CN1741952A - 电梯 - Google Patents

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Abstract

一种电梯，其中电梯骄厢借助于由单独一根绳索或几根平行绳索组成的提升绳索予以悬吊，所述电梯具有一牵引绳轮，借助于提升绳索移动电梯骄厢，电梯具有从电梯骄厢上行和下行的提升绳索各绳段，而从电梯骄厢上行的绳段处在第一绳索拉力(T1)之下，此拉力大于第二绳索拉力(T2)，后者是从电梯骄厢下行的绳段绳索拉力，以及在于，电梯包括一补偿***用于保持第一与第二绳索拉力之间的比值(T1/T2)基本上不变。

Description

电梯
技术领域
本发明涉及一种在权利要求1前言中所限定的电梯，一种在权利要求10前言中所限定的方法，以及符合权利要求11的本发明的用途。
背景技术
电梯研制工作的各项目的之一是获得建筑空间的有效和经济的利用。近年来，这种研制工作，除了别的以外，已经产生了多种不带机房的电梯解决方案。不带机房的电梯的一些良好范例披露在技术说明书EP0631967(A1)和EP 0631968之中。这些技术说明书中所述的电梯在空间利用方面的相当有效的，由于它们已经使之可能消除建筑中因电梯机房所需的空间而不需扩大电梯竖井，这些技术说明中所披露的电梯之中，机器至少在一个方向上是紧凑的，但在其他方向上可能具有比通常电梯机器大得多的尺寸。
在这些基本上良好的电梯解决方案中，提升机器所需的空间限制了电梯布局解决方案方面的选择自由。为提升绳索通行所需各种配置是需要空间的。要减小电梯骄厢自身在其轨道上所需的空间和同样对重所需的空间，至少在成本合理和不损害电梯性能和运行质量的情况下，是很困难的。在一种不带机房的牵引绳轮式电梯中，将提升机器安装在电梯竖井之中往往是很困难的，尤其是在机器居于上方的解决方案之中，因为提升机器是具有相当大重量的一个巨大物件。尤其是在较大负荷、速度和/或提升高度的情况下，机器的大小和重量是一项有关装设的问题，这一问题大到以致所需的机器大小和重量实际上已经限制了不带机房的电梯观念的应用范畴，或者至少阻滞了所述观念之引入较大电梯。在革新电梯时，电梯竖井中可供利用的空间往往限制不带机房的电梯观念的应用范围。在许多情况下，尤其是在革新或更换液压式电梯的时候，由于竖井中的不充分空间所致，尤其是在有待革新/更换的液压式电梯解决方案没有对重的情况下，应用不带机房的绳索式电梯观念是不现实的。配有对重的电梯的一项缺点在于对重的成本和它在竖井中所需的空间。鼓轮式电梯，目前罕有采用，具有的缺陷是，需要高能耗的沉重而复杂的提升机器。不带对重的各种先前技术中电梯解决方案都是外来的，没有什么合适的解决方案为人所知。以前，制作不带对重的电梯在技术上和经济上一直不是合理的。这种类型的一项解决方案披露在技术说明书WO 9806655之中。近来的一种不带对重的解决方案提供了可行的解决方案。在先前技术中的各种不带对重的解决方案中，采用一坠重或弹簧来实施提升绳索的张紧，而这并非是一种实施提升绳索张紧的其吸引力的途径。不带对重的各种电梯解决方案的另一问题，在比如由于因悬吊比很大而需要很大的提升高度或很大的绳索长度的时候，在于绳索伸长的补偿以及下方的事实，即由于绳索伸长，牵引绳轮与提升绳索之间的摩擦不足以运行电梯。
发明内容
本发明的目的是达到至少一项下方的各项目标。一方面，本发明的目标是进一步研制不带机房的电梯以便使得可能比起以前来更加有效地利用建筑和电梯竖井之中的空间。这意味着，必要时电梯应当允许被装设在相当狭窄的电梯竖井之中。一项目标是获得一种其中提升绳索在牵引绳轮上具有良好抓握/接触的电梯。本发明的另一目标是获得一种不必损害电梯特性的不带对重的电梯解决方案。另外一项目标是消除绳索伸长。
本发明的目的应当是在不丧失改变电梯基本布局的可能性的情况下予以实现的。
本发明的电梯的其特征在于权利要求1特征说明部分之中所阐明的内容。本发明的方法的其特征在于权利要求10特征说明部分之中所阐明的内容。符合本发明的用途的其特征在于权利要求11之中所阐明的内容。本发明的其他各项实施例的其特征在于其他各项权利要求之中所阐明的内容。一些本发明的实施例也在本申请的说明部分之中予以讨论。本申请的发明内容也可以由几项单独的发明组成，尤其是如果本发明是当作各种表述或各项隐含子任务，或者从所获得的各种优点或各种优点类别的角度来予以考查的话。在此情况下，包含在下方的各项权利要求之中的一些属性从分立的发明观念的角度看来可能是多余的。
