專利名稱：具有雙卷繞傳動滑輪的無齒輪纜索電梯的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種無齒輪纜索操作電梯，其具有由數根平行承載纜索雙卷繞的傳動滑輪驅動裝置，以及具有副滑輪、轎廂、所述轎廂的導軌以及配重，所述電梯設備便于在沒有動力間的情況下的安裝。
背景技術：
在纜索操作電梯中，轎廂和配重通過承載裝置“纜索”相互連接。配重與轎廂的靜重(dead weight)、至少一半的部分有效載重以及連接轎廂的電梯纜索的一半靜重平衡。為了安全起見，必須有至少兩條平行延伸的承載纜索。當前，纜索操作電梯裝備有傳動滑輪驅動裝置，取代了過去使用的纜索卷盤驅動裝置，其中傳動滑輪還能作為傳動輪緣。電動機用作驅動裝置。無齒輪電梯設備的主要組成部分有傳動滑輪和包括通電部件及其控制部件的驅動電機。無齒輪電梯設備產生極低的噪聲，而且成本低。這些設備比具有齒輪的電梯設備有更多的優點。不需要使用對環境有危害的齒輪油，而且由于省去了齒輪，因此提高了效率。
電梯設備安裝在單獨的動力間內，或者直接安裝在運送裝置豎井內。在后一種情況下，能夠將其安裝在豎井的上部或下部，沿橫向設置在配重空間內或分別直接設置在轎廂上面或下面。根據安裝種類、有效轎廂載重和其它實際情況，如升降高度或升降速度，研制了不同的承載纜索導向裝置。
在最簡單的情況下，即單根纜索懸吊(suspension)，由轎廂延伸的承載纜索被引導到傳動滑輪上，以延伸到配重上，該傳動滑輪固定安裝在豎井頂或位于其上的動力間中。但是，多纜索懸吊中還有其它承載纜索導向裝置，該裝置采用游輪，同時實現纜索速度與轎廂速度的給定傳動比。如果纜索驅動裝置具有設在轎廂上的游輪和設在配重上的游輪，則驅動電機的扭矩減小到兩倍速度情況下的一半。設備將變得更小，而且在電梯豎井中安裝時帶來較少問題。
為了提高或獲得所需的牽引能力，已知要選擇“雙卷繞”，該雙卷繞連同半圓形槽有益于降低噪音和磨損。
德國專利DE3634859A1公開了由兩根或兩根以上平行承載纜索雙卷繞的布置。由轎廂向配重延伸的承載纜索兩次卷繞傳動滑輪，并在這些循環之間卷繞轉向滑輪一次，其中繞轉向滑輪的兩個循環中的傳動滑輪與承載纜索之間的接觸角超過180度。德國專利EP0578237A1中的圖2c公開了具有兩次卷繞和兩個轉向滑輪的改進。
國際申請WO9943595中公開了一種沒有動力間而具有傳動滑輪雙卷繞的布置。根據圖2，由上纜索停止部延伸的承載裝置在雙卷繞傳動滑輪和副滑輪中延伸，這兩個滑輪都安裝在轎廂底部，進一步延伸到底部，其在該底部偏轉到固定滑輪上并最終在配重上的游輪之上延伸到第二上纜索停止部。傳動滑輪和副滑輪彼此之間的距離使轎廂底部上的轉向滑輪看起來多余了。WO9943885中更詳細描述了設置兩平行扁平纜索列作為承載裝置。WO9829237中公開了另一扁平纜索列。與普通圓形纜索相反的扁平纜索列由數根平行延伸的由扁平帶形非金屬套共同包裹的細金屬或非金屬繩構成。WO9943885中公開的繩厚度允許扁平纜索列具有極小的厚度，根據共同的計算標準，傳動滑輪直徑根據該標準要對應40倍的承載纜索直徑，將獲得100mm或更小的傳動滑輪直徑。小的傳動滑輪直徑常常直接成比例影響所要產生的扭矩，由此影響驅動電機的結構尺寸。傳動滑輪的直徑越小，則施加在傳動滑輪上的扭矩越小，結構越小巧，構造驅動電機的成本越低。
