(57)【要約】本発明は、ドライブディスクホイール体（１）、ドライブディスククラウン（２）、及び外側でクラウン（２）に収容される特殊な形成をしたロープを案内するための溝（３）から成る、特にワイヤロープ駆動機構等のためのエレベータの範疇にあるドライブディスクの新式の構成に関する。新しいドライブディスクによって、改善された動力伝達が可能にされるべきである。本発明は、ドライブディスククラウン（２）における溝とロープ（４）との間での改善された動力伝動のために、ドライブディスククラウン（２）又は特殊な構造における周線に沿って間隔を置いて、同じ又は異なった材料から成る溝トラックのセグメントとしてのクラウンセグメント（５）と、高エネルギー磁石（６）から成るインレーとが収容されており、その際、クラウンセグメント（５）のための材料として、例えばそれぞれ高い摩擦値を有するスチール発泡材量又は繊維複合セラミック等が使用されることによって際立っている。クラウンセグメントの代わりに、ドライブディスククラウンは、全体的に前記の材料から構成することができ、高エネルギー磁石から成るインレーは、ドライブディスククラウンに直接収容される。
2005519010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライブディスクホイール体（１）、ドライブディスククラウン（２）、及び外側でクラウン（２）に収容されるロープを案内するための溝（３）から成る、主としてワイヤロープ駆動機構等のためのエレベータにおいて利用するための高性能相互摩擦のためのドライブディスクにおいて、
ドライブディスククラウン（２）における溝とロープ（４）との間での改善された動力伝達のために、ドライブディスククラウン（２）又は特殊なクラウン構造（３）における周線に沿って間隔を置いて、異なった材料から成る溝トラックのセグメントとしてのクラウンセグメント（５）と、クラウンセグメント（５）に対して選択的に、インレー（６）としての高エネルギー磁石とが収容されており、その際、クラウンセグメント（５）のための材料として、例えばそれぞれ高い摩擦値を有するスチール発泡材量及び／又は繊維複合セラミック等が使用されていることを特徴とするドライブディスク。
【請求項２】
ドライブディスククラウン又はクラウンセグメント（２）における溝（３）が、丸溝又はアンダカットされた丸溝として構成されていることを特徴とする請求項１に記載のドライブディスク。
【請求項３】
溝トラック（３）内に組み込まれたクラウンセグメント（５）が、好ましくは円セグメント形状を備え、溝トラック（３）と表面が一致するように、適合可能な形状一体的なドライブディスククラウン（２）の収容部内へと収容されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のドライブディスク。
【請求項４】
溝トラック（３）におけるインレー（６）としての高エネルギー磁石の配設が、磁場の軸及びこれにより磁力が半径方向に整向されているように行なわれることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のドライブディスク。
【請求項５】
クラウンセグメント（５）及びインレー（６）が、溝トラック（３）の３６０°の周線に沿って交互に、またそれぞれ周角度αだけずらされて配設されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のドライブディスク。
【請求項６】
クラウンセグメント（５）及び／又はインレー（６）を有する複数の溝トラック（３）が、相応に幅の広いドライブディスク（１）の軸方向に配設されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のドライブディスク。
【請求項７】
ドライブディスク（１）の基体が、鋳鉄又は鋳鋼又はスチール又は適当な結合材料又は合成物質から製造されており、ドライブディスクホイール体に、−適当な鋳鉄又は合金化された鋳鉄又は鋳鋼又は合金化された鋳鋼又は発泡スチール又は特殊セラミック又は特殊合成物質からの相応の強度の−高エネルギー磁石（６）を収容するための互いに間隔を置いた切欠き部を備えているドライブディスク（２）が、歪無く取り付けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のドライブディスク。