应用本发明，得以获得，除别的以外，一或多种下方的优点：
采用较小的牵引绳轮，得以获得非常轻便的电梯和/或电梯机器；
良好的牵引绳轮抓握力特别是通过采用双绕绕绳获得以及轻质的各部件使得电梯骄厢的重量大为减小；
紧凑的机器大小和细的基本上圆形的绳索允放电梯机器被相对自由地安放在竖井之中。因而，本发明的电梯解决方案在机器居于上方和机器居于下方的两种电梯的情况下可以以相当广为多样的方式予以实现；
电梯机器可以有利地安放在电梯骄厢与一筒壁之间；
全部或至少部分的电梯骄厢重量可以由各电梯导轨承担；
应用本发明使得可能有效地利用电梯竖井的横截面积；
轻而细的绳索易于搬运装卸，使装设大大地简易快速；
在名义负荷低于1000kg的电梯中，比方，优选用在本发明之中的细而强固的钢丝绳索具有量级只是3-5mm的直径，虽然可以采用甚至细些和粗些的绳索；
在绳索直径大约为6mm或8mm的情况下，可以获得符合本发明的相当大而快速的电梯；
可以采用或是带敷层的或是不带敷层的绳索；
采用较小的牵引绳轮使之可能采用较小的电梯驱动马达，这意味着驱动马达获取/制造成本降低；
本发明可以用在无齿轮和带齿轮电梯马达解决方案之中；
虽然本发明主要指望用在不带机房的电梯之中，但它也可用在带有机房的电梯之中；
在本发明中，通过增大提升绳索与牵引绳轮之间的接触角而达到它们之间较好的抓握和较好的接触；
由于抓握力得到提高，电梯骄厢的大小和重量可以减小；
本发明电梯的空间节省潜力随着对重所需的空间可以至少部分地予以减除而得以增大；
由于电梯***较轻而又较小，得以达到能源节省和因而成本节省。
机器安放在竖井之中可以比较自由地予以选择，由于对重和各对重导轨所需的空间可以用于其他各种目的；
通过至少安装电梯提升机器、牵引绳轮和一在配装作为本发明电梯一部分的完整单元之中起到转向滑轮作用的绳索绳轮，将在装设时间和成本方面有很大的节省；
在本发明的电梯解决方案中，可以在电梯骄厢一侧上将所有绳索设置在竖井之中；比如，在一些背包式解决方案的情况下，绳索可以配置得在电梯骄厢与电梯竖井后壁之间的空间中行走在电梯骄厢后面；
本发明也使得易于实现平台式电梯解决方案；
由于本发明的电梯解决方案不必包括对重，所以可以实现一些电梯解决方案，其中FC在电梯骄厢的几个壁板上，极端情况下甚至在所有壁板上，具有电梯门。在此情况下，电梯骄厢的各导轨设置在电梯骄厢的各突角处。
本发明的电梯解决方案可以采用几种不同的机器解决方案予以实施；
电梯骄厢的悬吊可以采用几乎任何适当的悬吊比予以实现；
借助于符合本发明的一种补偿***来补偿绳索伸长是一种便宜而简单的实施装置；
借助于一杠杆来补偿绳索伸长是一种便宜和轻便的装置；
采用本发明的各种绳索伸长补偿解决方案，可以获得作用在牵引绳轮上的力量T1/T2之间的不变比值；
作用在牵引绳轮上的力量T1/T2之间的比值与负荷无关；
通过采用本发明的绳索伸长补偿各种解决方案，可以避免机器和绳索上的不必要的应力；
通过采用本发明的绳索伸长补偿各种解决方案，力量T1/T2之间的关系可以予以优化以获得某一理想的数值；
本发明用于绳索伸长补偿的各种解决方案是安全的解决方案，使得可能保证一切情况下牵引绳轮与提升绳索之间所需的摩擦/接触；
此外，本发明的绳索伸长补偿各种解决方案使得不必要依靠大于必需的负荷来张紧提升绳索以便确保牵引绳轮与提升绳索之间的摩擦，以及因此提升绳索的使用寿命得以增大而其易损坏性得以减少。
当绳索伸长采用带有各不同直径的补偿绳轮的、本发明用于补偿绳索伸长的配置来予以补偿时，将可以取决于所用各滑轮的直径而采用这一解决方案来补偿甚至很大的绳索伸长；
通过采用符合本发明的一种绳索伸长补偿解决方案-其中所用的补偿装置是一差动齿轮，可以补偿甚至很大的绳索伸长，尤其是在很大提升高度的情况下。
本发明的主要应用范围是设计用于运送人员和/或货物的电梯。本发明的典型应用范围是在下方的这些电梯之中，其速度范围是大约1.0m/s或下方的，但也可以高些。比如，容易按照本发明实现一种具有运行速度为0.6m/s的电梯。
在乘客和货物两种电梯中，通过本发现所获得的许多优点即使在用于只是2-4人并已经明显地在用于6-8人(500-630kg)的电梯中明确地显示出来。