根據上述說明，由于小傳動滑輪直徑使驅動電機結構變得小巧，因此特別有益于電梯結構。但是，小的傳動滑輪具有的缺點是，使承載纜索承受更大應力，因此縮短了纜索的使用壽命。為了保證現有技術中電梯的纜索具有足夠長的使用壽命，因此，傳動滑輪直徑為至少40倍的承載纜索直徑，其中通過使用上述扁平纜索列作為具有特別小直徑的驅動纜索而減小了承載纜索直徑。
但是，扁平纜索列中的缺點是有特殊的制造和保存要求，而且適于所有承載載荷尺寸的承載裝置成本很高。此外，承載裝置的起初損壞會給電梯操作甚至給安全帶來真實的危險，花費或根本不花費技術費用而對起初損壞進行檢測。
發明內容
本發明的目的是以這樣的方式進一步改進具有雙卷繞的無齒輪纜索操作電梯，即，克服扁平纜索列的缺點，使電梯具有小巧的結構而且成本低。
本發明目的由權利要求1所述的技術特征實現。從屬權利要求2至21中限定了多個優選實施例。
本發明中的電梯總是使用相等的細承載纜索，而不是使用兩條或三條極細的扁平承載纜索列，其中傳動滑輪直徑與承載纜索標稱直徑之比≤40。其中比率實際為30是非常有利的。這里，可以使傳動滑輪直徑很小，這保證傳動電機具有小巧的結構，而且使其成本降低，根據本發明，通過使用使承載纜索在其中移動的半圓形傳動槽，避免了由于傳動滑輪直徑減小而導致的纜索使用壽命縮短。實際上，半圓形槽的使用降低了傳動滑輪的傳動能力，但是，通過使用雙卷繞而使其得到補償。承載纜索在不同傳動槽中移動，但是，還使用有小量干涉最好是1至3mm的傳動槽。這樣的小干涉對移動特性有積極作用。
本發明纜索列中的傳動扭矩殼體急劇降低，由此還使驅動設備變小。另一方面，承載纜索沒有象半徑≤100mm的傳動滑輪上的扁平纜索列那樣彎度很大的半徑和那樣極大的旋轉速度。承載纜索由此具有較長的工作壽命。由于承載纜索具有圓形橫截面，纜索總是位于大小非常合適的傳動滑輪的半圓形槽內。因此，它們不會由于振動或不均勻載荷而有任何移出其安置部的趨勢。此外，噪聲級顯著降低。
本發明因此發現，通過傳動纜索的雙卷繞和半圓形槽中導向的組合，可以降低傳動滑輪直徑與承載纜索標稱直徑之比，這保證了承載纜索直徑較小，并由此使纜索操作電梯的結構成本低，而不使很長的纜索使用壽命縮短。
另一優點是，不需要保持不同的纜索尺寸或扁平纜索列寬度。人們可以使用具有一個槽尺寸的傳動滑輪，其中一個傳動滑輪可以同時有很大的或整個有效載重范圍。
與合成的扁平纜索列相比，承載纜索疲勞失效的視覺控制、使用工具的手感覺斷線和承載纜索的散熱實質更安全而且更容易。在具有塑料滑輪的扁平纜索列中，繩索的斷裂、單根金屬絲的成錐形、擠壓、強磨損或腐蝕在視覺上根本不能被檢測到，而僅僅部分通過磁感應方法也不能被檢測到。與扁平纜索列相比，制造和獲得圓纜索的成本實質上很低。沒有受到貂咬(marten bites)損壞的危險，而這在具有塑料包套的扁平纜索列情況下是不可避免。假設具有塑料包套的扁平纜索列的單根繩索或單根纜索有不同長度，整個扁平纜索包套將卷繞，而使其牽引力減小，并且工作壽命縮短。
在本發明特別的優選實施例中，使用標稱直徑為5至7mm特別是≤6mm的特別細的承載纜索。可以在多個更易感覺的步驟中，實現具有適應有效轎廂載重的這樣的細承載纜索。以及，細纜索的潤滑和清潔比起較粗纜索來更有效。與其相比，在具有套有塑料包套的扁平纜索列或者較粗承載纜索的電梯中，必須接受較大的步進，以便適應電梯的運載能力。由于未說明電梯的未定尺寸，因此總是纜索具有過大的尺寸，這使電梯成本更高。
下面結合實施例詳細說明本發明。在有關的附圖中圖1a示出了側視為具有雙卷繞的鋼絲繩驅動的主視圖；圖1b為俯視圖；圖2示出了豎井頂安裝和2比1懸吊的實施例；圖3示出了豎井壁安裝和2比1懸吊的實施例；圖4示出了轎廂底部安裝和2比1懸吊的實施例；