【請求項８】
軸方向にドライブディスク（１）を拡幅することによって、機械的な登坂コンベヤのための駆動ドラムが生じ、この駆動ドラムが、ドライブディスクのような基礎構造を備え、クラウンセグメント（５）及びインレー（６）が、軸方向に駆動ドラムの幅にわたって配設できることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のドライブディスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、改善された動力伝達が可能にされるべきである、特にエレベータの範疇のワイヤロープ駆動機構等のためのドライブディスクの新式の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の主適用分野は、
−マルチロープ運転のためのエレベータドライブディスク、
−例えば、
・ワイヤロープで運転されるジャッキアッププラットホーム（例えば、外壁保護設備、組立て台架）、
・ワイヤロープで運転される常用のロープ構造（吊り橋、ロープで固定されたホールの屋根、ケーブルクレーン、ロープウェイ）のための走行装置、
・選択されるロープウェイ駆動機構、
・選択されるチェアリフト駆動機構
・任意に使用する場合のための連続巻上げウインチのようなエレベータ応力下での選択的な１ロープ運転のためのドライブディスク
である。
【０００３】
本発明の別の適用分野は、機械的な登坂コンベヤであり、これらの登坂コンベヤは、駆動原理「動力伝達」により働き、磁気的な材料の前提を満足する。
【０００４】
エレベータドライブディスクのための従来技術は、均質な溝を利用したクーロンの摩擦原理を技術的な設計の基本に置く解決策によって特徴付けられている。
【０００５】
鉱業の立坑移送装置の応力範囲にあっては、ロープ−ドライブディスクのシステムの駆動能力を、異なった、しかしながら軟らかい材料の溝インサートによって高める解決策が公知であるが、しかしながらこれらの材料は、エレベータの運転のために適していない。約８０年前、鉱業において、動力伝達を電磁石の使用下で改善することが考察された。
【０００６】
このため、付属する特許文献１には、負荷機構を収容するドライブディスクの溝がセグメント部材から成り、これらのセグメント部材が、交番する極性を有する電磁石の列の極片として形成されており、これらの極片の、１つの極から隣接する極への力線影響が、負荷機構によって案内されることが述べられている。
【０００７】
ケーブル敷設船のケーブル係留設備のために、特許文献２から、磁石をウインチの誘導ディスクに使用しようとする解決策が公知である。これらの場合、著しい場所の必要量と技術的な追加費用を要し、従って大きな寸法を有する１ロープ運転の場合にしか使用することができない伝統的な磁石が使用される。
【０００８】
特許文献３から、特に鉱業において使用するためのドライブディスクが公知であり、このドライブディスクの場合、ディスクリムの溝内に、固定されるチャック要素を有する曲げ易い弾性的なリングの形態をした自由にリムの周囲で可動なライニングが収容されている。
【０００９】
特許文献４にも、鉱業のためのドライブディスクが記載されており、このドライブディスクの場合、クラウンの溝の周線に沿って、自由に可動なカバリングが配設されている。このカバリングは、２つの層、即ち弾性的な材料テープから成る上の層及び直接クラウン上に載置されているセクションに分割された層から成り、これらの層は、高剛性に互いに結合されている。
【００１０】
前記のセクションは、ここでは（滑り）軸受材料から成る。
【００１１】
特許文献５の対象は、特にドライブディスククラウンを有する鉱業における１ロープ移送装置のためのドライブディスクであり、このドライブディスククラウンの溝内には、互いに間隙を置いてカバリングインサートが自由に配設されている。これらのＶ字形のカバリングインサートは、その両方の脚端部に、ドライブディスクの移動方向に貫通する孔を備えており、これらの孔を経て、これらの溝に巻き付く牽引手段が導かれている。
【００１２】
特許文献６には、鉱業におけるロープ及びドライブディスクのために適用するための鎧装が記載されており、この鎧装の場合、軽金属、硬質合成物質等から成るライニングが、ドライブディスクの基体に固定され、同時にライニングの摩擦値及び耐摩耗性が高められる。
