehend beschrieben wurde, weist die Spannklammer 50 ein Plattenpaar 56, 58 auf, die je eine Zugelementnut 52, 54 aufweisen, die etwa die Dicke des Zugelements 22 haben. Bohrlöcher 51 sind als Durchlass für Befestigungselemente 53 vorgesehen. Die Platten 56, 58 weisen ferner Vorderkanten 55 auf, die einen großzügigen Radius aufweisen, um einen weichen Übergang des führenden Bereiches 44 und des Endbereiches 48 von der Basis 34 in die Spannklammer 50 zu erleichtern.

Im Einsatz wird der führende Bereich 44 in die Nut 52 der Platte 56 und der Endbereich 48 in die Nut 54 der Platte 58 eingesetzt, und die Platten werden zusammen mit den Befestigungselementen 53 zusammengebaut. Wenn die Schrauben 53 festgezogen sind, ist das Zugelement 22 in den Nuten 52, 54 geklemmt und beständig durch die Platten 56, 58 gegen Rutschen gehalten. Auf diese Weise wird vermieden, dass sich das Zugelement relativ zu der Spannklammer 50 bewegt.

Wenn die optionale Spannklammer 50 gemeinsam mit der Abschlussklemmeinrichtung 30 verwendet wird, teilen sich der führende Bereich 44 und der Endbereich 48 die durch die Kabine 14 erzeugte volle Zugkraft. Diesbezüglich wird die Analyse zum Bestimmen der Klemmleistung, die hier vorstehend dargelegt wurde, modifiziert, um ein Aufteilen der Last in die Zugkraft in jedem der Kabel widerzuspiegeln.

Bei einem Aufzugssystem mit einer Aufzugskabine, einem Gegengewicht und einem Zugelement, welches sich zwischen dem Gegengewicht und der Aufzugskabine erstreckt, kann das Zugelement von einer Abschlussvorrichtung an der Kabine und/oder dem Gegengewicht abgeschlossen sein, wobei die Abschlussvorrichtung aufweist:

eine Basis mit mindestens einer Backenfläche;

einen Keil mit einer Mittellinie und mindestens einer Klemmfläche, die mit einem vorbestimmten Winkel von der Mittellinie positioniert ist, wobei der Keil in der Basis angeordnet ist, wobei mindestens eine Klemmfläche neben der Backenfläche liegt und wobei das Zugelement zwischen der Klemmfläche und der Backenfläche angeordnet ist; und

eine Verbindungsstange, die die Abschlussvorrichtung an der Kabine und/oder dem Gegengewicht anbringt.

Bei einem Aufzugssystem mit einer Aufzugskabine, einem Gegengewicht und einem Zugelement, welches sich zwischen dem Gegengewicht und der Aufzugskabine erstreckt, wobei das Zugelement einen führenden Bereich und einen Endbereich hat, und an der Kabine und/oder dem Gegengewicht durch eine Keil- und -Basis-Abschlussvorrichtung abgeschlossen ist, kann eine Spannklammer vorgesehen sein, aufweisend:

eine erste Platte mit einer darin angeordneten Nut, welche den führenden Bereich aufnimmt;

eine zweite Platte mit einer darin angeordneten Nut, welche den Endbereich aufnimmt; und

mindestens ein Befestigungsloch je in der ersten und der zweiten Platte, welche ein Befestigungselement aufnimmt und den führenden Bereich und den Endbereich dazwischen in einer Doppel-Überlapp-Anordnung klemmt.

Ein Verfahren zum Abschließen eines Zugelements kann folgende Schritte aufweisen:

Einführen des Zugelements in einer Durchgang einer Basis;

Herumlegen des Zugelements um einen Keil;

Führen des Zugelements zurück durch den Durchgang;

Aufbringen einer Zugkraft auf das Zugelement; und

Komprimieren des Zugelements zwischen dem Keil und der Basis.

Das Komprimieren kann das Komprimieren des Zugelements auf ein Belastungsniveau unterhalb der maximalen Druckbelastbarkeit des Zugelements aufweisen.

Ferner kann das Verfahren folgende Schritte aufweisen:

Positionieren des Zugelements in einer Anordnung Rücken an Rücken;

Anordnen eines Paars von Platten je an einer Seite des Zugelements;

Einsetzen einer Mehrzahl von Befestigungselementen durch die Platten;

Anziehen der Befestigungselemente; und

Klemmen des Zugelements zwischen den Platten in einer Doppel-Überlapp-Anordnung.

