CN101065549B - 用于承载组件的接头构造 - Google Patents

Abstract

承载组件(20)包括多个张紧构件(22)。承载组件(20)的接头在张紧构件(22)内具有间断部的交错图案。应力释放结构与在间断部附近的至少最外部张紧构件(22A、22L)相关。一个实例包括作为应力释放结构的补充张紧构件(32、50)。另一实例包括至少某些张紧构件的端部之间的所选间距(32’、40、42)。一个实例包括作为应力释放结构的不同尺寸的张紧构件。另一实例包括所选张紧构件之间的不同横向间距。

Description

用于承载组件的接头构造

技术领域

本发明总体涉及一种可以用于例如升降机***或乘客输送***中的承载组件。更特别是，本发明涉及一种用于这种承载组件的接头构造。

背景技术

多种承载组件是公知的，并且用于多种目的。在例如升降机***中，一种类型的承载组件包括钢绳。最近，已经引入多种具有总体围绕多个张紧构件的聚合物外套的涂覆带。在某些实例中，张紧构件包括钢索。在其它实例中，张紧构件包括聚合物材料。

虽然连续的张紧构件用于大多数升降机***中，它可用来结合线性组件的端部以便形成回路。提供用于升降机***中的所述类型的闭合回路承载组件可提供测试这种承载组件的性能的显著优点。

这种承载组件的弯曲疲劳性能(例如失效之前组件可以承受的弯曲循环的数量)难以在升降机***中的运行状态下测量。对于许多测试情况需要百万次的弯曲循环。在设计往复运动机的过程中，往复运动的弯曲疲劳测试机通常用来将承载组件快速循环通过一系列的弯曲部，而没有显著的往复运动质量。公知的测试机趋于限制速度和能力，以便在这种承载组件的大部分长度上提供一致性的疲劳状态。

如果可以提供连续的回路，那么可以简化测试。例如，可以使用稳定、非往复运动的测试装置以便更加快速累积弯曲循环，或者产生动态牵引的稳定状态。

具有张紧构件的承载组件的另一应用是乘客输送机扶手。这通常需要至少一个接头，这是由于承载组件通常制造成线性组件，并且两个端部结合在一起以便形成回路。

在这种承载组件中提供接头的多种技术是公知的。一个示例性技术是使用重叠接头，其中张紧构件的端部重叠并且外套材料固定在一起。这种重叠接头的困难之处在于它大大增加了接头区域内的组件刚性。增加的刚性引入另外的弯曲疲劳，这在需要灵活性和长寿命的情况下是不利的。另外，这种重叠接头不具有足够的强度来满足某些情况的需要。

另一推荐的配置是使得张紧构件以它们似乎是互锁的手指的方式被切割。单个的张紧构件的端部通常在接头上对准。虽然这种配置没有重叠接头的附加刚性的缺陷，它们所具有的缺陷是使得不包括接头的区域上的张紧构件的强度减小了百分之五十的级别。因此，这种接头不能用于许多应用。

需要一种改进的配置以便结合具有多个张紧构件的承载组件的端部。通过提供多种构造来改善接头强度并保持这种承载组件所需灵活性能，本发明满足了这种需要。

发明内容

示例性承载组件包括多个张紧构件。每个张紧构件具有间断部。间断部在长度方向上(即相对于张紧构件的长度)交错，使得相邻的张紧构件的间断部位于不同的长度方向的位置。至少靠近每个最外部的张紧构件的间断部包括应力释放结构。

一个实例包括作为应力释放结构的补充张紧构件。在一个实例中，补充张紧构件固定在大致围绕张紧构件的外套外部上。

在另一实例中，应力释放结构包括最外部张紧构件的端部之间的长度方向上的间隙。一个这样的实例包括至少一个中央定位的张紧构件的端部之间的另一间隙。在一个被披露的实例中，每个张紧构件的端部被间隙隔开。

在另一实例中，补充张紧构件与每个张紧构件的间断部相关。在一个实例中，补充张紧构件包括与张紧构件不同的材料。在一个实例中，张紧构件包括钢索，并且补充张紧构件包括合成材料。一个实例包括合成杆或绳。

