РЕМЕННОЕ КОНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ КОНЦА ТЯГОВОГО РЕМНЯ В ЛИФТОВОЙ УСТАНОВКЕ И СПОСОБ ЗАКРЕПЛЕНИЯ КОНЦА ТЯГОВОГО РЕМНЯ В ЛИФТОВОЙ УСТАНОВКЕ
BELT END JOINT FOR FASTENING ELEVATOR HAULAGE BELT END, AND METHOD OF FASTENING ELEVATOR HAULAGE BELT END

Изобретение относится к ременному концевому соединению для закрепления конца тягового ремня в лифтовой установке и к способу закрепления конца тягового ремня в лифтовой установке.
Лифтовая установка состоит, как правило, из кабины и противовеса, движущихся в лифтовой шахте навстречу друг другу. Кабина и противовес соединены между собой и удерживаются тяговым ремнем. Один конец тягового ремня закреплен при этом с помощью ременного концевого соединения на кабине и на противовесе или в лифтовой шахте. Место закрепления зависит от типа лифтовой установки. Ременное концевое соединение должно в соответствии с этим передавать действующее в тяговом ремне усилие на кабину и противовес или лифтовую шахту. Оно должно быть выполнено с возможностью надежной передачи требуемого тягового усилия тягового ремня. Если лифтовая установка должна противостоять также пожару в здании, то ременное концевое соединение должно выдерживать также повышенные температуры.
В известных конструкциях тяговый ремень закрепляют посредством клина в клиновом кармане. Первая поверхность клинового кармана выполнена при этом в соответствии с направлением растягивания тягового ремня. Эта первая поверхность клинового кармана расположена в направлении растягивания тягового ремня. Вторая поверхность клинового кармана выполнена в соответствии с углом клина со смещением к первой поверхности клинового кармана. Тяговый ремень располагают между поверхностями клинового кармана и клином, и он втягивает клин за счет условий трения в клиновой карман, в результате чего тяговый ремень фиксируется. Тяговая ветвь тягового ремня во время создания тягового усилия скользит, тем самым, вдоль первой поверхности клинового кармана, тогда как свободная ветвь тягового ремня в своем положении относительно первой поверхности клинового кармана испытывает лишь небольшое растягивающее движение. Первая поверхность клинового кармана называется поверхностью скольжения клинового кармана, а вторая поверхность клинового кармана - поверхностью сцепления клинового кармана.
Из ЕР 1252086 известно подобное ременное концевое соединение, у которого клиновой карман выполнен с возможностью сильного прижима клина в одной зоне, в результате чего прижим к тяговому ремню происходит неравномерно, идеальным образом к поверхности скольжения клинового кармана вверх, с возрастанием в сторону, обращенную от места установки тягового ремня. Недостаток этого выполнения состоит в том, что тяговый ремень в зоне повышенного прижима подвержен очень сильной точечной нагрузке, что может отрицательно сказаться на сроке службы тягового ремня.
В соответствии с этим задачей изобретения является создание ременного концевого соединения, которое
- не имело бы сильной точечной нагрузки;
- надежно передавало бы допустимое тяговое усилие тягового ремня;
- в случае необходимости выдерживало бы даже повышенные окружающие температуры;
- было бы удобным в монтаже и недорогим.
Эта задача решается согласно определению формулы изобретения.
Изобретение относится к ременному концевому соединению для закрепления конца тягового ремня в лифтовой установке и к способу закрепления конца тягового ремня в лифтовой установке.
Лифтовая установка состоит из кабины и противовеса, движущихся в лифтовой шахте навстречу друг другу. Кабина и противовес соединены между собой и удерживаются тяговым ремнем. Один конец тягового ремня закреплен при этом с помощью ременного концевого соединения на кабине и на противовесе или в лифтовой шахте. Место закрепления зависит от типа лифтовой установки. Тяговый ремень удерживается в ременном концевом соединении посредством клина, фиксирующего тяговый ремень в клиновом кармане. Включающая в себя клиновой карман часть ременного концевого соединения образована клиновым корпусом. Тяговый ремень имеет на своем ненагруженном конце свободную ветвь. Эта свободная ветвь находит на наклоненную к вертикальному направлению поверхность сцепления клинового кармана и прижимается там к поверхности сцепления клинового кармана посредством зажимной поверхности клина. Тяговый ремень огибает дугу клина и проходит между ответной зажимной поверхностью клина и поверхностью скольжения клинового кармана, которая ориентирована, в основном, вертикально, в направлении тяги тягового ремня к его тяговой ветви. Растягивающее усилие тягового ремня создается, таким образом, за счет прижима вдоль поверхностей клинового кармана и обхвата клина. На выдерживаемое растягивающее усилие тягового ремня в значительной степени оказывает влияние характер соприкасающихся поверхностей. Одной возможностью описания этого характера является шероховатость поверхности. Высота неровностей профиля является при этом мерой отклонения формы фактической поверхности от геометрически идеальной формы поверхности, как это описано в DIN 4762. Большая высота неровностей профиля означает при этом грубую поверхность, из-за чего повышается также коэффициент трения, а маленькая высота неровностей профиля означает гладкую поверхность, что, как правило, соответствует низкому коэффициенту трения. Для обозначения шероховатости используют, в том числе, среднее арифметическое отклонение профиля Ra. Шероховатость определяют посредством измерительной техники, однако часто определение шероховатости осуществляют с помощью стандартных образцов.
