Узел для подвешивания и/или привода подъемника, имеющий по меньшей мере одну поверхность, обеспечивающую тягу или образование сил сцепления, содержащую размещенные открыто волокна переплетения
Несущий элемент удлиненной формы для подъемника содержит работающие на растяжение элементы, которые проходят вдоль длины несущего элемента. Волокна переплетения, размещенные поперечно относительно работающих на растяжение элементов, переплетены с ними таким образом, что эти волокна поддерживают необходимое пространственное размещение и выравнивание работающих на растяжение элементов относительно друг друга. Волокна переплетения по меньшей мере частично покрывают работающие на растяжение элементы, размещены открыто и формируют внешнюю поверхность, обеспечивающую тягу или образование сил сцепления, несущего элемента. Способ изготовления содержит соответствующие операции, обеспечивающие получение несущего элемента. Изобретение обеспечивает упрощение процесса производства несущего элемента. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 4 ил.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0001] Известны различные применения грузонесущих элементов удлиненной формы, таких как круглые канаты или плоские ремни. Одно такое применение заключается в подвешивании грузов в подъемных системах. Грузонесущие элементы применяются для приведения в движение или сообщения движения в подъемных системах. В течение многих лет в этой отрасли промышленности стандартом является использование круглых стальных канатов. С недавних пор в подъемных системах нашли применение плоские ремни, содержащие несколько работающих на растяжение элементов в виде тросиков, заключенных по существу в оболочку. Несмотря на наличие преимуществ, связанных с такими ремнями в подъемной системе, использование таких ремней также вызывает ряд проблем.
[0002] Например, одной такой проблемой, связанной с использованием некоторых ремней для подъемника, является достижение тяги или силы сцепления в необходимом количестве между ремнем и ведущим шкивом, которая обусловливает перемещение ремня и таким образом кабины подъемника. Предложены различные подходы для достижения конкретных характеристик тяги или силы сцепления на поверхности ремня для подъемника. Один подход раскрыт в публикации международной заявки WO 2005/094255. В этом документе оболочка содержит поверхность, выполненную загрубленной для создания необходимых характеристик трения.
[0003] Другие проблемы связаны с технологиями, используемыми для нанесения оболочки на ремень. Некоторые такие технологии приводят к созданию признаков, которые считаются причиной шума во время работы подъемника. Добавление оболочкового слоя также приводит к увеличению затрат и усложнению процесса производства.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004] Пример несущего элемента удлиненной формы для подъемника содержит работающие на растяжение элементы, которые проходят вдоль длины несущего элемента. Волокна переплетения, размещенные поперечно относительно работающих на растяжение элементов, переплетены с ними таким образом, что волокна переплетения поддерживают необходимое пространственное размещение и выравнивание работающих на растяжение элементов относительно друг друга. Волокна переплетения по меньшей мере частично покрывают работающие на растяжение элементы. Волокна переплетения размещены открыто и формируют внешнюю поверхность, обеспечивающую тягу или образование сил сцепления, несущего элемента.
[0005] Пример способа изготовления несущего элемента удлиненной формы включает обеспечение использования работающих на растяжение элементов, которые проходят вдоль длины несущего элемента. Волокна переплетения переплетены вместе с работающими на растяжение элементами, чтобы таким образом поддерживать необходимое пространственное размещение и выравнивание работающих на растяжение элементов относительно друг друга. Волокна переплетения по меньшей мере частично покрывают работающие на растяжение элементы. Волокна переплетения размещены открыто и формируют внешнюю поверхность, обеспечивающую тягу или образование сил сцепления, несущего элемента.
[0006] Различные признаки и преимущества раскрытых вариантов реализации изобретения станут очевидными для специалистов в данной отрасли техники из последующего подробного описания. Чертежи, сопровождающие раздел описания "Осуществление изобретения", могут быть кратко описаны следующим образом.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0007] На фиг.1 схематически показаны отдельные участки подъемной системы, рассматриваемой в качестве примера.