另一实例包括在最外部张紧构件和下一个相邻张紧构件之间的不同横向间距。

另一实例包括靠近最外部张紧构件的张紧构件，该张紧构件具有比其它张紧构件大的实体尺寸。

本领域普通技术人员从以下详细说明中将理解本发明的多种特征和优点。下面简单描述伴随详细说明的附图。

附图说明

图1示意表示具有通过外套包围的多个张紧构件的承载组件的所选部分；

图2示意表示一个示例性的接头结构；

图3示意表示另一示例性的接头结构；

图4示意表示另一示例性的接头结构；

图5示意表示另一示例性的承载组件构造；以及

图6示意表示另一示例性的承载组件构造。

具体实施方式

图1示意表示承载组件20的所选部分。多个张紧构件22大致通过聚合物外套24包围。在一个实例中，张紧构件22包括钢索。在另一实例中，张紧构件22包括聚合物材料。示例性外套24包括例如热塑性聚氨酯的聚合物材料。

用于这种承载组件的一个实例是用来在升降机***中支承升降机轿厢和配重。这种承载组件的另一示例性应用是用于例如自动扶梯的乘客输送机的扶手。在后面的情况下，需要将大致直的组件的两端结合起来以便形成回路。在用于升降机***的承载组件的情况下，有利的是建立用于例如测试目的的回路。

使用此说明书中披露的接头结构可以改善测试条件，这是由于接头结构将超级强度赋予在先配置上。因此，在采用一个或多个所披露实例的原理时，可以通过更加传统的方式更加准确地测试弯曲疲劳寿命循环。

图2示意表示用于结合具有总体上与图1所示相对于的构造的承载组件的两个端部的一个示例性接头结构。为了说明的目的，承载组件20的多个区段示意表示在图2中，而没有详细描述张紧构件之间的将由外套24的材料所占据的间距。从说明书中理解到，每个张紧构件22内的间断部30以一定图案交错，使得相邻间断部位于不同的长度方向(纵向)的位置。此实例中的间断部30与相互靠近的张紧构件的被切端部相对应，而不结合在一起。在此实例中，张紧构件的端部不焊接或以其它方式熔接或结合在一起。整个接头通过将外套24的材料粘接、熔接或胶粘在一起来保持。存在多种公知技术以便将公知的外套材料固定在一起。

除了使得有相邻接头位于不同长度方向位置上，图2的实例包括与最外部张紧构件22A和22L相关的应力释放结构。在此实例中，补充张紧构件32靠近最外部张紧构件22A和22L设置在外套24的外部上。在此实例中，补充张紧构件32包括与张紧构件22A-22L相同的材料。在此实例中的补充张紧构件32使用粘接、胶粘或熔接技术固定在外套24的外表面上。得益于此说明书的本领域普通技术人员将得以清楚。

在此实例中补充张紧构件32平行于多个张紧构件22A-22L配置并与多个张紧构件22A-22L位于相同的平面内。补充张紧构件32在间断部30的附近有效地减小所有张紧构件内的平均负载。传递到靠近补充张紧构件32的最外部张紧构件22A或22L上的负载小于远离接头位置处的典型张紧构件所承载的负载。这是(至少部分)由于最内部张紧构件22B或22K可相对于相应的补充张紧构件32移位，而在张紧构件本身内没有显著的应变。这种移位分别在最外部张紧构件22A或22L和最内部张紧构件22B或22K之间的外套24的聚合物材料内造成较大剪切应变。因此，更多的负载可从承载组件的最外部边缘传递到张紧构件。最终结果是与远离接头的平均张紧构件负载相比，负载在靠近最外部张紧构件22A和22L的张紧构件22B和22K上增加了小于2的因素。

在一个实例中，对于没有间断部张紧构件的承载组件来说，这种交错接头图案和补充张紧构件的组合形成可以支承最终拉伸负载的50％以上。在某些实例中，在承载组件的每侧上使用补充张紧构件32提供了没有间断部张紧构件的组件的最终拉伸负载的多达75％。