在本发明的电梯中，通常的电梯提升绳索，诸如一般使用的钢丝绳索，都是可用的，在此电梯中，可以使用由人造材料制成的绳索和其中承载部分是由人造纤维制成的绳索，诸如比方所谓“绳索”，它们近来已被提议用在电梯之中。可用的一些解决方案还包括钢材加强的扁平绳索，尤其是因为它们容许较小的挠曲半径。特别良好地适用于本发明电梯之中的是比如由圆形和强固钢丝扭绞而成的电梯提升绳索。利用圆形钢丝，绳索可以采用不同或相同粗细的钢丝扭绞而成。在良好地适用于本发明之中的绳索中，钢丝粗细平均低于0.4mm。由强固钢丝制成的良好地适用的绳索是其中平均钢丝粗细低于0.3mm或甚至低于0.2mm的那些绳索。比方，细钢丝的和强固的4mm绳索可以相对经济地自用钢丝扭绞而成，以致在成品绳索中平均钢丝粗细在0.15～0.25mm的范围之内，而最细的钢丝可以具有小至只是大约0.1mm的粗细。在本发明中，可以采用强度大于2000N/mm2的绳索钢丝。绳索钢丝强度的适当范围是2300-2700N/mm2。原则上，可以采用具有的强度高至大约3000N/mm2或者甚至更高的绳索钢丝。
本发明的电梯，其中电梯骄厢借助于由单独一根绳索或几根平行绳索组成的提升绳索予以悬吊而所述电梯则具有一个可借助于提升绳索使电梯骄厢移动的牵引绳轮，具有从电梯骄厢上行和下行的提升绳索各绳段，而从电梯骄厢上行的各绳段处于第一绳索拉力(T1)的作用之下，后者大于第二绳索拉力(T2)，后者是从电梯骄厢下行的各绳段的绳索拉力。此外，电梯包括一补偿***用于保持第一绳索拉力与第二绳索拉力之间的比值(T1/T2)基本上不变。
在本发明用于制作电梯的方法中，电梯骄厢连接于提升电梯骄厢的电梯绳索，所述绳索则由单独一根绳索或许多平行绳索组成并包括从电梯骄厢上行或下行的各绳段，而此电梯绳索配置一补偿***用于保持作用在向上和向下方向上的两绳索拉力之间的比值(T1/T2)基本上不变。
借助于起到一转向滑轮作用的绳索绳轮来增大接触角，牵引绳轮与提升绳索之间的抓握可以加强。这样，电梯骄厢可以做得轻些而其大小可以减低，从而增大电梯的空间节省潜力。牵引绳轮与提升绳索之间超过180°的接触角可以通过采用一或多个转向滑轮来予以实现。出于摩擦要求，出现了补偿绳索伸长的需要以确保提升绳索与牵引绳轮之间存在充分的抓握力以利电梯的运作和安全。另一方面，在电梯运作和安全方面至关重要的是，在一种不带对重的电梯解决方案中，电梯骄厢下方的绳段应当被保持得充分张紧。这一点采取一弹簧或一简单杠杆是不一定能够实现的。
附图说明
下方的，本发明将借助于其各实施例的一些范例参照所附各图予以详细说明。
图1是表明符合本发明的一种不带对重的牵引绳轮式电梯的简图；
图2是表明符合本发明的另一种不带对重的牵引绳轮式电梯的简图；
图3是表明符合本发明的第三种不带对重的牵引绳轮式电梯的简图；
图4是表明符合本发明的第四种不带对重的牵引绳轮式电梯的简图；
图5是表明符合本发明的另一种不带对重的牵引绳轮式电梯的简图；
图6是表明符合本发明的另一种不带对重的牵引绳轮式电梯的简图；
图7是表明符合本发明的另一种不带对重的牵引绳轮式电梯的简图；
图8是表明符合本发明的另一种不带对重的牵引绳轮式电梯的简图；
图9是表明符合本发明的另一种不带对重的牵引绳轮式电梯的简图。
具体实施方式
图1是符合本发明的一种电梯结构的示意简图。电梯优选地是一种不带机房的电梯，带有安放在电梯竖井之中的驱动机器4。示于图中的电梯是一种不带对重而机器居于上方的牵引绳轮式电梯。电梯提升绳索3的通行如下：绳索的一端不可移动地固定于固紧于电梯骄厢1的杠杆15上的固定点16，所述固定点位于距将杠杆连接于电梯骄厢1的枢轴17的某一距离处。在图1中，杠杆15因而在固定点17处铰连在电梯骄厢1上。从固定点16起，提升绳索3上行至设置在电梯骄厢1上方的电梯竖井的上部中的转向滑轮14，绳索从此转向滑轮再下行至电梯骄厢上的转向滑轮13，并且绳索从此转向滑轮13又上行至在电梯骄厢上方配装在电梯竖井上部中的转向滑轮12。从转向滑轮12起，绳索再下行至装在电梯骄厢上的转向滑轮11。在绕过此滑轮之后，绳索又上行至配装在电梯竖井上部之中的转向滑轮10，而在绕过此绳轮之后，绳索再上行至配装在电梯骄厢上的转向滑轮9。在绕过此转向滑轮9之后，提升绳索3又上行至安放在电梯竖井上部之中的驱动机器4的牵引绳轮5，而此前经过只是与绳索呈“切向”接触的转向滑轮7。