[0008] На фиг.2 схематически проиллюстрирован пример несущего элемента, имеющего волокна переплетения, которые переплетены вместе с работающими на растяжение элементами.
[0009] На фиг.3 схематически показан один пример ткацкого рисунка, который содержит волокна переплетения, проходящие в нескольких направлениях.
[00010] На фиг.4 схематически показан еще один пример, который содержит работающие на растяжение элементы, распределенные по плетеному ремню.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[00011] На фиг.1 схематически показаны отдельные участки подъемной системы 20, использующей тягу или силы сцепления и рассматриваемой в качестве примера. Проиллюстрированный пример предназначен только для целей раскрытия. Признаки подъемной системы 20, которые не требуются для понимания настоящего изобретения (например, направляющие, элементы обеспечения безопасности и т.п.), не показаны или не раскрыты. Специалистам в данной области техники очевидно, что настоящее изобретение может быть использовано в различных конфигурациях подъемной системы, а не только в конкретном примере, показанном на фиг.1. Этот пример содержит кабину 22 подъемника, соединенную с противовесом 24 посредством одного несущего элемента 30 удлиненной формы для подъемника или нескольких таких несущих элементов 30 с размещением канатов в конфигурации 1:1. Иные конфигурации размещения канатов, такие как 2:1 или более, также возможны. Вес кабины подъемника 22 и противовеса 24 подвешен на несущих элемента 30 удлиненной формы для подъемника.
[00012] Ведущий шкив 31A вызывает необходимое перемещение несущего элемента 30 удлиненной формы для подъемника для осуществления необходимого перемещения и размещения кабины 22 подъемника в подъемном отделении. Показанный пример реализации подъемной системы 20 содержит отклоняющий шкив 31B, как показано на фиг.1, который также взаимодействует с несущими элементами 30 удлиненной формы для подъемника. Другие примеры реализации изобретения содержат один или несколько неведущих или отклоняющих шкивов на кабине 22, противовесе 24 или на обоих этих элементах (например, с размещением канатов, проходящих выше или ниже осей), которые также взаимодействуют с несущими элементами 30 удлиненной формы для подъемника.
[00013] На фиг.2 показан вариант реализации несущего элемента 30 удлиненной формы для подъемника. Этот пример реализации содержит работающие на растяжение элементы 32. Как показано на чертеже, работающие на растяжение элементы 32 размещены в целом параллельно друг другу и проходят в продольном направлении с формированием размера в длину несущего элемента 30 удлиненной формы для подъемника. Вместе с работающими на растяжение элементами 32 переплетены волокна 34 переплетения. В этом примерном варианте реализации изобретения волокна 34 переплетения и работающие на растяжение элементы 32 переплетены вместе в ткань, что обеспечивает поддержание работающих на растяжение элементов 32 в необходимой ориентации относительно друг друга. Иными словами, волокна 34 переплетения по существу удерживают работающие на растяжение элементы 32 в необходимом положении. Выражение "по существу удерживают" означает, что волокна 34 переплетения в достаточной степени взаимодействуют с работающими на растяжение элементами 32 таким образом, что работающие на растяжение элементы 32 не вытягиваются из переплетения, а остаются по существу неподвижными относительно волокон 34 переплетения при использовании (например, когда несущий элемент 30 удлиненной формы для подъемника подвергается нагрузке, испытываемой во время использования в подъемной системе 20, имеющей потенциально увеличенный запас прочности). Волокна 34 переплетения в этом примере имеют длину, проходящую поперечно длине или продольному направлению работающих на растяжение элементов 32.
[00014] Представленный несущий элемент 30 содержит внешнюю поверхность 36, обеспечивающую тягу или образование сил сцепления, по меньшей мере на одной стороне несущего элемента 30. Поверхность 36, обеспечивающая тягу или образование сил сцепления, сформирована размещенными открыто волокнами 34 переплетения. "Размещенное открыто" волокно 34 переплетения в большинстве вариантов реализации изобретения открыто не полностью по всей своей длине. Волокна 34 переплетения переплетены в тканую структуру несущего элемента 30, так что участки каждого волокна оказываются ниже других волокон 34 переплетения или работающих на растяжение элементов 32.