Согласно изобретению, по меньшей мере, одна обращенная к клину поверхность клинового кармана имеет высоту неровностей профиля, отличную от остальной поверхности клинового кармана или клинового корпуса.
Преимущество этого изобретения следует усматривать в повышении силы трения, которая может передаваться от клинового корпуса на тяговый ремень, и в снижении нагрузки на тяговый ремень. Таким образом, может быть создано недорогое ременное концевое соединение.
Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны в зависимых пунктах.
В одном особенно предпочтительном варианте лежащая ближе к свободной ветви тягового ремня поверхность сцепления клинового кармана имеет увеличенную по сравнению с остальной поверхностью клинового кармана высоту неровностей профиля, или лежащая ближе к тяговой ветви тягового ремня поверхность скольжения клинового кармана имеет уменьшенную по сравнению с остальной поверхностью клинового кармана высоту неровностей профиля.
Это особенно предпочтительно, поскольку при нагрузке тягового ремня возникающее за счет втягивания клина прижимное усилие клина к клиновому карману в особой степени повышает возможное тяговое усилие в тяговом ремне на стороне поверхности сцепления клинового кармана, поскольку эта поверхность имеет повышенную шероховатость, в результате чего повышается максимально возможное усилие тягового ремня вследствие обхвата клина без слишком большого увеличения при этом прижима тягового ремня. Усилие при этом непрерывно возрастает, поскольку происходит возрастание усилия на стороне свободной ветви. За счет этого не возникает сильных точечных прижимов или скачков нагрузки, и может передаваться высокое тяговое усилие. К тому же, поверхность клинового кармана, по которой тяговый ремень скользит в процессе нагрузки, выполнена с небольшой шероховатостью, что препятствует повреждению тягового ремня, поскольку его поверхность не повреждается. С помощью этого изобретения можно создать недорогое ременное концевое соединение с высокой тяговой нагрузкой.
Изобретение подробно поясняется ниже на примерах его осуществления, изображенных на чертеже, на котором представляют:
- фиг.1: лифтовую установку с нижним обхватом и закрепленным в лифтовой шахте ременным концевым крепежом;
- фиг.2: непосредственно подвешенную лифтовую установку с ременным концевым крепежом, закрепленным на кабине и противовесе;
- фиг.3: ременный крепеж на кабине или противовесе с действующим вверх усилием тягового ремня;
- фиг.4: ременный крепеж на лифтовой шахте с действующим вниз усилием тягового ремня;
- фиг.5: подробный разрез ременного концевого крепежа;
- фиг.5а: схематичное сечение тягового ремня, состоящего из одного заключенного в оболочку двойного каната;
- фиг.5b: схематичное сечение тягового ремня, состоящего из нескольких заключенных в оболочку канатных прядей;
- фиг.6: пример клина с гладкой поверхностью;
- фиг.7: пример клина с продольными желобками (виды спереди и сбоку);
- фиг.8: клин с продольными желобками с зажатыми несущими прядями;
- фиг.9: пример клина с поперечными желобками (с увеличенной подробностью).
Лифтовая установка 1 состоит, как показано на фиг.1 и 2, из кабины 3 и противовеса 4, движущихся в лифтовой шахте 2 навстречу друг другу. Кабина 3 и противовес 4 соединены между собой и удерживаются тяговым ремнем 6. Один конец тягового ремня 6 закреплен при этом с помощью ременного концевого соединения 9 на кабине 3 и на противовесе 4 (фиг.2) или в лифтовой шахте 2 (фиг.1). Место закрепления зависит от типа лифтовой установки 1.
На фиг.3-5 видно, как тяговый ремень 6 удерживается в ременном концевом соединении 9 посредством клина 12, фиксирующего тяговый ремень в клиновом кармане 11.
