發(fā)明背景

本發(fā)明的實(shí)施方案涉及電梯系統(tǒng)，并且更具體地涉及一種具有高抗彎剛度的承重構(gòu)件，所述承重構(gòu)件被配置用于電梯系統(tǒng)中。

電梯系統(tǒng)可用于在建筑物的各個(gè)樓層之間運(yùn)載乘客、貨物或兩者。一些電梯是基于牽引的并且利用諸如繩索或帶的承重拉伸構(gòu)件，以用于支撐電梯轎廂，并實(shí)現(xiàn)電梯轎廂的期望的移動(dòng)和定位。

在繩索用作拉伸構(gòu)件的情況下，每條單獨(dú)的繩索不僅是用于傳遞拉力的牽引裝置，而且還直接參與牽引力的傳遞。在帶用作拉伸構(gòu)件的情況下，被配置為拉伸構(gòu)件的多個(gè)相鄰的繩索嵌入到共同的彈性體帶體中。拉伸構(gòu)件專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)傳遞拉力，而彈性體材料傳遞牽引力。作為牽引裝置的帶(特別是拉伸構(gòu)件與接觸表面之間的彈性體區(qū)域)因此在操作期間暴露于高剪切和剪應(yīng)力。

由于布置在剛性基質(zhì)復(fù)合材料中的由單向纖維形成的承重牽引構(gòu)件重量輕且強(qiáng)度高，因此它們?cè)谟糜陔娞菹到y(tǒng)(具體地，高層系統(tǒng))時(shí)提供了顯著的益處。然而，單向復(fù)合結(jié)構(gòu)導(dǎo)致高的抗彎剛度，所述單向復(fù)合結(jié)構(gòu)在用于承重構(gòu)件圍繞牽引繩輪纏繞的電梯系統(tǒng)中時(shí)可產(chǎn)生實(shí)質(zhì)的彎曲應(yīng)力。盡管可通過(guò)減小承重構(gòu)件的厚度來(lái)減小彎曲應(yīng)力，但是必須增加寬度以實(shí)現(xiàn)具有相同載重能力的承重構(gòu)件。由于大多數(shù)電梯系統(tǒng)的空間限制，承重構(gòu)件的這種寬度的增加可能超出井道內(nèi)的驅(qū)動(dòng)機(jī)器可用的空間。

發(fā)明簡(jiǎn)述

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，提供了一種承重構(gòu)件，其包括承重段，所述承重段具有布置在基質(zhì)材料內(nèi)的多根載重纖維。承重構(gòu)件的至少一部分在承重構(gòu)件未拉伸時(shí)具有曲率半徑。

除了以上所述特征的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，在其他實(shí)施方案中，多根載重纖維具有單向取向。

除了以上所述特征的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，在其他實(shí)施方案中，多根載重纖維基本上相同。

除了以上所述特征的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，在其他實(shí)施方案中，布置在曲率半徑的外側(cè)部分處的多根載重纖維具有比鄰近曲率半徑的內(nèi)側(cè)布置的多根承重纖維更長(zhǎng)的未拉伸長(zhǎng)度。

除了上述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，在其他實(shí)施方案中，至少一個(gè)承重段形成為拉擠成型體。

除了上述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，在其他實(shí)施方案中，承重構(gòu)件包括彼此間隔開(kāi)一定距離的多個(gè)承重段。

除了以上所述特征的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，在其他實(shí)施方案中，多個(gè)承重段中的每一個(gè)基本上相同。

除了以上所述特征的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，在其他實(shí)施方案中，涂層圍繞承重拉擠成型體的至少一部分并且限定承重構(gòu)件的接合表面。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，提供了一種包括井道的電梯系統(tǒng)。安裝在井道內(nèi)的驅(qū)動(dòng)機(jī)器具有與其聯(lián)接的牽引繩輪。電梯轎廂和配重可在井道內(nèi)移動(dòng)。一個(gè)或多個(gè)承重構(gòu)件連接電梯轎廂和配重。承重構(gòu)件被布置成與牽引繩輪接觸，使得驅(qū)動(dòng)機(jī)器的操作使電梯轎廂在多個(gè)樓梯平臺(tái)之間移動(dòng)。一個(gè)或多個(gè)承重構(gòu)件中的每一個(gè)包括一個(gè)或多個(gè)承重段，每個(gè)承重段具有布置在基質(zhì)材料內(nèi)的多根載重纖維。一個(gè)或多個(gè)承重構(gòu)件的至少一部分在承重構(gòu)件未拉伸時(shí)具有曲率半徑。