[00015] В проиллюстрированном примере все из волокон 34 переплетения размещены открыто на внешней поверхности 36, обеспечивающей тягу или образование сил сцепления. В некоторых примерах слои указанного переплетения или размещение волокон 34 переплетения оставляет по меньшей мере некоторые из волокон 34 переплетения покрытыми сверху другими волокнами 34 переплетения. В таких примерах только некоторые из волокон переплетения размещены открыто и формируют внешнюю поверхность, обеспечивающую тягу или образование сил сцепления.
[00016] Работающие на растяжение элементы 32 представляют собой первичную несущую конструкцию несущего элемента 30 для подъемника. В некоторых примерах волокна 34 переплетения не несут нагрузку от веса кабины 22 подъемника или противовеса 24. Тем не менее, волокна 34 переплетения формируют часть пути нагружения. Волокна 34 переплетения осуществляют непосредственную передачу сил тяги между ведущим шкивом 31 и несущим элементом 30 для подъемника работающим на растяжение элементам 32, поскольку волокна 34 переплетения размещены открыто на поверхности 36, обеспечивающей тягу или образование сил сцепления.
[00017] Волокна 34 переплетения в некоторых примерах предотвращают контакт работающих на растяжение элементов 32 с каким-либо компонентом, который взаимодействует с поверхностью 36, обеспечивающей тягу или образование сил сцепления. Например, работающие на растяжение элементы 32 не будут контактировать с поверхностью на ведущем шкиве 31, когда происходит по меньшей мере частичное оборачивание несущего элемента 30 вокруг ведущего шкива 31. Размер волокон 34 переплетения, материал волокон 34 переплетения, рисунок, ими образуемый, или комбинация этих признаков выбираются для обеспечения необходимого пространственного размещения между работающими на растяжение элементами 32 и поверхностью 36, обеспечивающей тягу или образование сил сцепления, так что в результате этого работающие на растяжение элементы 32 оказываются защищены от непосредственного взаимодействия с компонентом, таким как ведущий шкив 31. Волокна 34 переплетения в некоторых примерах покрывают более 50% площади поверхности работающих на растяжение элементов 32, которая обращена в том же направлении, что и поверхность 36, обеспечивающая тягу или образование сил сцепления.
[00018] В одном примере реализации изобретения работающие на растяжение элементы 32 содержат первый материал, а волокна 34 переплетения содержат второй отличный материал. В проиллюстрированном варианте реализации изобретения волокна 34 переплетения имеют гораздо меньшую толщину или размер поперечного сечения по сравнению с толщиной или размером поперечного сечения работающих на растяжение элементов 32. В одном примерном варианте реализации работающие на растяжение элементы 32 выполнены из металла, такого как тянутая сталь, а волокна 34 переплетения содержат неметаллические материалы, такие как полимеры, например. Проиллюстрированные на фиг.2 примерные варианты реализации работающих на растяжение элементов 32 содержат металлические тросики, каждый из которых содержит скрученные проволоки.
[00019] В результате процесса переплетения в этом примере каждый работающий на растяжение элемент 32 остается в целом в плоской ориентации вдоль своей длины, а волокна 34 переплетения находятся в различных местах вдоль длины каждого волокна 34 переплетения. Волокна 34 переплетения имеют меньший вес по сравнению с работающими на растяжение элементами 32, и с волокнами 34 переплетения во время процесса переплетения обращаются так, чтобы они соответствовали по форме внешней части работающих на растяжение элементов. Каждое из волокон 34 переплетения может быть частично обернуто поверх верхней части (согласно чертежу) одного из работающих на растяжение элементов, снизу соседнего работающего на растяжение элемента 32 и поверх верхней части следующего. В некоторых примерах работающие на растяжение элементы 32 удерживаются натянутыми во время переплетения, что удерживает работающие на растяжение элементы 32 прямыми вдоль участка их длины, на котором волокна 34 переплетения переплетаются вместе.