Включающая в себя клиновой карман 12 часть ременного концевого соединения 9 образована клиновым корпусом 10. Тяговый ремень 6 имеет на своем ненагруженном конце свободную ветвь 7 (фиг.5). Эта свободная ветвь 7 находит на наклоненную к вертикальному направлению поверхность 15 сцепления клинового кармана и прижимается там к поверхности 15 сцепления клинового кармана посредством зажимной поверхности 13 клина 12. Тяговый ремень 6 огибает дугу 14 клина и проходит между ответной зажимной поверхностью 13 клина и поверхностью 16 скольжения клинового кармана, которая ориентирована, в основном, вертикально, в направлении тяги тягового ремня 6 к его тяговой ветви 8. Растягивающее усилие тягового ремня 6 создается, таким образом, в основном, за счет прижима вдоль поверхностей 15, 16 клинового кармана и обхвата клина. В процессе нагрузки свободная ветвь 7 остается сцепленной в точке Р1 своего входа. Вследствие растяжения тягового ремня 6 в направлении противоположной точки Р2 возникает небольшое относительное движение к поверхности 15 сцепления клинового кармана. Тяговый ремень 6 втягивает клин 12 в клиновой карман 11. Таким образом, тяговый ремень 6 скользит вдоль поверхности 16 скольжения клинового кармана.
Согласно изобретению, по меньшей мере, одна обращенная к клину 12 поверхность 15, 16 клинового кармана 11 имеет высоту неровностей профиля, отличную от остальной поверхности клинового кармана 11 или клинового корпуса 10.
Преимущество этого изобретения следует усматривать в повышении силы трения, которая может передаваться от клинового корпуса 10 на тяговый ремень 6. Высота неровностей профиля поверхности 15, 16 клинового кармана может быть выполнена в соответствии с желаемой характеристикой скольжения тягового ремня.
В одном особенно предпочтительном варианте лежащая ближе к свободной ветви 7 тягового ремня 6 поверхность 15 сцепления клинового кармана имеет увеличенную по сравнению с остальной поверхностью клинового кармана 11 высоту неровностей профиля, или лежащая ближе к тяговой ветви 7 тягового ремня 6 поверхность 16 скольжения клинового кармана имеет уменьшенную по сравнению с остальной поверхностью клинового кармана 11 высоту неровностей профиля.
Это особенно предпочтительно, поскольку при нагрузке тягового ремня 6 возникающее за счет втягивания клина 12 прижимное усилие клина 12 к клиновому карману 11 в особой степени повышает возможное тяговое усилие в тяговом ремне 6 на стороне поверхности 15 сцепления клинового кармана, в результате чего повышается максимально возможное усилие тягового ремня вследствие обхвата клина 12 без слишком большого увеличения при этом прижима тягового ремня 6. Усилие при этом непрерывно возрастает, поскольку происходит возрастание усилия на стороне свободной ветви 7. За счет этого не возникает сильных точечных прижимов или скачков нагрузки и может передаваться высокое тяговое усилие, а ременное концевое соединение 9 может быть выполнено недорогим и удобным в монтаже.
В данном примере изображенная на фиг.5 поверхность 15 сцепления клинового кармана изготовлена со средним арифметическим отклонением профиля Ra более 25 мкм. Это качество поверхности достигается, например, за счет того, что при изготовлении клинового корпуса 10 посредством литья в литьевую форму вкладывают крупнозернистую наждачную бумагу. Возникающая за счет этого крупнозернистая поверхность имеет среднее арифметическое отклонение профиля Ra в пределах 25-75 мкм. Современные отливки имеют при применении высококачественного чугуна с шаровидным графитом среднее арифметическое отклонение профиля поверхности 5-20 мкм.
Идеальным образом разность между значениями Ra среднего арифметического отклонения профиля поверхности 15 сцепления и поверхности 16 скольжения клинового кармана составляет, по меньшей мере, 10 мкм. Среднее арифметическое отклонение профиля Ra поверхности клинового кармана с меньшей высотой неровностей, таким образом, более чем на 30% меньше среднего арифметического отклонения профиля Ra поверхности клинового кармана с большей высотой неровностей.
При применении клинового кармана 10 из листовой стали желаемая высота неровностей профиля может быть достигнута, например, посредством тиснения.
Преимущество этого выполнения состоит в том, что могут быть выбраны оптимальные способы изготовления, и, тем самым, ременное концевое соединение может быть выполнено недорогим. Ременное концевое соединение 9 содержит, к тому же, меньше деталей с возможностью его выполнения очень удобным в монтаже.
Угол αk клина выбирают в соответствии с углом αg корпуса клинового кармана. По опыту, угол αk клина чуть больше угла αg корпуса. Таким образом, достигается уменьшающийся в направлении входа тягового каната прижим, что вызывает заметное щадящее воздействие на тяговый ремень и повышает вибростойкость. В данном примере угол αk клина на 2° больше угла αg корпуса, причем угол αg корпуса составляет 20°.