圖5示出了轎廂蓋安裝和2比1懸吊的實施例。
具體實施例方式
圖1中詳細示出了具有雙卷繞的公知鋼絲繩操作驅動裝置。該實施例中的一組承載纜索1由8根標稱直徑為6mm的平行延伸扁平承載纜索組成，纜索1由底部伸出，經標稱直徑為240mm并且具有半圓形槽4的傳動滑輪2引導，而延伸到標稱直徑也為240mm的副滑輪，卷繞所述副滑輪3，延伸回到所述傳動滑輪2，卷繞所述傳動滑輪2，返回到所述副滑輪3，在副滑輪3上再次引導其向下延伸。還可以采用標稱直徑更小的傳動滑輪代替所述標稱直徑為240mm的傳動滑輪。例如，標稱直徑僅等于180mm，該標稱直徑相當于傳動滑輪直徑與承載纜索的標稱直徑之比為30。
參見圖1a，圖中僅示出了所述承載纜索組1的所述8根承載纜索中的一根纜索。所述傳動滑輪2和副滑輪3彼此呈水平設置。但最好還是彼此呈垂直設置。選定副滑輪3至傳動滑輪2的距離，使得假設水平滑輪排列在豎井頂中，所述承載纜索組1在圖1中未示出的轎廂側面的外部移動。由此，可以另外設置所需的附加轉向滑輪。
由圖1b可以看出，所述副滑輪3關于所述傳動滑輪2移置給定的量，通常為纜索中心距的一半。此外，傳動滑輪2和副滑輪3可以關于垂直軸微微扭轉，以便構成螺旋狀卷繞，其中臺形(dais)承載纜索交替在雙卷繞區域中承載。以此方式使纜索偏轉達到最小。所述承載纜索在所述傳動滑輪2的半圓槽中移動，這些半圓形槽適應于所述承載纜索的標稱直徑和所述副滑輪3的相應槽。這不僅保證了精確的纜索導向和長的使用壽命，而且由于平面支承而具有極好的運載能力。如果受阻，則裝有所述承載纜索的座會僅承受部分可能的纜索表面。由此并由于纜索座中的楔形效果，會發生橫向擠壓和變形。
由于具有2比1懸吊以及轎廂質量和乘客電梯升降高度呈正常狀態，使用6根6mm承載纜索的承載纜索組可以使高達450kg的有效轎廂載重以1m/s的轎廂速度進行移動。但是，也可能達到高達2m/s的較高速度或更高的速度。對于有效轎廂載重，如630kg的有效轎廂載重和1m/s的移動速度，根據所述承載纜索的強度極限，使用大約8根承載纜索，而對于800kg和1000kg之間的有效轎廂載重，根據所述承載纜索的強度極限則使用12根承載纜索。
除所述承載纜索的標稱直徑外，所述承載纜索的強度極限還取決于承載纜索的材料和結構。最重要的技術數據如金屬絲的抗張強度、計算的斷裂力和檢測的斷裂力，由制造者在合格證中提供，并在電梯設計中使用，以便計算所述承載纜索組1的所需承載纜索數量。因此上述值只能是提供的參考值，特別是由于該結果事實上受到依賴于標稱纜索速度和纜索導向的高安全系數的影響。
在圖2中，示意性示出了所述傳動滑輪驅動裝置在豎井頂中的沒有動力間情況下的安裝。從所述轎廂6頂的上面可以看見，豎井壁5構成了自由豎井空間。在所述轎廂6上面，帶有驅動電動機7的傳動滑輪驅動裝置、相應標稱直徑約為240mm的傳動滑輪2和標稱直徑約為240mm的所述副滑輪3以這樣的方式安裝在所述豎井頂中，即，使得所述承載纜索組1兩次卷繞所述傳動滑輪2，使其6mm的承載纜索直接向下延伸經過所述轎廂的側壁，其中所述承載纜索組1的一端繞過固定在轎廂底部作為“底緣”的兩轉向滑輪8、9，并沿向上的方向延伸到第一纜索終止部10，所述承載纜索組1的另一端卷繞安裝在所述配重11上的轉向滑輪12，接著進一步沿向上的方向延伸到第二纜索終止部13。所述配重11和其轉向滑輪12在所述豎井壁5和所述轎廂6側壁之間橫向移動。通過纜索導向獲得了所述傳動滑輪2處纜索速度與具有二等分驅動扭矩的纜索速度的2比1傳動比，該纜索導向非常有利于具有更高速度、較小傳動滑輪2和較細承載纜索的小驅動纜索電動機的使用，并且對其分別示意性示出。當具有用于所述轎廂的橫向導軌和標準纜索操作電梯的另外部件時，省去了所述豎井頂中所述傳動滑輪驅動裝置的固定裝置。