[00020] В проиллюстрированном примере все работающие на растяжение элементы 32 выровнены друг с другом в целом параллельно и в целом с размещением в одной плоскости. Волокна 34 переплетения поддерживают это необходимое выравнивание и при этом обеспечивают возможность изгибания несущего элемента 30 вокруг шкивов в подъемной системе. Волокна 34 переплетения сохраняют необходимые относительные ориентации работающих на растяжение элементов 32 без необходимости использования какого-либо внешнего покрытия или оболочки поверх несущего элемента 30.
[00021] В некоторых примерах волокна 34 переплетения включают в себя или содержат эластомерный материал, который пригоден для формирования поверхности 36, обеспечивающей тягу или образование сил сцепления. Один пример включает формирование волокон 34 переплетения из необходимого материала и затем покрытие волокон или их пропитывание эластомерным материалом. Еще один пример включает изготовление каждого из волокон 34 переплетения из элементарных нитей, содержащих элементарные нити, выполненные из выбранного эластомерного материала внутри каждого из волокон 34 переплетения. Один пример эластомерного материала содержит уретан. В одном примере используется термопластичный полиуретан.
[00022] В некоторых примерах волокна 34 переплетения содержат нить, обработанную известным шлихтовым материалом. Шлихта в некоторых примерах улучшает способность работающих на растяжение элементов 32 и волокон переплетения переплетаться друг с другом. Шлихта в некоторых примерах улучшает характеристику износостойкости волокон 34 переплетения, такую как минимальная истираемость или коррозия при трении волокон переплетения во время использования в подъемной системе. Шлихта в некоторых примерах обеспечивает создание необходимой характеристики тяги на поверхности 36, обеспечивающей тягу или образование сил сцепления.
[00023] Разнообразие различных ткацких рисунков может быть использовано для переплетения друг с другом волокон 34 переплетения и работающих на растяжение элементов 32. На фиг.2 показан один такой пример рисунка, образуемого волокнами 34 переплетения. В этом примере, волокна 34 переплетения, размещенные открыто на внешней поверхности 36, обеспечивающей тягу или образование сил сцепления, выровнены в целом параллельно друг другу и в целом перпендикулярно продольному направлению работающих на растяжение элементов 32.
[00024] На фиг.3 схематически проиллюстрирован еще один пример ткацкого рисунка, частично развернутый для показа относительной ориентации волокон 34 переплетения относительно друг друга (в готовой сборке волокна 34 переплетения и работающие на растяжение элементы 32 расположены друг к другу гораздо ближе по сравнению с тем, как показано на фиг.2). В этом примере некоторые из волокон 34a переплетения размещены в целом перпендикулярно продольному направлению или длине работающих на растяжение элементов 32. Другие из волокон 34b переплетения размещены в целом параллельно работающим на растяжение элементам 32 и в целом перпендикулярно волокнам 34a переплетения. Как может быть очевидным в результате сравнения фиг.2 и фиг.3, пример ткацкого рисунка согласно фиг.3 будет иметь немного отличающуюся характеристику, проявляемую на поверхности 36, обеспечивающей тягу или образование сил сцепления, когда волокна 34b переплетения включены в положение, в котором они размещены открыто на поверхности 36, обеспечивающей тягу или образование сил сцепления. Еще в одном примере волокна 34b переплетения поддерживаются только в пространствах между работающими на растяжение элементами 32 и не размещены открыто, так что они не влияют на контур или текстуру поверхности 36, обеспечивающей тягу или образование сил сцепления.