这意味着从牵引绳轮5走向电梯骄厢1的绳索3经过转向滑轮7的各绳槽，而由转向滑轮7造成的绳索3的偏移很小。可以说，来自牵引绳轮5的绳索3只沿切向触及转向滑轮7。这种切向接触用作阻尼离开绳索的振动的一种解决办法，且其可用在其他一些绕绳方案之中。绳索沿着牵引绳轮5的各绳槽绕过提升机器4的牵引绳轮5。从牵引绳轮5起，绳索3进一步下行至转向滑轮7，沿着转向滑轮7的绳槽绕过它并向上回返到牵引绳轮5，绳索沿着牵引绳轮5的绳槽绕过牵引绳轮。从牵引绳轮5起，提升绳索3与转向滑轮7呈切向接触地再下行而越过沿着各导轨2移动的电梯骄厢1，达到安放在电梯竖井下部之中的转向滑轮8，沿着它上面的绳槽绕过它。从电梯竖井下部之中的转向滑轮8起，绳索3上行至电梯骄厢上的转向滑轮18，由此再走向电梯竖井下部之中的转向滑轮19并再向上回至电梯骄厢上的转向滑轮20，绳索3由此又下行至电梯竖井下部之中的转向滑轮21，再由此走向电梯骄厢上的转向滑轮22，绳索3由此再走向电梯竖井下部之中的转向滑轮23。从转向滑轮23起，绳索3再走向在点17处以枢转固定于电梯骄厢1的杠杆15，绳索3的一端则不可移动地在离开枢轴17的距离为b的点24处固紧于所述杠杆15。在示于图1之中的情况下，提升机器和各转向滑轮优选地是全部安放在电梯骄厢的同一侧上。这一解决方案在背包式电梯的情况下是特别有利的，在此情况下，上述各部件设置在电梯骄厢后面，在电梯骄厢后壁与电梯竖井后壁之间的空间之内。提升机器和各转向滑轮也可以以其他一些适当的方式布置在电梯竖井之中。牵引绳轮5与转向滑轮7之间的绕绳配置被称之为双绕绕绳，其中提升绳索绕过牵引绳轮两和/或多次。这样，接触角可以增大两和/多级。比如，在示于图1的实施例中，得以在牵引绳轮5与提升绳索3之间获得180°+180°，亦即360°的接触角。图中所示的双绕绕绳也可以以另一方式布置，比如，通过将转向滑轮7设置在牵引绳轮5的侧面，在此情况下，由于提升绳索两次绕过牵引绳轮，所以得以获得180°+90°＝270°的接触角；或者通过将牵引绳轮设置在某一其他适当位置。一种优选的解决方案是以如下方式设置牵引绳轮5和转向滑轮，即转向滑轮7也将用作提升绳索3的导向器以及一阻尼滑轮。另一有利的解决方案是建造一个整体单元，既包括带有牵引绳轮的电梯驱动机器，又包括一或多个带有相对于牵引绳轮处于正确工作角度的轴承的转向滑轮。工作角度由牵引绳轮与转向滑轮/各转向滑轮之间所用的绕绳确定，其限定了牵引绳轮与转向滑轮/各转向滑轮之间相对彼此的相互位置和角度在所述单元中的配设方式。此单元可以以与一部驱动机器同样的方式作为一单一的组合予以安装就位。在一种优选的情况下，驱动机器4可以比如固定于一电梯骄厢导轨，而电梯竖井上部之中的转向滑轮7、10、12、14装在电梯竖井上部之中的各梁件上，后者固紧于各电梯骄厢导轨2。电梯骄厢上的转向滑轮9、11、13、18、20、22优选地是装在设置在电梯骄厢上部和下部的各梁件上，但它们也可以以其他一些方式，比如通过将所有的转向滑轮装在同一梁件上，而被固牢于电梯骄厢。电梯竖井下部之中的转向滑轮8、19、21、23优选地是装在竖井底板上。在图1中，牵引绳轮接合转向滑轮8与9之间的绳段，这是符合本发明的一种优选的解决方案。在符合本发明的一种优选解决方案中，电梯骄厢1借助于提升绳索从其轮缘两侧上行的至少一个转向滑轮，以及提升绳索从其轮缘两侧下行的至少一个转向滑轮，被连接于提升绳索3，而在此电梯中，牵引绳轮5接合这些转向滑轮之间的提升绳索3的绳段。牵引绳轮5与转向滑轮7之间的绕绳也可以以双绕绕绳以外的其他一些方式进行，诸如比方单绕绕绳，在此情况下将根本不必需要转向滑轮7、ESW绕绳(扩展式单绕)、XW绕绳(X绕)或某种其他适当的绕绳方案，来予以实现。
安放在电梯竖井之中的驱动机器4优选地是具有扁平结构，换句话说，与机器宽度和/或高度相比，机器其有较小的厚度尺寸，或者至少机器细长得足以被容放在电梯骄厢与电梯竖井的一个壁部之间。机器还可以以不同方式安放，比如，将细长机器部分或全部设置在电梯骄厢的假想延伸段与一竖井壁部之间。在本发明的电梯中，可以采用配装到适于它的空间中的几乎任何类型和设计的驱动机器4。比如，可以采用一种带齿轮的或无齿轮的机器。此机器可以具有紧凑和/或扁平的尺寸。在符合本发明的各种悬吊方案中，绳索速度与电梯速度相比往往较高，所以可以采用甚至不复杂的机器类型作为基本的机器解决方案。