除了以上所述特征的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，在其他實(shí)施方案中，牽引繩輪具有的直徑在承重構(gòu)件的厚度的約150與300倍之間。

除了以上所述特征的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，在其他實(shí)施方案中，多根載重纖維具有單向取向。

除了以上所述特征的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，在其他實(shí)施方案中，布置在承重構(gòu)件的具有曲率半徑的部分內(nèi)的多根載重纖維的未拉伸長(zhǎng)度發(fā)生變化。

除了以上所述特征的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，在其他實(shí)施方案中，鄰近內(nèi)彎曲半徑布置的多根載重纖維具有第一未拉伸長(zhǎng)度，并且鄰近外彎曲半徑布置的多根載重纖維具有第二未拉伸長(zhǎng)度。第一未拉伸長(zhǎng)度短于第二未拉伸長(zhǎng)度。

除了上述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，在其他實(shí)施方案中，至少一個(gè)承重段形成為拉擠成型體。

除了上述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，在其他實(shí)施方案中，承重構(gòu)件包括彼此間隔開(kāi)一定距離的多個(gè)承重段。

除了以上所述特征的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，在其他實(shí)施方案中，多個(gè)承重段中的每一個(gè)基本上相同。

除了以上所述特征的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，在其他實(shí)施方案中，承重構(gòu)件包括圍繞至少一個(gè)承重段的一部分的涂層，涂層限定被配置來(lái)接觸牽引繩輪的接合表面。

除了以上所述特征的一個(gè)或多個(gè)之外，或者作為替代方案，在其他實(shí)施方案中，承重構(gòu)件的彎曲部在未拉伸時(shí)具有的直徑在牽引繩輪的直徑的約1.5與約2.5倍之間。

附圖簡(jiǎn)述

在本說(shuō)明書(shū)結(jié)尾處的權(quán)利要求書(shū)中具體指出并且明確要求保護(hù)被認(rèn)為是本發(fā)明的主題。本發(fā)明的前述和其他特征以及優(yōu)點(diǎn)從以下結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述顯而易見(jiàn)，在附圖中：

圖1是牽引電梯系統(tǒng)的實(shí)例的透視圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的將包括在承重帶中的承重構(gòu)件的剖視圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的被涂層互連的具有多個(gè)承重段的承重帶的剖視圖；并且

圖4a是呈未拉伸和拉伸構(gòu)型的常規(guī)的承重構(gòu)件的側(cè)視圖；并且

圖4b是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的呈未拉伸和拉伸構(gòu)型的承重構(gòu)件的側(cè)視圖。

詳細(xì)描述參考附圖以舉例的方式來(lái)解釋本發(fā)明的實(shí)施方案以及優(yōu)點(diǎn)和特征。

發(fā)明詳述

現(xiàn)參照?qǐng)D1，示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的電梯系統(tǒng)10的實(shí)例。電梯系統(tǒng)10包括電梯轎廂14，所述電梯轎廂14被配置來(lái)在井道12內(nèi)沿著多個(gè)轎廂導(dǎo)軌(未示出)垂直地向上和向下移動(dòng)。安裝到電梯轎廂14的頂部和底部的引導(dǎo)組件被配置來(lái)接合轎廂導(dǎo)軌，以便在電梯轎廂14在井道12內(nèi)移動(dòng)時(shí)保持其適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)。

