專利名稱：索偏轉(zhuǎn)和適用的合成纖維索及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及索的偏轉(zhuǎn)(rope deflection)和一種適用于偏轉(zhuǎn)的扭絞合成纖維索，所述索至少包括承重的合成纖維索股，所述索股被扭絞成索股外層以圓弧形狀繞過偏轉(zhuǎn)件。
尤其是以電梯為例的起重機(jī)設(shè)計(jì)、采礦等應(yīng)用領(lǐng)域的材料裝卸技術(shù)中，索都是機(jī)器的重要的組成部分和起重應(yīng)用的要素。作為承重索繞過一諸如索滑輪、索輪或索滾筒等的偏轉(zhuǎn)件，索在偏轉(zhuǎn)件上彎曲，該彎曲將導(dǎo)致索股的特有的位移。
例如在本申請(qǐng)人的EP 0 672 781 A1中記載了一種適用的索。就使用壽命、高耐磨性、反復(fù)彎曲強(qiáng)度而言，多層平行的扭絞芳香族聚酰胺纖維索具有特別令人滿意的技術(shù)指標(biāo)；但只有在持續(xù)加載的合成纖維索在牽引輪、索滾筒、索滑輪等上偏轉(zhuǎn)時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)此指標(biāo)，在短的運(yùn)行周期內(nèi)，在索股的覆蓋層的牽拉段將形成螺旋狀索的變形，該變形將導(dǎo)致索的抗斷裂強(qiáng)度的降低或甚至導(dǎo)致索出現(xiàn)斷裂。
故本發(fā)明旨在對(duì)合成纖維索繞過滑輪或牽引輪的持續(xù)可靠的索偏轉(zhuǎn)加以定義。
根據(jù)本發(fā)明，該目的的實(shí)現(xiàn)方案如下，一種索偏轉(zhuǎn)，其中扭絞合成纖維索至少包括承重的合成纖維索股，所述索股被扭絞成外層索股，以圓弧形狀繞過偏轉(zhuǎn)件，其特征在于，合成纖維沿至少由三個(gè)貼靠長(zhǎng)度構(gòu)成的長(zhǎng)度貼靠在偏轉(zhuǎn)件上。
故本發(fā)明的要點(diǎn)是，偏轉(zhuǎn)件的直徑和合成纖維索的貼靠長(zhǎng)度相互適配，使覆蓋層的索股在包角內(nèi)至少三次貼靠在偏轉(zhuǎn)件上。
申請(qǐng)人進(jìn)行的大量實(shí)驗(yàn)表明，包繞的弧度越小并且覆蓋層索股的貼靠長(zhǎng)度越長(zhǎng)，則索股在索滑輪、索輪、索滾筒等上彎曲的同時(shí)，被位移就越大。貼靠長(zhǎng)度越短并且偏轉(zhuǎn)件越大，則索股間的相對(duì)位移就越小。
根據(jù)此認(rèn)識(shí)推導(dǎo)出，覆蓋層的貼靠長(zhǎng)度越短，索滑輪或牽引輪等的直徑就越小。另外，根據(jù)本發(fā)明確立了最低限度的要求，在包角內(nèi)索股應(yīng)至少有三次貼靠在偏轉(zhuǎn)輪上，以便可靠地避免索股出現(xiàn)不可逆的移位。
另外，根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的發(fā)展，還認(rèn)識(shí)到，動(dòng)索股貼靠在驅(qū)動(dòng)索輪的槽底的頻度越少，則在經(jīng)受牽拉的段越容易出現(xiàn)過長(zhǎng)的現(xiàn)象。
已公知，這種索驅(qū)動(dòng)的作用取決于在任何具體的時(shí)間，由與牽引輪觸接的索段傳遞給索的驅(qū)動(dòng)力。在索繞過牽引輪的同時(shí)，出現(xiàn)彎曲，在出現(xiàn)彎曲的同時(shí)，尤其是在經(jīng)受牽拉的索股的覆蓋層段，錯(cuò)過的長(zhǎng)度段將被相應(yīng)位移。同時(shí)，主要在經(jīng)受壓力的索段內(nèi)，索股被推離牽引輪。為了可以承受這些施加在索上的眾多的各種應(yīng)力，索體系的內(nèi)部平衡是非常重要的。
故根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在采用帶有中間層的合成纖維索進(jìn)行索驅(qū)動(dòng)的情況下，如果牽引輪的直徑和索貼靠段相互適配，使覆蓋層的的索股至少四次貼靠在牽引輪上，則可以避免在拉伸段內(nèi)過長(zhǎng)的形成。采用這種帶有中間層的索，由于當(dāng)索被加載時(shí)，索股被回縮的壓力所固定，則在拉伸段內(nèi)的過長(zhǎng)越不可逆，中間層與索股的覆蓋層間的摩擦系數(shù)越高。
下面將對(duì)照附圖對(duì)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例加以詳細(xì)的說明。圖中示出

圖1為電梯設(shè)備的索偏轉(zhuǎn)示意圖，電梯設(shè)備的轎廂通過本發(fā)明的扭絞索與配重連接在一起；圖2為扭絞索示意圖；圖3為視角為索輪的旋轉(zhuǎn)軸方向的索輪的視圖和在其上繞過的扭絞驅(qū)動(dòng)索的視圖。