电梯竖井优选地是配有向驱动牵引绳轮5的马达供电所需的设备，以及进行电梯控制所需的设备，两者可以安放在一共同的仪表箱6之内，或者彼此分开地安装，或部分或整个地与驱动机器4形成一体。一种优选的解决方案是一部无齿轮的机器，包括一永磁马达。此驱动机器可以固定于电梯竖井的一个壁部，固定于顶板，固定于一导轨或固定于某一其他构件，诸如一梁件或框架。在机器居于下方的电梯中，另一可能是将机器安装在电梯竖井的底部上。图1图示一种优选的悬吊方案，其中电梯骄厢上方的各转向滑轮和电梯骄厢下方的各转向滑轮的悬吊比在两种情况下是同样的7∶1。为了实际上形象化这一比值，其指的是提升绳索所行走的距离对电梯骄厢行走的距离的比值。电梯骄厢1上方的悬吊配置是借助于转向滑轮14、13、12、11、10、9予以实现的，而电梯骄厢1下方的悬吊配置是借助于转向滑轮23、22、21、20、19、18、8予以实现的。其他一些悬吊方案也可以用以实现本发明。本发明的电梯也可以作为包括机房的解决方案予以实现，或者机器可以安装成可与电梯一起移动。在本发明中，连接于电梯骄厢的各转向滑轮可以优选地安装在同一梁件上。这一梁件可以配装在电梯骄厢顶部，配装在电梯骄厢的侧面或配装在电梯骄厢的下面，配装在电梯骄厢框架上或配装在电梯骄厢结构中某一其他合适的地方。各转向滑轮也可以各自分开地配装在电梯骄厢上和电梯竖井中的各适当位置上。于电梯竖井中，优选地是于电梯竖井上部中设置在电梯骄厢上方的各转向滑轮，以及/或者于电梯竖井中，优选地是于电梯竖井下部中设置在电梯骄厢下方的各转向滑轮，也可以配装在比如一共同锚座，诸如比方一梁件上。在图1中于点17处枢转安装在电梯骄厢上的杠杆15的功能是消除出现在提升绳索3中的绳索伸长。另一方面，对于电梯运行和安全来说至关重要的是在下部绳段中保持充分的拉力，下部绳段指的是在电梯骄厢下方的提升绳索部分。借助于符合本发明的杠杆装置15，可以不用先前技术中的弹簧或坠重而实现提升绳索的张紧和绳索伸长的补偿。借助于本发明的杠杆装置15，也可以以这样一来一种方式实现绳索张紧，使得牵引绳轮5上作用在不同方向上的绳索力T1和T2之间的比值T1/T2可以保持在一预期的恒定值，可以比如是2。关于绳索力，我们也可以说是绳索拉力。这一恒定的比值可以通过改变距离a和b而使之变化，因为T1/T2＝b/a。当在电梯骄厢的悬吊中采用奇数悬吊比时，杠杆15枢转安装在电梯骄厢上，而当采用偶数悬吊比时，杠杆15枢转安装在电梯竖井上。
图2是符合本发明的一种电梯结构的示意简图。电梯优选地是一种不带机房的电梯，带有安放在电梯竖井之中的驱动机器204。示于图中的电梯是一种机器居于上方和不带对重的牵引绳轮式电梯，电梯骄厢201沿着各导轨2移动。在图2中提升绳索203的通行类似于图1中的，但在图2中区别在于，杠杆215在点217处不可移动地枢转安装在电梯竖井的一个壁部上。由于杠杆215枢转安装在电梯竖井上，优选地是在电梯竖井的一个壁部上，而不是在电梯骄厢上，所以情况是，电梯骄厢1上方的绳段中和它下方的绳段中的悬吊比都是偶数。电梯骄厢上方的悬吊包括提升机器204和转向滑轮209、210、211、212、213、214。电梯骄厢下方的悬吊包括转向滑轮208、218、219、229、221、222、223。提升绳索的一端在点216处固紧于杠杆215，点216离开枢转点217的距离是a；而其另一端在点224处固紧于杠杆215，点224离开枢转点217的距离是b。在电梯骄厢上方的绳索部分和其下方的绳索部分中，电梯骄厢的悬吊比是6∶1。
由于高悬吊比所致，用在不带对重的电梯中的提升绳索长度很大。比如，在以10∶1悬吊比予以悬吊的不带对重的电梯中，其中同一悬吊比10∶1既用在电梯骄厢上方的也用在电梯骄厢下方，而此电梯具有25米的提升高度，提升绳索的绳索长度是大约270米。在此情况下，由于绳索应力和/或温度的变化，绳索的长度可以改变多达大约50cm。因此，关于绳索伸长补偿的要求也是较高的。为了电梯的运作和安全，至关重要的是，电梯骄厢下方的绳索保持在充分的拉力作用之下。这一点不能总是通过采用一弹簧或一简单杠杆予以实现。