電梯系統(tǒng)10還包括配重16，所述配重16被配置來(lái)在井道12內(nèi)垂直地向上和向下移動(dòng)。如在常規(guī)的電梯系統(tǒng)中已知的，配重16在與電梯轎廂14的移動(dòng)大致相反的方向上移動(dòng)。配重16的移動(dòng)由安裝在井道12內(nèi)的配重導(dǎo)軌(未示出)引導(dǎo)。在所示出的非限制性實(shí)施方案中，聯(lián)接到電梯轎廂14和配重16兩者的至少一個(gè)承重構(gòu)件30與安裝到驅(qū)動(dòng)機(jī)器20的牽引繩輪18配合。為了與牽引繩輪18配合，至少一個(gè)承重構(gòu)件30圍繞牽引繩輪18沿著第一方向彎曲。在一個(gè)實(shí)施方案中，形成在至少一個(gè)承重構(gòu)件18中的任何附加彎曲部也必須在相同的第一方向上。

電梯系統(tǒng)10的驅(qū)動(dòng)機(jī)器20定位并且支撐在支撐構(gòu)件22(例如像井道12或機(jī)房的一部分中的底板)頂上的安裝位置處。盡管本文示出和描述的電梯系統(tǒng)10具有1∶1的繩索構(gòu)型，但是具有其他繩索構(gòu)型和井道布局的電梯系統(tǒng)10處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。在具有替代性繩索構(gòu)型的實(shí)施方案中，如本領(lǐng)域中已知的，扭轉(zhuǎn)可布置在承重構(gòu)件30中，以避免反向彎曲或承重構(gòu)件30的所有彎曲都發(fā)生在相同方向上的其他布置。

現(xiàn)參照?qǐng)D2-3，更詳細(xì)地示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的承重構(gòu)件30的實(shí)例的橫截面。在圖2所示出的非限制性實(shí)施方案中，承重構(gòu)件30包括單個(gè)拉伸構(gòu)件或承重段32，所述單個(gè)拉伸構(gòu)件或承重段32具有單向地布置在剛性基質(zhì)材料36內(nèi)的多個(gè)單獨(dú)的載重纖維34。承重段32可具有任何形狀的橫截面。如示出的非限制性實(shí)施方案中所示，承重段32內(nèi)的載重纖維34隨機(jī)分布在整個(gè)基質(zhì)材料36中；然而，跨承重段32的區(qū)域的載重纖維34的密度在名義上保持均勻。然而，在其他實(shí)施方案中，纖維34的密度可能是不均勻的，使得承重段32可具有其他期望的性質(zhì)。

用于形成承重段32的示例性載重纖維34包括但不限于例如：碳、玻璃、芳族聚酰胺、尼龍和聚合物纖維。單個(gè)承重段32內(nèi)的每個(gè)纖維34可基本相同或者可發(fā)生變化。此外，基質(zhì)材料36可由任何合適的材料(例如像聚氨酯、乙烯基酯和環(huán)氧樹(shù)脂)形成。選擇纖維34和基質(zhì)材料36的材料以實(shí)現(xiàn)承重構(gòu)件30的期望的剛度和強(qiáng)度。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，承重構(gòu)件30可包括多個(gè)承重段32。段32的長(zhǎng)度大致相同并且可具有基本相同的構(gòu)型，或者可在大小、形狀、材料等中的一個(gè)或多個(gè)上發(fā)生變化。如圖3中所示，多個(gè)承重段32可彼此大致分開(kāi)一定的距離。在所示出的非限制性實(shí)施方案中，多個(gè)承重段32被夾套或涂層38包住以限制承重段32相對(duì)于彼此的移動(dòng)，并且保護(hù)承重段32免受沖擊。然而，應(yīng)理解，任何承重構(gòu)件30可包括涂層38，包括僅具有單個(gè)承重段32的實(shí)施方案。

在包括涂層38的實(shí)施方案中，涂層38限定了接合表面，所述接合表面被配置來(lái)接觸牽引繩輪18的對(duì)應(yīng)表面。建議用于涂層38的材料包括例如熱塑性和熱固性聚氨酯、聚芳酰胺以及橡膠彈性體。如果其他材料足以滿(mǎn)足承重構(gòu)件30的所需功能，那么可使用其來(lái)形成涂層38。例如，涂層38的主要功能是在承重構(gòu)件30與牽引繩輪18之間提供足夠的摩擦系數(shù)，以在其間產(chǎn)生期望的牽引量。涂層38還應(yīng)將牽引載荷傳遞到至少一個(gè)承重段32。此外，涂層38應(yīng)該是耐磨的并且保護(hù)一個(gè)或多個(gè)段32免于受到?jīng)_擊損壞、暴露于環(huán)境因素(例如像化學(xué)品)，或者更重要的是，可提供用于阻止承重構(gòu)件30燃燒的手段。