當所述傳動滑輪驅動裝置安裝在豎井坑內而不是豎井頂中時，需要另外兩個轉向滑輪，這增加了所述承載纜索彎曲改變的次數并降低了其纜索使用壽命。但是，在重建中，由于建筑物條件限制不采用這樣的方案則幾乎不可能進行重建。
圖3示出了傳動滑輪驅動裝置在豎井壁5上的安裝。在該實施例中，所述傳動滑輪2和所述副滑輪3彼此疊置在所述配重11的延伸空間內。所述承載纜索組1通過所述轉向滑輪8、9而由第一纜索終止部10延伸到所述傳動滑輪驅動裝置3、2，并兩次卷繞通過所述驅動電機7帶動的所述傳動滑輪2，然后向懸吊有所述配重11的所述轉向滑輪12延伸，最終延伸到所述第二纜索終止部13。所述轉向滑輪8、9可以安裝在所述轎廂6頂部以及所述轎廂6底部。圖中示出了兩種改進。所說明的承載纜索導向采用了2比1懸吊。
當所述傳動滑輪驅動裝置牢固地安裝在所述豎井頂和豎井底或沿橫向安裝在所述豎井內時，將其安裝在電梯架上是很有意義的。
在圖4中，所述的傳動滑輪驅動裝置安裝在所述轎廂6的底部。所述承載纜索組1從所述第一纜索終止部10延伸，繞過均安裝在所述轎廂6底部上的所述副滑輪3和所述傳動滑輪2，進一步向上延伸到轉向滑輪14上，然后卷繞所述配重上的所述轉向滑輪12，最后以所述第二端固定在所述第二纜索終止部13。也實現了2比1懸吊。
根據圖5，所述傳動滑輪驅動裝置安裝在所述轎廂6頂部。纜索導向對應圖4下面的纜索導向。所述傳動滑輪驅動裝置最終選擇在所述轎廂底部或所述轎廂頂部安裝取決于豎井的局部條件，同時要不妨礙所述傳動滑輪驅動裝置可能進行的維修。
當所述傳動滑輪驅動裝置安裝在所述轎廂6上時，最好通過相應的支持裝置來補充支承所述轎廂架或所述主轎廂。
可以根據是否使用游輪或使用多少個游輪來以1比1、2比1或4比1的比率實現所述轎廂支承。
可以使用承載纜索單層圓形芯纜索，其中由具有0.4％至1％的較高含碳量的純鋼來拉制單圓形線材。但是，還可以使用多層圓形芯纜索。此外，可以使用由合成線材或鋼和合成線材制成的承載纜索。優選的合成材料是芳族聚酸胺，具有很高的耐斷裂性。
在本發明優選實施例中的所述承載纜索的標稱直徑為6mm，這允許傳動滑輪直徑為240mm或更小。
所述傳動滑輪驅動裝置的減到最小和使用壽命的延長使另一實施例中所述傳動滑輪驅動裝置的所述電動機本身不具有機械雙應急控制制動裝置，而是改為在所述轎廂6設置雙應急制動裝置，其作用在所述轎廂6的至少一個導軌雙側上。最好，所述雙應急控制致動裝置是雙圓盤夾緊制動器(clasp brake)。根據另一實施例的所述電動機為整流控制三相同步或三相異步電機。
標號1承載纜索組 2傳動滑輪3副滑輪 4半圓形槽5豎井壁 6轎廂7驅動電機8轉向滑輪9轉向滑輪10纜索終止部11配重 12轉向滑輪13纜索終止部 14轉向滑輪
權利要求
1.一種無齒輪纜索操作電梯，具有由數根平行承載纜索雙卷繞的傳動滑輪驅動裝置、副滑輪(3)、轎廂(6)、所述轎廂(6)的導軌以及配重(11)，特別用于在沒有動力間情況下的安裝，其特征在于所述承載纜索在半圓形槽內移動，傳動滑輪直徑與所述承載纜索的標稱直徑之比≤40。
2.如權利要求1所述的無齒輪纜索操作電梯，其特征在于傳動滑輪直徑與所述承載纜索的標稱直徑之比基本為30。