图3是符合本发明的一种电梯结构的示意简图。电梯优选地是一种不带机房的电梯，带有安放在电梯竖井之中的驱动机器304。示于图中的电梯是一种机器居于上方和不带对重的牵引绳轮式电梯，电梯骄厢301沿着各导轨302移动。在图3中，用在图1和2之中的杠杆方案已经被代之以两个绳轮状的构件，优选地是绳轮313和315，在点314处彼此连接，在此处，张紧绳轮313、315固定地装接于电梯骄厢301。各绳轮状构件中，接合电梯骄厢下方的提升绳索部分的绳轮315具有的直径大于接合电梯骄厢上方的提升绳索部分的绳轮313的直径。张紧绳轮313与315的直径之间的直径比值确定了作用在提升绳索上的张紧力以及因此提升绳索伸长的补偿力的大小。在此解决方案中，采用各张紧绳轮形成的优点是，此结构可以补偿甚至很大的绳索伸长。通过改变各张紧绳轮的直径尺寸，可以影响有待补偿的绳索伸长的大小和作用在牵引绳轮上的绳索力T1与T2之间的比值，这一比值可以依靠这种配置使之恒定。由于大悬吊比或大提升高度所致，用在电梯之中的绳索长度是很大的。为了电梯的运作和安全，至关重要的是，电梯骄厢下方的提升绳索部分保持在充分的拉力作用之下，以及有待补偿的绳索伸长量较大。这往往不能利用弹簧或简单杠杆予以实现。在电梯骄厢上方的和下方的采用奇数悬吊比的情况下，各张紧绳轮关联于电梯骄厢不可移动地配装，而在偶数悬吊比的情况下，各张紧绳轮不可移动地配装于电梯竖井或某一其他相应部位，后者并不固定地配装于电梯骄厢。此解决方案可以利用如图3和4所示的各张紧绳轮予以实现，但所用绳轮状构件的数量可以改变；比如，可以只采用一个绳轮而适于各提升绳索固定点的部位在直径上不同。还可以比如采用多于两个的张紧绳轮以使得通过只是改变各张紧绳轮的直径来改变各绳轮之间的直径比。
在图3中，提升绳索行走如下：提升绳索的一端固牢于张紧绳轮313，此绳轮不可移动地装接于绳轮315。这组绳轮313、315在点314处牢固地配装于电梯骄厢。从绳轮313起，提升绳索303上行并遇到于电梯竖井中，优选地是于电梯竖井上部中设置在电梯骄厢上方的转向滑轮312，沿着配置在转向滑轮312上的绳槽绕过它。这些绳槽可以是带敷层的和不带敷层的，比如用诸如聚氨酯或某种别的适当材料等增大摩擦材料来予以涂敷。从滑轮312起，绳索再下行至电梯骄厢上的转向滑轮311，而在绕过此滑轮之后，绳索又上行至配装在电梯竖井上部之中的转向滑轮310。绕过此转向滑轮310之后，绳索再次下行至装在电梯骄厢上的转向滑轮309，并在绕过此滑轮之后，绳索再上行至优选地是配装在提升机器304附近的转向滑轮307。在转向滑轮307与牵引绳轮304之间，此图表明X绕绕绳，在此绕绳中，提升绳索的从转向滑轮307上行至牵引绳轮305的绳段与从牵引绳轮305返回至转向滑轮307的绳段交叉走行。滑轮313、312、311、310、309连同提升机器一起构成了电梯骄厢上方的悬吊配置，在此，悬吊比与电梯骄厢下方的悬吊配置之中的是一样的，此悬吊比在图3中是5∶1。从转向滑轮307起，绳索再走向转向滑轮308，后者优选地是配装就位在电梯竖井下部之中，比如在电梯骄厢导轨302上或在电梯竖井底板上或在某一别的适当地方处。绕过转向滑轮308之后，提升绳索303再上行至配装就位在电梯骄厢上的转向滑轮316，绕过这一滑轮，而后再下行至电梯竖井下部之中的转向滑轮317，绕过它并返回到配装就位在电梯骄厢上的转向滑轮318。绕过转向滑轮318之后，提升绳索303再下行至配装就位在电梯竖井下部之中的转向滑轮319，绕过它并在随后再上行至配装就位在电梯骄厢上且不可移动地配装于张紧绳轮313的张紧绳轮315。
图4是符合本发明的一种电梯结构的示意简图。此电梯优选地是一种不带机房的电梯，带有安放在电梯竖井之中的驱动机器404。示于图中的电梯是一种不带对重和机器居于上方的牵引绳轮式电梯，电梯骄厢401沿着各导轨402移动。图4之中提升绳索403的通行对应于图3之中者，图4之中的不同之处在于，张紧绳轮413、415配装就位在电梯竖井之中，优选地是在电梯竖井的底部上。由于张紧绳轮413、415配装就位在电梯竖井之中而不与电梯骄厢连接，所以这是一种在电梯骄厢1上方的绳索部分中和在其下方的绳索部分中都具有偶数悬吊比的情况。在图4中，悬吊比是4∶1。提升绳索403的电梯骄厢401下方的端部固紧于具有较大直径的张紧绳轮415，而提升绳索的电梯骄厢上方的端部则固紧于具有较小直径的张紧绳轮413。张紧绳轮413、415不可移动地配装在一起并经由安装件420被固牢于电梯竖井。电梯骄厢上方的悬吊配置包括提升机器和转向滑轮412、411、410、409、407。电梯骄厢下方的悬吊配置包括转向滑轮408、416、417、418、419。示于图4之中用作一绳索伸长补偿***的张紧绳轮(415、413)也可以有利地安装成用以代替或是电梯竖井底部处的转向滑轮419，后者优选地是安装就位在竖井底板上；或者电梯竖井上部之中的转向滑轮412，后者优选地是固定就位于竖井顶部。在此实施例中，所需转向滑轮的数量与示于图4之中的实施例相比减少了一个。在适当的情况下，这也使电梯的装设比较容易和比较快速。