如前所述，承重構(gòu)件30被配置來(lái)至少部分地圍繞牽引繩輪18進(jìn)行纏繞。在一個(gè)實(shí)施方案中，牽引繩輪18具有的直徑在承重構(gòu)件30的厚度的150與300倍之間?，F(xiàn)參照?qǐng)D4b，承重構(gòu)件30形成為在未拉伸時(shí)包括曲率半徑。當(dāng)未拉伸時(shí)，承重構(gòu)件30的曲率具有的直徑可在牽引繩輪18的直徑的約1.5與約2.5倍之間。如圖4a和4b中清楚地示出，具有曲率半徑的承重構(gòu)件30在被施加拉力時(shí)必須圍繞繩輪18彎曲的距離顯著小于常規(guī)的線(xiàn)性承重構(gòu)件30在被施加拉力時(shí)必須圍繞繩輪18彎曲的距離。因此，具有曲率半徑的承重構(gòu)件30所經(jīng)歷的彎曲應(yīng)力顯著降低，從而提高了承重構(gòu)件30的載重能力并增加了承重構(gòu)件30的壽命。

在其他實(shí)施方案中，僅承重構(gòu)件30的一部分(例如像被配置來(lái)接觸牽引繩輪18的驅(qū)動(dòng)部分)在承重構(gòu)件30未被拉伸時(shí)包括曲率半徑。由于形成具有曲率半徑的承重構(gòu)件30，載重纖維34的圓周長(zhǎng)度可發(fā)生變化。例如，布置在彎曲部外側(cè)的載重纖維通常具有第一無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)度，并且鄰近彎曲部?jī)?nèi)側(cè)布置的長(zhǎng)度載重纖維34將具有比第一無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)度短的第二無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)度。通過(guò)使纖維34的長(zhǎng)度從彎曲部的外側(cè)向內(nèi)側(cè)大致減少，可消除承重構(gòu)件30的內(nèi)部應(yīng)力。

承重構(gòu)件30的一個(gè)或多個(gè)承重段32可通過(guò)拉擠成型工藝來(lái)制造。在標(biāo)準(zhǔn)的拉擠成型工藝中，纖維用基質(zhì)材料來(lái)浸漬，并通過(guò)加熱的模具和附加的固化加熱器被拉伸，其中基質(zhì)經(jīng)歷交聯(lián)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，被拉纖維的受控移動(dòng)和支撐可用于形成未拉伸的承重構(gòu)件30的期望的線(xiàn)性或彎曲輪廓。

通過(guò)形成具有初始曲率的復(fù)合承重構(gòu)件30，承重構(gòu)件的彎曲應(yīng)力針對(duì)給定的厚度減小。因此，可增加承重構(gòu)件30的厚度，從而在達(dá)到所允許的最大彎曲應(yīng)力之前增加每單位寬度的載重能力。此外，在形成有初始曲率的承重構(gòu)件30的包裝和運(yùn)輸期間，盤(pán)繞的承重構(gòu)件30的儲(chǔ)能降低，從而降低了對(duì)運(yùn)輸容器的要求。

盡管僅結(jié)合有限數(shù)量的實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，但應(yīng)容易理解，本發(fā)明不限于此類(lèi)所公開(kāi)的實(shí)施方案。相反，可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改，以并入以上未描述但與本發(fā)明的精神和范圍相稱(chēng)的任何數(shù)量的變化、改變、替代或等同布置。另外，雖然已描述了本發(fā)明的各種實(shí)施方案，但是應(yīng)理解，本發(fā)明的方面可僅包括所描述的實(shí)施方案中的一些。因此，不應(yīng)認(rèn)為本發(fā)明受限于前面的描述，而是僅受限于所附權(quán)利要求書(shū)的范圍。