如圖1所示，一在豎井1中被導(dǎo)向的轎廂2懸掛在數(shù)根，在此為六根由芳族聚酰胺纖維構(gòu)成的承重驅(qū)動(dòng)索3上，該索繞過一牽引輪5，所述牽引輪與驅(qū)動(dòng)電機(jī)4連接。在轎廂2上有索端連接器6，每根索3的一端都固定在該連接器上。每根索3的另一端以相同的方式固定在配重7上，所述配重也在豎井1中被導(dǎo)向。補(bǔ)償索9的第一端以類似的方式固定在轎廂2的下側(cè)。補(bǔ)償索9繞過一偏轉(zhuǎn)輪11，該偏轉(zhuǎn)輪位于豎井的地基10上并且直接對(duì)準(zhǔn)轎廂底部的結(jié)索點(diǎn)的下面，并且補(bǔ)償索9還繞過一相鄰的也安裝在豎井地基10上并對(duì)準(zhǔn)配重7的偏轉(zhuǎn)輪12與配重7的下部連接。根據(jù)轎廂2與配重7間的距離，補(bǔ)償索9借助重量或在這里借助滑輪12被張緊?？梢圆捎美?3實(shí)現(xiàn)此目的，該拉簧被錨定在豎井壁上并向豎井壁方向?qū)ζD(zhuǎn)輪12實(shí)施牽引，從而實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償索9的張緊。替代拉簧還可以為偏轉(zhuǎn)輪配備適用的對(duì)補(bǔ)償索進(jìn)行張緊的運(yùn)動(dòng)器件。
牽引輪5有六個(gè)相互緊鄰的槽8，每個(gè)槽容納一根根據(jù)本發(fā)明的扭絞驅(qū)動(dòng)索3，對(duì)此在下面還將進(jìn)一步說明。在電梯的設(shè)計(jì)中，牽引輪迄今一般有二到十二個(gè)槽。在本發(fā)明的實(shí)施例中，形成具有半圓區(qū)段的槽8。但也可以采用其它形狀的槽，對(duì)此專業(yè)技術(shù)人員是了解的并且可以根據(jù)在任何一種情況下采用的索截面的形狀提出，而都不會(huì)因此而改變本發(fā)明的本質(zhì)。
為對(duì)術(shù)語加以定義，圖2舉例示出由三根芳香族聚酰胺纖維索股以已知的Z形扭絞而成的一合成纖維索3’。芳香族聚酰胺索股14、15、16相互以螺旋狀貼靠在一起，螺旋的斜率基本取決于字母Z中間的筆畫。在圖中以加有黑色網(wǎng)格的芳香族聚酰胺索股16和用17標(biāo)示的貼靠長(zhǎng)度為例示出貼靠長(zhǎng)度。在圖中所示的舉例中的標(biāo)示除此之外也適用于本發(fā)明實(shí)際的多層合成纖維繩索3，根據(jù)本發(fā)明由于索股層數(shù)的增加，則利用本發(fā)明的知識(shí)實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)就越大。在此索股各層的扭絞方向是不太重要的；另外扭絞方向不同的索股層，尤其是與索股覆蓋層相鄰的索股層的順序?qū)Ρ景l(fā)明是很重要的。
在采用帶有設(shè)置在索股各層間的中間層的合成纖維索時(shí)，由于在對(duì)索加載時(shí)，承受牽拉的索股被回縮的壓力所固定，因而由于中間層與索股的覆蓋層間摩擦系數(shù)的增大，所以被彎曲的索受到牽拉力作用的部分中出現(xiàn)的位移超長(zhǎng)是不太可逆轉(zhuǎn)的。因此，根據(jù)本發(fā)明中間層與索股覆蓋層間的摩擦系數(shù)越大，覆蓋層的索股越應(yīng)在包角內(nèi)頻繁地貼靠牽引輪。
圖3示出索輪5和索3，所述索在這里系指通用的各種索，一驅(qū)動(dòng)索3繞過索輪5。索的一端接在轎廂2上并且其另一端接在配重7上，索3由于其慣性力，當(dāng)其繞過索輪5時(shí)，始終被加載。轎廂2和配重7的重量保證了牽引輪5與繞在牽引輪5包角18上的索貼靠段間的適度摩擦接合。在本發(fā)明的索驅(qū)動(dòng)的該實(shí)施例中，牽引輪5的直徑20為260mm。因此，索股覆蓋層的貼靠段17不得長(zhǎng)于60-80mm。所以根據(jù)本發(fā)明的目的，最小的容許包角為120°。在圖3中示出的包角為180°。但如圖1實(shí)施例中舉例實(shí)現(xiàn)的包角，140°的包角也是普遍的。而且結(jié)合本實(shí)施例，當(dāng)索繞過牽引輪時(shí)，無論如何索總是繞在牽引輪5的包繞弧上，該包繞弧的長(zhǎng)度大于扭絞驅(qū)動(dòng)索的三個(gè)貼靠長(zhǎng)度17。