图5是符合本发明的一种电梯结构的示意简图。此电梯优选地是一种不带机房的电梯，带有安放在电梯竖井之中的驱动机器504。示于图中的电梯是一种不带对重和机器居于上方的牵引绳轮式电梯，电梯骄厢501沿着各导轨502移动。在具有大提升高度的电梯中，提升绳索的伸长涉及到需要补偿绳索伸长，这必须在某些允许的极限数值内可靠地予以实现。采用一如图5之中所示的符合本发明的一组绳索力量补偿绳轮524，得以获得很长的移动用于补偿绳索伸长。这允许补偿甚至很大的伸长，而采用简单杠杆或弹簧解决方案往往是不能完成的。示于图5之中的符合本发明的补偿绳轮装置在作用在牵引绳轮上的绳索力T1与T2之间形成恒定的比值T1/T2。在示于图5之中的情况下，比值T1/T2等于2/1。
图5之中提升绳索的通行如下。提升绳索503的一端固紧于转向滑轮525，此转向滑轮已经配装成挂在从转向滑轮514下来的绳段上。转向滑轮514与525一起构成绳索力补偿***524，其在图5的情况下是一组补偿绳轮。从转向滑轮514起，提升绳索进一步如结合先前各图所述行走在配装就位在电梯竖井上部之中的转向滑轮512、510、507与配装就位在电梯骄厢上的转向滑轮513、511、509之间，构成电梯骄厢上方的悬吊配置。在提升机器504与牵引绳轮505之间，采用了DW绕绳，这已经结合图1作过详细说明。转向滑轮507与牵引绳轮之间的绕绳也可以采用其他一些适当的绕绳方案予以实现，诸如比方SW、XW或ESW悬吊。从牵引绳轮起，提升绳索经由转向滑轮507再走向安放在电梯竖井下部之中的转向滑轮508。绕过转向滑轮508之后，提升绳索以结合先前各图所述的方式行走在配装就位在竖井下部之中的转向滑轮518、520、522与配装在电梯骄厢501上的转向滑轮519、521、523之间。从转向滑轮523起，提升绳索503再走向包括在绳索力补偿绳轮***524之中并固紧于提升绳索一端的转向滑轮525。沿着转向滑轮525的各绳槽绕过它之后，再走向电梯竖井中或某一别的适当位置的绳索另一端的锚座526。电梯骄厢的悬吊比在电梯骄厢上方或下方都是6∶1。
在示于图5之中的实施例中，绳索力补偿绳轮***524借助于转向滑轮525来补偿绳索伸长。这一转向滑轮525移过距离I，补偿提升绳索503的伸长。补偿距离I等于提升绳索绳索伸长的一半。此外，这一配置形成牵引绳轮505两边恒定的拉力，绳索力之间的比值T1/T2是2/1。绳索力补偿绳轮***524也可以以此实例中所述者以外的其他一些方式予以实现，比如，通过采用具有绳索力补偿绳轮的比较复杂的悬吊配置，例如通过在补偿绳轮***中各转向滑轮之间采用各不同的悬吊比。
图6是采用一种补偿装置以补偿绳索伸长的另一实施方案。绳索的通行和电梯骄厢上方和下方的绳索部分段中的悬吊比等同于如上述的图5之中的那些。提升绳索603以示于图5之中的方式行走在装在电梯骄厢上的转向滑轮609、611、613与电梯竖井上部之中的转向滑轮610、612、614和牵引绳轮605之间，且绳索并且从牵引绳轮605再走向电梯竖井的下部到达牵引绳轮608，而在绕过它之后，再如结合图5所述的那样行走在配装在电梯骄厢上的转向滑轮618、620、622与配装在电梯竖井下部之中的转向滑轮619、621、623之间。在电梯骄厢上方的和下方的部分中电梯骄厢的悬吊比是6∶1。示于图6之中的电梯在补偿装置624方面不同于示于图5之中的情况。图6是符合本发明的、在补偿装置的补偿绳轮624的组合方面有所不同的绕绳配置。在各补偿绳轮的组合中，提升绳索603的一端629不可移动地配装于电梯竖井，从这点起，提升绳索走向牵引绳轮625，绕过它而再走向可以配装就位在电梯竖井上部之中的转向滑轮614，由这里，再以上述方式走向牵引绳轮605。转向滑轮625连同另一转向滑轮626固定地配装。两个转向滑轮626、625可以比如安放在同一轴上，或者它们可以由一直杆或以某种别的适当方式被彼此连接起来。