【００１３】
特許文献７には、鉱業の立坑移送装置のドライブディスクのための特殊なライニング材料が記載されており、このライニング材料の場合、特殊な鋳物合金Ｇ  Ａｌ  Ｓｉから成る。このライニングブロックは、熱可塑性又は擬似熱可塑性の合成物質から成るライニングブロックと交互にドライブディスクの周囲に設置される。
【００１４】
従来技術から公知のドライブディスククラウンの溝内へのインサートによって、鉱業のドライブディスクのための摩耗及び摩擦特性における改善を得ることができた。このために必要な構造上の解決策は、費用がかかる。−約４０を越える−ロープ直径に対するドライブディスク直径の大きな比のために、相応の適用がエレベータ構造においても考慮可能である。軽量化構造への傾向から、エレベータのためのこの直径比は２０〜３０の範囲に導かれる。ここでは、高い圧縮応力及び剪断応力のために−不等なロープ荷重によって引き起こされて−これまで公知のインサート材料は機能しなくなる。
【００１５】
駆動能力を高めるための力線場の利用は、鉱業から、また１ロープ運転のための係留ウインチのために公知である。しかしながら、これらの解決策は、構造的に費用がかかり、高い場所の必要量を要し、そして設備技術の価格を上昇させる。
【特許文献１】独国特許第３４  ６７  ２７号明細書
【特許文献２】米国特許第３，５１２，７５７号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第３３  １２  ５２２号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第３６  ２６  ０４５号明細書
【特許文献５】独国特許出願公開第３９  ２３  １９２号明細書
【特許文献６】独国特許第１．２０２．５８７号明細書
【特許文献７】独国特許第１．１２０．７０２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従って、本発明の課題は、いかに高いロープ荷重比及び／又はロープに対するドライブディスクの小さい直径比であっても、特に極端な応力比の下でのエレベータドライブディスクから駆動すべきロープへの伝達力を本質的に増大させることである。本発明の課題は、それぞれが別のシステム要素の簡素化された構成であっても、駆動ドラム／スチールコンベヤベルト及び駆動ドラム／チェーンをペアリングする場合に伝達力を増大させるための同様の改善を含む。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この課題の本発明による解決策は、特許請求項１に記載されている。本発明の発展構成は、下位の請求項において特徴付けられている。
【００１８】
本発明の構想によれば、ドライブディスククラウン内に存在する溝の周線に沿って間隔を置いて、例えば３８５ｋＪ／ｍ３  のエネルギー製品を有する希土類のグループから成る高エネルギー磁石の形態のインレーが収容され、これらのインレーは、溝トラックの適合させられた切欠き部内で表面が一致するように埋設されている。この配設は、複数の相並んで位置する溝のために行なうことができる。補完的に、それぞれインレーの間にクラウンセグメントを配設することができる。
【００１９】
前記のドライブディスククラウン又はクラウンセグメントのための材料として、ＧＧ等のような古典的なドライブディスク材料又はしかしながらスチール発泡材量及び繊維複合セラミックのような新しい摩擦値の高い構造材料を使用することができ、これらの材料は、エレベータドライブディスクにおける使用又は同様の適用のための圧縮強さ及び耐摩耗性に十分である。
【００２０】
このために、クラウンセグメントが選択される場合、好ましくはスチール材料及び／又は繊維複合セラミックが使用されるべきである。
【００２１】
この特殊な措置方法によって、クーロンの摩擦力を高めることに成功した。何故なら、例えば繊維複合セラミックを使用する場合の静の摩擦値は、０．４の値に達し、付加的に規則正しい間隔でインレーとして収容された高エネルギー磁石によって、ロープ荷重からの法線力が、磁力によって発生させられる法線力と重ねられるからである。これを表現するために、
ＦｕＭｇｎ＝μＭｇｎ  ・ＦＭｇｎ  