Часто современные тяговые ремни 6 имеют фасонную поверхность. Эта фасонная поверхность или этот контур может быть, например, поперечно-зубатым, как зубчатый ремень, продольно-желобчатым, как поликлиновой ремень, или шипованным. Тяговый ремень 6 может быть при этом симметричным или асимметричным, например, гладким на одной стороне и желобчатым на другой стороне. В одном альтернативном выполнении ременного концевого соединения поверхность 15 сцепления клинового кармана выполнена в соответствии с контуром тягового ремня.
При этом предпочтительна оптимизация передачи усилия с тягового ремня 6 на ременное концевое соединение 9.
Другие предпочтительные свойства достигаются за счет выполнения зажимных поверхностей 13 и дуги 14 клина 12.
В первом варианте клина 12 его поверхность, как показано, может быть, в основном, гладкой. Эта альтернатива особенно рентабельна в изготовлении.
Второй вариант клина 12 предусматривает, что его зажимные поверхности 13, как видно на фиг.9, выполнены с поперечными желобками (накатанными). Идеальным образом дуга 14 клина выполнена при этом гладкой для упрощения изготовления. Благодаря этому варианту клина заметно достигается, в частности, стойкость к повышенным окружающим температурам. Так, во время испытания даже при плавящейся оболочке тягового ремня 6, как это может происходить, например, при пожаре, достигаются значения грузоподъемности, превышающие 80% минимальную разрушающую силу тягового ремня. Также повышена выброустойчивость ременного концевого соединения. Это достигается потому, что несущие пряди тягового ремня 6 зажимаются поперечными желобками. Выполнение с гладкой дугой 14 клина оказывает, к тому же, щадящее воздействие на клиновой ремень 6, поскольку он в зоне сильного обхвата полностью прилегает к дуге 14 клина.
В третьем варианте осуществления клина 12 его зажимные поверхности 13 и дуга 14 снабжены продольными желобками, как видно на фиг.7, или выполнены в соответствии с контуром тягового ремня. Этот вариант применяется предпочтительно только в сочетании с соответственно выполненным тяговым ремнем 6. Так, у продольно-желобчатого клина используют поликлиновой ремень, который укладывают вокруг ремня желобчатой поверхностью. Продольные желобки или соответствующий контур вызывают идеальную передачу усилия тягового ремня и повышают также температуро- и вибростойкость ременного концевого соединения. Даже при расплавлении оболочки тягового ремня, что может произойти в случае пожара в здании, несущие пряди 24, 6а тягового каната 6 зажимаются, как видно на фиг.8.
В одном предпочтительном варианте клин 12 изготовлен из мягкого по отношению к клиновому корпусу 10 материала. Особенно зарекомендовал себя при этом алюминий. Алюминий имеет модуль упругости, соответствующий приблизительно одной трети модуля упругости стали. Этот «мягкий клин» обеспечивает щадящий зажим тягового ремня и предотвращает, тем самым, повреждения.
В одном особом варианте осуществления изобретения поверхность 15, 16 клинового кармана выполнена с разной высотой неровностей профиля посредством вкладной пластины. Это обеспечивает модульную конструкцию ременного концевого соединения, поскольку клиновой корпус 10 может быть комбинирован с различными вкладными пластинами.
На фиг.5а, 5b изображены схематичные сечения примеров выполнения тягового ремня 6. Тяговый ремень 6 изготовлен в соответствии с требованиями к тяговой способности. Он состоит, как правило, по меньшей мере, из двух или более расположенных на расстоянии друг от друга канатных прядей 6а, 24 и оболочки 6b, которая отделяет друг от друга и окружает канатные пряди 6а. В другом варианте тяговый канат 6 состоит из двух или более расположенных на расстоянии друг от друга канатов 6а и оболочки 6b, которая отделяет друг от друга и окружает отдельные канаты 6а. В качестве материала оболочки применяют, в основном, термопласты или эластомеры. Ширина b соответствующего тягового ремня 6 соответствует, по меньшей мере, его двукратной высоте h. Оболочка 6b тягового ремня имеет функциональную форму. Например, как показано на фиг.5а, она тиснена в соответствии с формой каната, в результате чего возникают продольные желобки, или он имеет, как видно на фиг.5b, функциональную поверхность в виде продольных или поперечных желобков. Оболочка 6b рассчитана на передачу необходимых для привода лифта тяговых усилий от ведущего шкива на тяговые канаты или канатные пряди 6а и должна передавать, в основном, внутри ременного концевого соединения 9 действующее в тяговом ремне тяговое усилие с канатов или канатных прядей 6а на ременное концевое соединение 9. Канат или канатные пряди 6а состоят преимущественно из металлического материала, например, стали или из синтетических волокон.
Зная данное изобретение, специалист в области лифтов может произвольно изменять формы и расположения. Так, например, он может использовать ременное концевое соединение также в горизонтальном встроенном положении.