添加应力释放结构避免了最外部张紧构件内的间断部造成下一个相邻张紧构件以及组件上的连续结构失效的趋势。

例如，靠近另一张紧构件的间断部的张紧构件内的负载通常增加以便承载通过远离间断部的间断部张紧构件承载的几乎所有的负载。这出现的原因在于聚合外套通常具有其大小小于张紧构件(即钢索)的多个级别的系数。负载通过外套材料的聚合物内剪切而从一个张紧构件传递到另一张紧构件。虽然在靠近张紧构件间断部的聚合物内具有大的剪切应变，在相邻的完整张紧构件相对侧上的聚合物内不形成显著的剪切。完整的张紧构件限制了在完整张紧构件的相对侧上在靠近间断部的聚合物内形成的剪切应变。因此，在位于具有图1总体所示构造的承载组件的边缘上的张紧构件变得损坏或被切割时，完整配置中的下一个相邻张紧构件将经历另一张紧构件的负载的大约两倍。张紧构件将逐渐失效。在张紧构件相继边缘失效时，负载传递到下一个相邻张紧构件上。在某些情况下，对于没有间断或中断的张紧构件的组件来说，张紧构件之间的这种负载传递在大约拉伸负载的50％下在承载组件上产生失效。

添加应力释放结构，例如图2所示的补充张紧构件32，减小了相邻张紧构件上负载增加，而这种情况是由于最外部张紧构件22A和22L内的间断部30所造成的。

在图2的实例中，接头具有长度J，该长度在承载组件的长度方向上延伸的距离与间隔最远的间断部30相对应。从说明书中可以理解到，示例性补充张紧构件32的长度显著小于张紧构件22A-22L的总体长度。在此实例中，补充张紧构件32的长度大于接头的长度J。

图2的实例具有十二个张紧构件，并且承载组件的宽度大约是30毫米。对于这种承载组件的间断部30的示例性长度方向的间距可以沿着图2的下部边缘参考其比例来理解。在此实例中，相邻间断部之间的长度方向的间距通常小于100毫米。整个接头长度J在400毫米的级别上。

在图2的实例中，张紧构件22F和22G不在相同长度位置上切割，以避免张紧构件22E和22H内的较高应力。因此，间断部和张紧构件22E和22F之间的间距大于其它相邻间断部之间的间距。

在张紧构件22中间断部30在长度方向上的间距可以变化以便满足特定场合的需要。在一个实例中，间距选择成使得张紧构件的切口之间的粘接聚合物界面(即相对端部)可以可靠地支承一定的剪切，这种剪切略微大于远离接头区域的任何单个张紧构件所承载的负载。在一个实例中，根据包围张紧构件之一的材料长度，选择该间距，以便防止从聚合物外套中拉出这种长度上。在一个实例中，长度方向上的间距超过防止拉出的最小长度。

另一实例表示在图3中。此实例包括交错的接头配置，其中用于相邻张紧构件的间断部30位于不同长度方向的位置上。此实例中的应力释放结构包括最外部张紧构件22A和22L的端部之间的间隙40。另一间隙42存在于至少一个中央定位的张紧构件的端部之间。在此实例中，张紧构件22F和22G都在其各自端部之间具有间隙42。还可以注意到张紧构件22F和22G的端部在相同长度方向的位置上对准，由于间隙42的存在，没有破坏具有交错接头结构的优点。在图3的实例中，可以接受的是使得张紧构件22F和22G的端部位于相同的长度方向上的位置上。

在此实例中间隙40和42不包括任何张紧构件材料。它们可以重新填充外套的聚合物材料以便例如保持外套的外表面。在此实例中间隙40和42不包括任何增强的附加或其它材料。