與單純地作為懸吊索的應(yīng)用相同，索可以用于裝卸材料設(shè)備的廣闊的領(lǐng)域，例如電梯、礦山的提升絞車、建筑業(yè)起重機(jī)、室內(nèi)起重機(jī)、船用起重機(jī)、架空索道和滑雪電梯以及自動(dòng)扶梯的牽引設(shè)備等?？梢酝ㄟ^在牽引輪或戈培輪上的摩擦或通過繞在旋轉(zhuǎn)的索滾筒上的索實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)索系一種移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)索，有時(shí)也指牽引或懸吊索。
附圖標(biāo)記對(duì)照表1豎井2轎廂3、3’ 驅(qū)動(dòng)索4驅(qū)動(dòng)電機(jī)5牽引輪6索端連接器7配重8索槽9補(bǔ)償索10 豎井地基11 偏轉(zhuǎn)輪12 偏轉(zhuǎn)輪13 拉簧14 芳香族聚酰胺纖維索股15 芳香族聚酰胺纖維索股16 芳香族聚酰胺纖維索股17 貼靠長(zhǎng)度18 包角19 第一接觸點(diǎn)20 牽引輪直徑
權(quán)利要求
1．索的偏轉(zhuǎn)，其中一種扭絞合成纖維索(3)至少包括承重的合成纖維索股(14、15、16)，所述索股被扭絞成索股外層，以圓弧形繞過偏轉(zhuǎn)件(5)，其特征在于，合成纖維索(3)沿至少由三個(gè)貼靠長(zhǎng)度(17)構(gòu)成的長(zhǎng)度(18)貼靠在偏轉(zhuǎn)件(5)上。
2．按照權(quán)利要求1所述的索的偏轉(zhuǎn)，其特征在于，偏轉(zhuǎn)件(5)至少具有一個(gè)成型槽(8)，合成纖維扭絞索(3)臥在每個(gè)槽內(nèi)，覆蓋層的索股至少三次貼靠在槽(21)床上。
3．按照權(quán)利要求1或2所述的索的偏轉(zhuǎn)，其特征在于，扭絞合成纖維索(3)沿由范圍在120°至180°并且包括180°的包角(18)確定的圓弧貼靠在偏轉(zhuǎn)件(5)上。
4．按照權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的索的偏轉(zhuǎn)，其特征在于，選擇的偏轉(zhuǎn)件(5)的直徑(20)應(yīng)大于D=250mm。
5．按照權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的索的偏轉(zhuǎn)，其特征在于，合成纖維扭絞索(3)具有一索股外層，其貼靠長(zhǎng)度(17)為60-80mm。
6．用于繞過偏轉(zhuǎn)件(5)的合成纖維索，合成纖維索(3)可以以圓弧形狀繞過偏轉(zhuǎn)件，合成纖維索至少包括承重的合成纖維索股(14、15、16)，所述索股被扭絞成索股外層，其特征在于，偏轉(zhuǎn)件(5)的直徑和合成纖維索(3)的貼靠長(zhǎng)度(17)相互適配，使每根覆蓋層的索股(14、15、16)在包角(18)內(nèi)至少三次貼靠在偏轉(zhuǎn)件(5)上。
7．按照權(quán)利要求6所述的合成纖維索，其特征在于，索股的外覆蓋層的貼靠長(zhǎng)度(17)為60-80mm。
8．按照權(quán)利要求6或7所述的合成纖維索，其特征在于，合成纖維索至少包括承重的合成纖維索股，所述合成纖維索股被扭絞成兩個(gè)同心的索股層，和一個(gè)在內(nèi)索股層與外索股層間形成的中間層。
9．按照權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的合成纖維索，其特征在于，承重的合成纖維索股(14、15、16)由芳香族聚酰胺構(gòu)成。
10．按照權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的通過索偏轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)的索驅(qū)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種索的偏轉(zhuǎn),例如尤其涉及起重設(shè)備的牽引輪驅(qū)動(dòng),牽引輪,或索滑輪,或索滾筒的直徑,和合成纖維索的貼靠段相互適配,使每根外層索股在包角內(nèi)至少三次貼靠在牽引輪上。根據(jù)本發(fā)明,此點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了利用合成纖維索在滑輪或牽引輪上應(yīng)用時(shí)的持續(xù)可靠的索驅(qū)動(dòng),同時(shí)還可以可靠地避免在合成纖維索的外層索股中出現(xiàn)不可逆的索股位移。
文檔編號(hào)F16H55/36GK1294270SQ00130179
公開日2001年5月9日 申請(qǐng)日期2000年10月19日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月21日
發(fā)明者克洛迪奧·德安格利斯 申請(qǐng)人:因溫特奧股份公司