3.如權利要求1或2所述的無齒輪纜索操作電梯，其特征在于所述驅動纜索槽沒有干涉。
4.如權利要求1或2所述的無齒輪纜索操作電梯，其特征在于所述驅動纜索槽具有微小干涉，特別是1至3mm的干涉。
5.如前述權利要求任一所述的無齒輪纜索操作電梯，其特征在于所述承載纜索的標稱直徑為5至7mm，特別是≤6mm。
6.如權利要求1至4任一所述的無齒輪纜索操作電梯，其特征在于將其設計成有效轎廂載重達到2000kg，并且包括標稱直徑基本為7mm的承載纜索，傳動滑輪直徑與所述承載纜索的標稱直徑之比最好約為34。
7.如權利要求1至5任一所述的無齒輪纜索操作電梯，其特征在于將其設計成有效轎廂載重達到2000kg，特別是在300kg和1000kg之間。
8.如前述權利要求任一所述的無齒輪纜索操作電梯，其特征在于所述副滑輪(3)同時是隔開的轉向滑輪。
9.如前述權利要求任一所述的無齒輪纜索操作電梯，其特征在于為了適應獨自出現的纜索力，應用在所述傳動滑輪驅動裝置中的承載纜索的數量是可變的。
10.如前述權利要求任一所述的無齒輪纜索操作電梯，其特征在于所述傳動滑輪驅動裝置的所述傳動滑輪(2)和所述副滑輪(3)彼此垂直設置并位于所述豎井頂的區域內或所述豎井坑區域內。
11.如權利要求1至9任一所述的無齒輪纜索操作電梯，其特征在于所述傳動滑輪驅動裝置的所述傳動滑輪(2)和所述副滑輪(3)彼此垂直設置，并處于所述豎井的延伸配重空間的區域內。
12.如權利要求1至9任一所述的無齒輪纜索操作電梯，其特征在于所述傳動滑輪驅動裝置的所述傳動滑輪(2)和所述副滑輪(3)設置在所述轎廂(6)的底部或頂部。
13.如權利要求1至11任一所述的無齒輪纜索操作電梯，其特征在于所述傳動滑輪驅動裝置固定在所述電梯架上。
14.如權利要求12所述的無齒輪纜索操作電梯，其特征在于所述傳動滑輪驅動裝置的保持部件整體設置于所述轎廂架或轎廂主支承件中。
15.如前述權利要求任一所述的無齒輪纜索操作電梯，其特征在于以1比1的比率實現所述轎廂懸吊。
16.如前述權利要求任一所述的無齒輪纜索操作電梯，其特征在于以2比1或4比1的比率實現所述游輪轎廂懸吊。
17.如前述權利要求任一所述的無齒輪纜索操作電梯，其特征在于所述承載纜索是鋼制纜索，最好為單層圓形芯纜索。
18.如前述權利要求任一所述的無齒輪纜索操作電梯，其特征在于所述傳動滑輪驅動裝置的電機是三相異步或三相同步電機。
19.如前述權利要求任一所述的無齒輪纜索操作電梯，其特征在于所述傳動滑輪驅動裝置的電機不具有機械應急停止制動裝置。
20.如前述權利要求任一所述的無齒輪纜索操作電梯，其特征在于在所述轎廂(6)上設置雙制動器作為應急停止制動裝置，其作用在所述轎廂(6)的至少一個導軌的雙側。
21.如權利要求20所述的無齒輪纜索操作電梯，其特征在于所述制動裝置是雙盤夾緊制動器。
全文摘要
一種無齒輪纜索操作電梯中，該轎廂具有由數根平行承載纜索雙卷繞的傳動滑輪驅動裝置、副滑輪(3)、轎廂(6)、所述轎廂(6)的導軌以及配重(11)，以便特別用于在沒有動力間情況下的安裝，所述承載纜索在半圓形驅動纜索槽內延伸，傳動滑輪直徑與所述承載纜索的標稱直徑之比≤40。
文檔編號B66B9/02GK1484608SQ01821728
公開日2004年3月24日 申請日期2001年12月31日 優先權日2001年1月4日
發明者霍斯特·維特爾, 霍斯特 維特爾, 爾 金切爾, 迪特馬爾·金切爾, 菲希特納, 克勞斯·菲希特納 申請人:維托公開股份有限公司