间隙40和42在靠近最外部张紧构件22A和22L的张紧构件的完整部分内避免应力集中，从而不出现所述的不利的负载传递效果。

在一个实例中，利用间隙40和42提供大于在张紧构件内没有间断部的承载组件的最终张紧负载的75％的接头强度。

应该注意到虽然图2和3的交错图案非常类似，也可以具有其它交错图案，并且得益于此说明书的本领域普通技术人员将能够选择适当的交错图案来满足其特殊需要。

图4示意表示另一接头配置。在此实例中，间隙30’设置在每个张紧构件22的相对端部之间。在一个实例中，间隙30’的长度方向的尺寸是每个张紧构件直径的7-8倍的级别。在一个实例中，这种配置减小了接头区域内的最大应力。在图4的实例中，采用了交错接头图案，这是由于间断部30’都不位于相同的长度方向或纵向位置上。

图4实例中的应力释放结构包括与每个张紧构件22相关的补充张紧构件50。在此实例中，补充张紧构件50平行于张紧构件22定位并大致与其位于相同的平面内。

在一个实例中，补充张紧构件50具有一定长度，该长度显著小于张紧构件52，但是大于与张紧构件22的端部之间的间断部相关的每个间隙30’上的距离。

在一个实例中，补充张紧构件50包括与制造张紧构件22的材料不同的材料。在一个实例中，张紧构件22包括钢索，并且补充张紧构件包括合成材料。示例性合成材料包括聚对苯二甲酰对苯胺、聚酰胺(尼龙)、聚酰亚胺、PBI、PBO、聚苯硫化物以及预拉伸聚烯烃。这种材料是公知的，并且在包括KEVLAR、VECTRAN以及SPECTRA的多种商标下销售。

补充张紧构件50可采用多种形成。在一个实例中，它们包括杆或绳。另一实例包括织造织物或合成材料的片材。另一实例包括薄膜。得益于此说明书的本领域普通技术人员将能够选择适当的材料和构造以便实现所需的负载分配比例，从而满足其特定需要。

在一个实例中，补充张紧构件50与张紧构件22在模具中对准地支承，张紧构件22至少从至少某些外套材料中去除以有助于对准张紧构件，如图4示意所示。接头区域具有在接头区域之上重新封装的另外的外套材料，以便总体包围张紧构件22并且将补充张紧构件50至少部分支承在外套材料内。在一个实例中，由于重新封装过程，补充张紧构件50变得完全封装在聚合物外套材料内。在这种实例中，重新封装过程用来以公知方式将聚合物外套材料结合在一起。

图5表示具有不同应力释放结构的示例性配置。在此实例中，应力释放结构在张紧构件之间包括不同的横向间距。在此实例中，最外部张紧构件22A和22G离开下一个最外部张紧构件22B和22F隔开距离0。其它张紧构件隔开距离I。从图5中可以理解到，距离0大于距离I。在最外部张紧构件22A和22G以及下一个相邻张紧构件之间包括另外的外套材料在最外部张紧构件22A和22G内的间断部区域内减小下一个相邻张紧构件22B和22F内的应力。

另一示例性配置表示在图6中。此实例包括类似于图5实例所使用的横向间距。图6的实例的另一特征是对于张紧构件的所选一个张紧构件来说具有不同的尺寸。在此实例中，最外部张紧构件22A和22G以及最内部张紧构件具有小于靠近最外部张紧构件的张紧构件的外部尺寸。张紧构件22B和22F具有第一外部直径d1。其它张紧构件具有小于直径d1的外部直径d2。增加张紧构件22B和22F的尺寸(即靠近最外部张紧构件的那些张紧构件)提供另外的强度，以便吸收与最外部张紧构件22A和22G内的间断部相关的负载。

还可以使用不同的张紧构件尺寸，而没有图6所示的不同间距。换言之，图6的实例将图5的特征与包括不同尺寸的张紧构件的特征相结合。

得益于此说明书的本领域普通技术人员将理解到可以实现所披露的应力释放结构的多种组合。给出此说明书，它们能够选择适当的一个或多个特征来满足其特殊场合的需要。

以上说明是示例性，而不限制其性质。本领域的普通技术人员将理解到所披露实例的多种变型和改型而不偏离本发明的本质。给予本发明的法律保护范围可只通过研究随后的权利要求来确定。