[00025] Одним признаком примера согласно фиг.3 является то, что каждый из работающих на растяжение элементов 32 содержит покрытие 40. В одном примере покрытие 40 является защитным покрытием для предотвращения коррозии материала работающих на растяжение элементов 32. Еще в одном примере покрытие 40 содержит адгезив, облегчающий необходимое размещение волокон 34 переплетения и внешней поверхности работающих на растяжение элементов 32 или образование скрепления между ними. Еще в одном варианте реализации покрытие 40 содержит эластомер, который может быть пригодным для защиты материала работающих на растяжение элементов 32 во время использования в подъемной системе. Эластомерное покрытие 40 также может быть пригодным для обеспечения необходимого размещения волокон 34 переплетения на месте относительно работающих на растяжение элементов 32, или образование скрепления между ними, если, например, такое покрытие 40 нагревают после того, как указанная тканая структура сформирована.
[00026] В примере, показанном на фиг.2, каждый работающий на растяжение элемент 32 содержит несколько проволок, сформованных в пряди 32A, которые затем скручены друг с другом в один тросик. В этом примере каждый работающий на растяжение элемент 32 содержит несколько отдельных несущих прядей 32A или проволок, например. В примере, показанном на фиг.4, работающие на растяжение элементы 32 распределены по указанному переплетению. Работающие на растяжение элементы 32 в этом примере могут быть выполнены имеющими те же размеры и характеристики, что и отдельные проволоки или пряди в крученом тросике, такие как проволоки или пряди, используемые в примере, показанном на фиг.2. Работающие на растяжение элементы 32 в примере, как на фиг.4, могут также быть выполнены большего размера.
[00027] Одна примерная конфигурация, подобная той, что показана на фиг.4, содержит отдельные металлические проволоки в качестве работающих на растяжение элементов 32. В одном таком примере металлические проволоки имеют наружный диаметр, который приблизительно равен наружному диаметру волокон 34 переплетения. Еще в одном примере волокна 34 переплетения имеют меньший диаметр по сравнению с диаметром работающих на растяжение элементов 32.
[00028] Раскрытые примеры обеспечивают создание тканой структуры, используемой в качестве основы для несущего элемента подъемника. Они обеспечивают возможность реализации несущего элемента подъемника, имеющего работающие на растяжение элементы, без необходимости нанесения второго или оболочкового материала. Устранение необходимости во втором покрытии или оболочке уменьшает затраты в процессе производства и устраняет признаки таких оболочек, которые принято считать источниками проблем или недостатков, когда они используются в подъемной системе.
[00029] Один признак раскрытых вариантов реализации изобретения заключается в том, что использование переплетения для поддержания работающих на растяжение элементов 32 в необходимом положении относительно друг друга вместо использования оболочки обеспечивает большое демпфирование по сравнению с вязкоупругим поведением уретановых оболочек. Обеспечение большого демпфирования за счет использования переплетения вместо оболочки обеспечивает возможность уменьшения уровней шума во время работы подъемной системы.
[00030] Вышеуказанное описание является примерным и не служит для ограничения изобретения. Вариации и модификации раскрытых примеров могут оказаться очевидными для специалистов в данной области и не обязательно отходить от сущности этого изобретения. Объем правовой охраны, предоставляемой этим изобретением, может быть определен только путем анализа следующей формулы изобретения.
1. Несущий элемент удлиненной формы для подъемника для подъемной системы, использующей тягу или силы сцепления, содержащий:
работающие на растяжение элементы, проходящие вдоль длины несущего элемента; и
волокна переплетения, размещенные поперечно относительно работающих на растяжение элементов и переплетенные с ними, причем волокна переплетения поддерживают необходимое пространственное размещение и выравнивание работающих на растяжение элементов относительно друг друга, по меньшей мере частично покрывают работающие на растяжение элементы и размещены открыто и формируют внешнюю поверхность несущего элемента, обеспечивающую тягу или образование сил сцепления.
2. Несущий элемент удлиненной формы для подъемника по п.1, в котором волокна переплетения имеют толщину, достаточную для предотвращения контакта работающих на растяжение элементов с компонентом, который взаимодействует с поверхностью, обеспечивающей тягу или образование сил сцепления.