Obwohl bevorzugte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurden, können verschiedene Modifikationen und Substitutionen daran vorgenommen werden, ohne von dem Geist und dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Folglich sollte man verstehen, dass die vorliegende Erfindung erläuternd und nicht limitierend beschrieben wurde.


Anspruch[de]
  1. Aufzugsystem (12), aufweisend eine Kabine (14), ein Gegengewicht (16), ein Zugelement (22) mit einer elastomeren Umhüllung zum Bewegen der Kabine und des Gegengewichts und eine Abschlussvorrichtung (30) zum Befestigen eines Endes des Zugelements (22),

    dadurch gekennzeichnet, dass

    das Zugelement (22) ein Aufhängeseil (22) zum Aufhängen und Bewegen der Kabine (14) und des Gegengewichts (16) ist,

    das Zugelement (22) eine im Wesentlichen rechteckige Querschnittform aufweist,

    die Abschlussvorrichtung (30) eine Basis (34) mit mindestens einer Backenfläche (62, 64) und einen Keil (32) mit einer Mittellinie (83) und mindestens einer unter einem vorbestimmten Winkel (ϕ) von der Mittellinie (83) positionierten Klemmfläche (33, 35) aufweist,

    der Keil (32) in der Basis (34) angeordnet ist, wobei die mindestens eine Klemmfläche (33, 35) neben der Backenfläche (62, 64) liegt,

    wobei das Zugelement zwischen der Klemmfläche (33, 35) und der Backenfläche (62, 64) angeordnet ist, wobei die Abschlussvorrichtung derart ist, dass für eine gegebene Länge (L) und Breite (W) der Klemmfläche bzw. des Zugelements der vorbestimmte Winkel (ϕ) derart ist, dass bei Verwendung eine Zugkraft auf das Zugelement eine Normalkraft (Fn) gegen das Zugelement (22) liefert, die eine Belastung erzeugt, die geringer ist als die maximale Druckbelastbarkeit (&sgr;c) der elastomeren Umhüllung.
  2. Aufzugsystem (12) nach Anspruch 1, wobei die Zugkraft T ist, der vorbestimmte Winkel (82) ϕ ist und die Normalkraft Fn ist und gemäß der Formel Fn = T/tan ϕ gebildet wird.
  3. Aufzugsystem (12) nach Anspruch 2, wobei die Klemmfläche (33, 35) eine Länge L aufweist, das Zugelement (22) eine Breite W hat und eine maximale Druckbelastbarkeit &sgr;c aufweist und wobei der minimale vorbestimmte Winkel (82) gemäß folgender Formel bestimmt wird: ϕ = tan–1(T/(&sgr;c·L·W)).
  4. Aufzugsystem (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die maximale Druckbelastbarkeit der elastomeren Umhüllung von ca. 2,5 MPa bis ca. 5 MPa ist.
  5. Aufzugsystem (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei sich der vorbestimmte Winkel (82) in einem Bereich von ca. 9° bis ca. 10° befindet und die Länge ca. 140 mm ist.
  6. Aufzugsystem (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Zugelement (22) einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist und einen führenden Bereich (44), einen Umlegebereich (47) und einen Endbereich (48) hat, wobei die mindestens eine Backenfläche (62, 64) eine erste Backenfläche und eine zweite Backenfläche aufweist, wobei die mindestens eine Klemmfläche (33, 35) eine erste Klemmfläche und eine zweite Klemmfläche aufweist, die an beiden Seiten einer Ebene positioniert sind, die durch die Mittellinie (83) geht, wobei der Keil (32) ferner einen Umlegeabschnitt aufweist, der eine halbrunde Form aufweist und im Wesentlichen tangential zwischen der ersten Klemmfläche und der zweiten Klemmfläche (33, 35) angeordnet ist, und wobei der führende Bereich (44) zwischen der ersten Klemmfläche und der ersten Backenfläche angeordnet ist, der Umlegebereich (47) an dem Umlegeabschnitt angeordnet ist und der Endbereich (48) zwischen der zweiten Klemmfläche und der zweiten Backenfläche angeordnet ist.
  7. Aufzugsystem (12) nach Anspruch 6, wobei die halbrunde Form einen Durchmesser in einem Bereich von ca. 60 mm bis ca. 70 mm hat.
  8. Aufzugsystem (12) nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Basis (34) einen Durchgang (46) und ferner eine Öffnung (60) aufweist und wobei der führende Bereich (44) und der Endbereich (48) durch den Durchgang (46) gehen und der Keil in der Öffnung (60) angeordnet ist.
  9. Aufzugsystem (12) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der Keil (32) ein Paar von Stegen (84, 86) aufweist, die orthogonal an jedem Rand der ersten und zweiten Klemmfläche (33, 35) positioniert sind, und einen Kanal dazwischen definieren, der das Zugelement (22) aufnimmt, und die Backenfläche (62, 64) berühren und deren Normalkraft begrenzen.
  10. Aufzugsystem (12) nach Anspruch 8 oder 9, ferner aufweisend eine Verbindungsstange (36), die an der Basis (34) in axialer Ausrichtung mit dem Durchgang (46) angebracht ist.
  11. Aufzugsystem (12) nach Anspruch 10, ferner aufweisend einen Schwenkblock (72), der schwenkbar mit der Basis (34) verbunden ist, und wobei die Verbindungsstange (36) an dem Schwenkblock (72) angebracht ist.
  12. Aufzugsystem (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Klemmfläche (33, 35) und/oder die Backenfläche (62, 64) strukturiert ist, um deren Reibungskoeffizienten zu erhöhen.
  13. Aufzugsystem (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Klemmfläche (33, 35) und/oder die Backenfläche (62, 64) Rastmerkmale aufweist, um das Zugelement (22) darin mechanisch zu verrasten.
  14. Aufzugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, aufweisend eine Spannklammer (50) zum Klemmen eines führenden Bereichs (44) und eines Endbereichs (48) eines Zugelements in einer Doppel-Überlapp-Anordnung, wobei die Spannklammer (50) aufweist:

    eine erste Platte (56, 58) mit einer darin angeordneten Nut (52, 54), die den führenden Bereich (44) aufnimmt, und einer zweiten Platte (56, 58) mit einer darin angeordneten Nut (52, 54), die den Endbereich (48) aufnimmt; und

    mindestens ein Befestigungsloch (51) je in der ersten und der zweiten Platte (56, 58) zum Aufnehmen eines Befestigungselements (53) und zum Dazwischenklemmen des führenden Bereichs (44) und des Endbereichs (48).
  15. Aufzugsystem (12) nach Anspruch 14, wobei die Platten (56, 58) generell eben sind und wobei mindestens eines der Enden der Platten eine Vorderkante (55) aufweist, die einen gekrümmten Bereich aufweist.
  16. Aufzugssystem (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Zugelement (22) ein flaches Zugelement ist, das eine Mehrzahl einzelner lasttragender Stränge aufweist, die in einer gemeinsamen Umhüllungsschicht eingeschlossen sind.
  17. Aufzugssystem (12) nach Anspruch 16, wobei die Umhüllungsschicht die einzelnen Stränge umgibt und/oder trennt.
  18. Aufzugssystem (12) nach Anspruch 16 oder 17, wobei die Umhüllungsschicht eine Eingriffsfläche für das Zusammenwirken mit einer Treibscheibe (24) definiert.
  19. Aufzugssystem (12) nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei die Umhüllungsschicht komprimierbar ist.
  20. Aufzugssystem (12) nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei die Umhüllungsschicht ein flexibles Elastomer ist.
  21. Aufzugssystem (12) nach Anspruch 20, wobei die Umhüllungsschicht aus Urethanmaterial ist.
  22. Kombination aus Abschlussvorrichtung (30) und Zugelement (22), die daran angepasst ist, an ein Aufzugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 21 angeschlossen zu werden, wobei das Zugelement eine elastomere Umhüllung aufweist, wobei die Abschlussvorrichtung (30) eine Basis (34) mit mindestens einer Backenfläche (62, 64) und einen Keil (32) mit einer Mittellinie (83) und mindestens einer unter, einem vorbestimmten Winkel (ϕ) von der Mittellinie (83) des Keils (32) positionierten Klemmfläche (33, 35) aufweist,

    wobei der Keil (32) in der Basis (34) angeordnet ist, wobei mindestens eine Klemmfläche (33, 35) neben der Backenfläche (62, 64) liegt, wobei das Zugelement zwischen der Klemmfläche (33, 35) und der Backenfläche (62, 64) angeordnet ist, wobei die Abschlussvorrichtung derart ist, dass für eine gegebene Länge (L) und Breite (W) der Klemmfläche bzw. des Zugelements der vorbestimmte Winkel (ϕ) derart ist, dass, wenn die Abschlussvorrichtung bei Verwendung mit dem Zugelement in dem Aufzugsystem verbunden ist, eine Zugkraft an dem Zugelement eine Normalkraft (Fn) gegen das Zugelement (22) liefert, die eine Belastung erzeugt, die geringer ist als die maximale Druckbelastbarkeit (&sgr;c) der elastomeren Umhüllung.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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