が通用する。
この方程式では、
ＦｕＭｇｎが、より大きなロープ荷重によって引き起こされるロープの伸び又はスリップに対する磁石領域における、ドライブディスクの周囲に作用する接線方向の抵抗力であり、
μＭｇｎ  が、磁気的な付着力であり、
ＦＭｇｎ  が、磁石領域における摩擦値である。
【００２２】
付着力、硬さ、形状、耐摩耗性に関連した永久磁石として適合するように製造することができる前記の高エネルギー磁石が適用される。それぞれの溝トラック内でのその配設は、磁石の軸及びこれにより磁力が半径方向に整向されているという方法で行なわれる。
【００２３】
ドライブディスククラウンの３６０°の周線にわたって配分されて、インレーセグメントと、場合によっては付加的なクラウンセグメントとが配設されており、その際、これらのセグメントは、一様に周角度αによって間隔を置いている。
【００２４】
角度αの値は、ドライブディスク−ロープもしくはドライブディスク−ベルトのペアリングの所望の駆動能力に依存する。
【００２５】
この技術上の手掛かりは、丸溝に、少なくとも、楔角が一定である場合の楔溝の摩擦値及び達成可能な摩耗状態に相応するが、しかしながら楔溝又はアンダカットされた丸溝とは異なって、激しく低減された溝摩耗（僅かな圧縮）及び高いロープ寿命をそれぞれの設計に関して保証する摩擦値を備えさせることを可能にする。
【００２６】
−例えば動力伝達の−極端な要求を解決するために、他の溝形状−特にアンダカットを有する丸溝−も、この技術的な手掛かりを備えることが可能である。
【００２７】
・一方で、磁石の付着力、高エネルギー永久磁石の幾何学形状、別の物理的な特性値の確定、磁石の配設、及び／又は、
・他方で、ＧＧ、合成物質等から成るドライブディスククラウンの形態、発泡スチール、又は複合セラミック
に関連したドライブディスク設計の最適化は、選択的にそれぞれ問題になっている技術的な目的提起に応じて行なわれる。
【００２８】
この解決は、アイテルバイン（Eytelwein）の方程式の修正項
Ｆ１，Ｆ２：ロープ荷重
φ（ｐ）  ：遅延因子
ｅ        ：自然対数の底
μ        ：外見上の摩擦値
β        ：幾何学的な巻付き弧
として、
Ｆ１／Ｆ２＊φ（ｐ）≦ｅμβ
を必要とする。
【００２９】
その構造が説明されているドライブディスクを軸方向に拡幅することによって、機械的な登坂コンベヤのための駆動ドラムが生じ、この駆動ドラムは、その基本構造がドライブディスクのように構成されており、その際、クラウンセグメント（５）及びインレー（６）の配設の軸方向−即ち駆動ドラムの幅にわたって−の拡大が行なわれている。
【００３０】
この特許と結びついた利点は多様である。即ち、特に、
・繊維複合セラミック又はスチール発泡材量等を使用することによりμＳｙｓｔｅｍを増大させることによるクーロンの摩擦力の増大、
・希土類のグループから成る高エネルギー磁石により発生させられた機械的な摩擦力とのクーロンの摩擦力の重ね合わせ、
・大きな周方向力の摩耗の少ない伝達又は特殊使用のための非常に大きな周方向力の伝達のためのドライブディスクの選択的な設計
である。
【００３１】
駆動能力の本質的な増大は、特に丸溝によって得られる。
【００３２】
動力伝達は、前記の措置によって本質的に改善され、これと結びついた２次的結果は、即ち、
・拡大されかつ技術的に転用可能なＦ１／Ｆ２比によるロープ駆動における質量節約、即ちエレベータ技術における極端な軽量化構造の可能化、
・必要なドライブディスク直径の可能な縮小、
・摩耗がドライブディスクの領域内の伸び及びスリップによって十分に縮小されるので、軽減された応力によるロープ直径の縮小、
・より小さいドライブディスク直径によって条件付けられて、ドライブディスクの高い回転数によるより小さい駆動機構、
・それぞれ付属する経済上の利点と結びついたエネルギー費用の縮小
である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明の更なる詳細、特徴及び利点を、付属の図面に関連した実施例の以下の説明から明らかにする。
【００３４】