Claims (20)

1.一种承载组件，包括：

多个张紧构件，每个张紧构件具有间断部，间断部在长度方向上交错，使得张紧构件的相邻张紧构件内的间断部位于不同的长度方向的位置上；以及

至少靠近每个最外部张紧构件的间断部的应力释放结构。

2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，每个应力释放结构包括具有一定长度的补充张紧构件，该长度小于最外部张紧构件的长度，其中补充张紧构件的第一部分位于相应间断部的一侧上，并且第二部分位于相应间断部的相对侧上。

3.如权利要求2所述的组件，其特征在于，张紧构件是大致共面并平行的，并且张紧构件的最外部张紧构件只具有一个其它的相邻张紧构件。

4.如权利要求3所述的组件，其特征在于，每个补充张紧构件位于相应最外部张紧构件的与所述一个其它的相邻张紧构件相对的一侧上。

5.如权利要求3所述的组件，其特征在于，补充张紧构件与最外部张紧构件隔开并大致与该最外部张紧构件平行。

6.如权利要求2所述的组件，其特征在于，包括总体包围张紧构件的外套，其中补充张紧构件靠近最外部张紧构件固定在外套的外部上。

7.如权利要求6所述的组件，其特征在于，补充张紧构件粘接固定在外套上，或者熔接在外套上。

8.如权利要求2所述的组件，其特征在于，所有多个张紧构件的间断部沿着张紧构件的长度方向位于接头距离内，并且补充张紧构件的长度大于接头距离。

9.如权利要求2所述的组件，其特征在于，多个张紧构件包括第一材料，并且补充张紧构件包括第二不同的材料。

10.如权利要求9所述的组件，其特征在于，包括与多个张紧构件的每个张紧构件相关的至少一个补充张紧构件。

11.如权利要求9所述的组件，其特征在于，补充张紧构件包括聚对苯二甲酰对苯胺、聚酰胺、聚酰亚胺、PBI纤维、PBO纤维、聚苯硫化物以及预拉伸聚烯烃中的至少一种。

12.如权利要求1所述的组件，其特征在于，应力释放结构包括最外部张紧构件的端部之间的间隙以及张紧构件的至少一个中央定位的张紧构件的端部之间的间隙。

13.如权利要求12所述的组件，其特征在于，包括每个间断部处的每个张紧构件的端部之间的间隙。

14.如权利要求13所述的组件，其特征在于，张紧构件具有一定的直径，其中间隙具有至少是该直径的至少七倍的长度。

15.如权利要求1所述的组件，其特征在于，应力释放结构包括每个最外部张紧构件和相邻的张紧构件之间的第一横向间距以及相邻的多个张紧构件的其它相邻张紧构件之间的第二较小的横向间距。

16.如权利要求15所述的组件，其特征在于，张紧构件各自具有一定直径，并且应力释放结构包括用于最外部张紧构件的第一直径以及紧靠近最外部张紧构件的张紧构件的第二较大的直径。

17.如权利要求1所述的组件，其特征在于，张紧构件各自具有一定直径，并且应力释放结构包括用于最外部张紧构件的第一直径以及紧靠近最外部张紧构件的张紧构件的第二较大的直径。

18.如权利要求17所述的组件，其特征在于，某些张紧构件位于紧靠近最外部张紧构件的张紧构件之间，并且其中某些张紧构件具有第一直径。

19.如权利要求1所述的组件，其特征在于，包括总体包围张紧构件的聚合物外套，并且大于总体包围张紧构件之一的外套的长度的两个相邻间断部之间的长度方向上的间距足以防止所述一个张紧构件和外套之间在长度方向上分离。

20.如权利要求1所述的组件，其特征在于，包括总体包围张紧构件的聚合物外套，并且两个相邻间断部之间的间距在长度方向上为外套提供一定强度，该强度支承间断部附近的剪切负载，剪切负载大于远离间断部的组件的部分处的任何一个张紧构件承载的负载。

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