3. Несущий элемент удлиненной формы для подъемника по п.1, в котором волокна переплетения размещены с образованием рисунка, который имеет заданное пространственное размещение между волокнами переплетения, которое формирует площадь поверхности покрытия поверх работающих на растяжение элементов, достаточную для предотвращения контакта работающих на растяжение элементов с компонентом, который взаимодействует с поверхностью, обеспечивающей тягу или образование сил сцепления.
4. Несущий элемент удлиненной формы для подъемника по п.1, в котором работающие на растяжение элементы содержат первый материал, а волокна переплетения содержат второй отличный материал.
5. Несущий элемент удлиненной формы для подъемника по п.4, в котором работающие на растяжение элементы содержат металл, а волокна переплетения выполнены неметаллическими.
6. Несущий элемент удлиненной формы для подъемника по п.1, в котором волокна переплетения содержат нить и шлихту.
7. Несущий элемент удлиненной формы для подъемника по п.1, в котором волокна переплетения содержат нить, пропитанную эластомерным материалом.
8. Несущий элемент удлиненной формы для подъемника по п.1, в котором работающие на растяжение элементы по меньшей мере частично покрыты адгезивным покрытием на работающих на растяжение элементах, причем волокна переплетения контактируют с указанным адгезивным покрытием.
9. Несущий элемент удлиненной формы для подъемника по п.1, в котором работающие на растяжение элементы по меньшей мере частично покрыты эластомерным материалом.
10. Несущий элемент удлиненной формы для подъемника по п.1, в котором волокна переплетения имеют первый наружный размер, а работающий на растяжение элемент имеет второй, больший, наружный размер.
11. Способ изготовления несущего элемента удлиненной формы для подъемника для подъемной системы, использующей тягу или силы сцепления, включающий этапы:
обеспечения использования работающих на растяжение элементов и переплетения волокон переплетения вместе с работающими на растяжение элементами, чтобы таким образом
(i) поддерживать необходимое пространственное размещение и выравнивание работающих на растяжение элементов относительно друг друга,
(ii) no меньшей мере частично покрыть работающие на растяжение элементы и
(iii) формировать внешнюю поверхность, обеспечивающую тягу или образование сил сцепления, несущего элемента, содержащего размещенные открыто волокна указанных волокон переплетения.
12. Способ по п.11, включающий
по меньшей мере частичное покрытие работающих на растяжение элементов волокнами переплетения, которые имеют толщину, достаточную для предотвращения контакта работающих на растяжение элементов с компонентом, который взаимодействует с поверхностью, обеспечивающей тягу или образование сил сцепления.
13. Способ по п.11, включающий
по меньшей мере частичное покрытие работающих на растяжение элементов с использованием ткацкого рисунка, имеющего заданное пространственное размещение между волокнами переплетения, которое формирует площадь поверхности покрытия поверх работающих на растяжение элементов, достаточную для предотвращения контакта работающих на растяжение элементов с компонентом, который взаимодействует с поверхностью, обеспечивающей тягу или образование сил сцепления.
14. Способ по п.11, в котором работающие на растяжение элементы содержат первый материал, а волокна переплетения содержат второй отличный материал.
15. Способ по п.14, в котором работающие на растяжение элементы содержат металл, а волокна переплетения выполнены неметаллическими.
16. Способ по п.11, в котором волокна переплетения содержат нить и шлихту.
17. Способ по п.11, в котором волокна переплетения содержат нить, пропитанную эластомерным материалом.
18. Способ по п.11, в котором работающие на растяжение элементы по меньшей мере частично покрывают адгезивным покрытием перед выполнением указанного переплетения.
19. Способ по п.11, в котором работающие на растяжение элементы по меньшей мере частично покрывают эластомерным материалом перед выполнением указанного переплетения.
20. Способ по п.11, в котором волокна переплетения имеют первый наружный размер, а работающий на растяжение элемент имеет второй, больший, наружный размер.