ドライブディスククラウン２の３６０°の周線にわたるドライブディスククラウンセグメント５及び場合によってはインレー６の模範的な配設が、図１に図示されている。クラウンセグメント５は、それぞれの溝トラック３内（断面Ａ−Ａ参照）に、互いに間隔を置いて周角度αを介して配設されている。これらのクラウンセグメントは、選択的に軸方向に、全ての溝トラック３が収容されている１つの部材から構成することができる。
【００３５】
付加的又は独占的に、ドライブディスクの一定の駆動能力を得るために、他の配設、構造、及びドライブディスククラウン２の周囲にわたるインレーセグメント６（高エネルギー磁石）の配分密度を選択することができる。
【００３６】
クラウンセグメント５の模範的な幾何学形状は、詳細Ｂとして図２に示されている。
【００３７】
溝３の形状は、その極率半径から設定され、その際、ｄは、ロープ４の直径に相当する。クラウンセグメント５の幅ｂ及び高さｈのための寸法は、ほぼ２倍の溝直径ｄに、即ちｂ＝ｈ≒２ｄに相当する。
クラウンセグメント５の長さｌは、少なくともロープ直径ｄの３倍、即ちｌ≒３ｄである。
【００３８】
図３は、図１による構成と同様に収容されたインレーセグメントしての高エネルギー磁石６を有する高性能相互摩擦のためのドライブディスクの構成を示す。高エネルギー磁石６は、磁石の高さｈ及び直径ｄＭ  のための以下の寸法を有するシリンダ形の形状（詳細Ｃ参照）を有する。即ち、ｈ≒２５〜３５ｍｍ、ｄＭ  ＝２０〜３２ｍｍである。
【００３９】
ここでは、極性も書き込まれている。
このような磁石は、今のところ４２〜７００Ｎの付着力に達する。
【００４０】
ドライブディスク基体１及びドライブディスククラウン２のための材料として、これら両方の実施例にあっては伝統的な鋳鉄（ＧＧ）材料が使用される。
【００４１】
クラウンは、このために発泡スチール、繊維複合セラミック等のような高級な材料が使用される場合、別々に製造し、適当な形の基体と結合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】高エネルギー磁石から成るインレーの間に配設された、繊維複合セラミックから成るクラウンセグメントを有するドライブディスククラウンの構成を示す。
【図２】溝クラウンの普通の構成から逸脱する材料から成る溝セグメントの図を示す。この材料から、他の構造上の解決をする場合、クラウン全体を構成することができ、その場合には、このクラウンに、高エネルギー磁石を収容するための孔が収容される。
【図３】ドライブディスククラウンの溝トラック内にインレーセグメントとして高エネルギー磁石が収容されている場合の、高性能相互摩擦のためのドライブディスクの構成を示す。
【符号の説明】
【００４３】
１    ドライブディスクホイール体
２    ドライブディスククラウン
３    溝、溝トラック
４    ワイヤロープ
５    クラウンセグメント
６    インレー（高エネルギー磁石）
【図１】
2005519010.tif 000003
【図２】
2005519010.tif 000004
【図３】
2005519010.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成16年9月9日(2004.9.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
ドライブディスクホイール体（１）、ドライブディスククラウン（２）、及び外側でクラウン（２）に収容されるロープを案内するための溝（３）から成る、主としてワイヤロープ駆動機構等のためのエレベータにおいて利用するための高性能相互摩擦のためのドライブディスクにおいて、
ドライブディスククラウン（２）における溝（３）とロープ（４）との間での改善された動力伝達のために、ドライブディスククラウン（２）又は特殊なクラウン構造における周線に沿って間隔を置いて、同じ又は異なった材料から成る溝トラックのセグメントとしてのクラウンセグメント（５）と、クラウンセグメント（５）に対して選択的に、インレー（６）としての高エネルギー磁石とが収容されており、その際、クラウンセグメント（５）のための材料として、例えばそれぞれ高い摩擦値を有するスチール発泡材量及び／又は繊維複合セラミック等が使用されていることを特徴とするドライブディスク。
【国際調査報告】
2005519010.tif 000006
2005519010.tif 000007
2005519010.tif 000008
2005519010.tif 000009