在绕过牵引绳轮623之后，电梯骄厢下方的提升绳索603的部分来到补偿装置624的转向滑轮626，此滑轮以上述方式连接于转向滑轮625。绕过转向滑轮626之后，提升绳索603再走向不可移动地配装就位在电梯竖井之中并构成补偿***624一部分的转向滑轮627。绕过转向滑轮627之后，提升绳索603再走向锚座628，提升绳索的另一端即不可移动地固牢于此。此锚座628是在转向滑轮625上或固定地连接于它。在补偿装置624中采用这种绕绳配置，得以获得绳索力T1与T2之间的恒定比值T1/T2＝3/2。采用这种绕绳配置，可以在牵引绳轮上实现SW绕绳，换句话说，示于图5之中的转向滑轮507不是完全必需的。SW绕绳可以用在牵引绳轮上，因为图示的补偿装置624之中的绕绳配置使牵引绳轮上的所需摩擦成为最小，并容许较小的绳索力T1和T2。不过，如果希望的话，示于图5之中的转向滑轮507可以比如用来如结合先前各图所述那样与提升绳索形成切向接触。在补偿装置624中，绕绳和转向滑轮数量也可以以不同于在此图6中所述那些的方式改变。经由补偿装置624中的绕绳悬吊比值，T1/T2比值可以保持在一所需的恒定大小上。在图6中，绳索伸长的补偿是借助于转向滑轮625和固定地配装于它的转向滑轮626来实现的。补偿装置中绳索伸长补偿距离是，其内悬吊比愈大，它就愈短。
图7是一项实施例，其中绳索的悬吊比是1∶1。在示于图7之中的电梯中，绳索伸长的补偿是利用用作绳索力补偿装置并不可移动地枢转安装在电梯骄厢701上的杠杆715来实现的。以结合图1所述的方式补偿了各绳索力并获得绳索力T1与T2之间的恒定比值，其产生T1/T2比值为T1/T2＝b/a，而与负荷的大小无关。示于图7之中的本发明电梯一项实施例的实例可以采用比如用于4人亦即大约700kg名义负荷的电梯中具有8mm直径的通常采用的传统绳索予以实现。在此电梯中，T1/T2比值是1.5/1，且其采用具有320mm直径和通常的各根切槽沟的牵引绳轮，而电梯骄厢的质量是700kg。在此情况下，向上提升电梯骄厢的力T1是提升电梯骄厢重量及其负荷所需的力的1.5倍，而向下作用在电梯骄厢上的力T2是提升电梯骄厢重量以及负荷所需的力。这一实例并不理想，因为它导致相对于负荷的不必要的大绳索拉力。通过增大悬吊比，可以减小这一绳索拉力。本发明的电梯可以配有一带齿轮的机器，而且它可以比如按照图7以1∶1绕绳予以构作。
图8是符合本发明的一种电梯，其中2∶1的悬吊比用在电梯骄厢801上方的和下方的提升绳索绳的绕绳部分803中，而DW绕绳用在牵引绳轮805与转向滑轮807之间。绳索伸长的补偿和恒定的绳索力是利用图5之中所示的绳索伸长补偿装置来实现的，其形成T1/T2＝2/1的绳索力比值，而转向滑轮825行走的补偿距离等于绳索伸长大小的一半。
图9是本发明的一项实施例，用于补偿绳索伸长和保持各绳索力的恒定比值。在图9中，提升绳索的通行一如上述图6之中者，其中电梯骄厢上方的和下方的电梯骄厢的悬吊比是6∶1。在图9中，提升绳索的通行不同于图6之中的情况之处在于绳索从转向滑轮914下行至转向滑轮924以及在补偿***方面。此外，提升绳索903的一端在牵引绳轮922前面的点923处不可移动地固定于电梯竖井。在此图中，为实现提升绳索伸长的补偿，转向滑轮908在点926处固定于提升绳索903的一端。提升绳索的伸长以如下方式予以补偿，即该转向滑轮908向上或向下移动经过一个对应于绳索伸长的一半的距离，从而补偿绳索伸长。在示于图9之中的***中，绳索伸长的补偿和恒定绳索力的维持按照与图5所示情况同样的原理予以实现，其中各绳索力的比值T1/T2是2/1，而由转向滑轮908行走的补偿距离等于绳索伸长大小的一半。图9的补偿***可以通过利用电梯竖井下部之中的任一转向滑轮908、919、921、将提升绳索的一端固定于相应转向滑轮来予以实现，如上面结合转向滑轮908所述的那样。
当电梯骄厢以一较小的悬吊比，诸如比方1∶1、1∶2、1∶3或1∶4，被悬吊时，可以采用大直径的各转向滑轮和大粗细的提升绳索。在电梯骄厢下方，可以在必要时采用较小的转向滑轮，因为提升绳索中的拉力低于电梯骄厢上方的绳段之中的，允许采用较小的提升绳索挠曲半径。在电梯骄厢下方的具有较小空间的电梯中，优选地是在电梯骄厢下方的绳索部分中采用小直径的各转向滑轮，因为，通过采用符合本发明的绳索力补偿***，电梯骄厢下方的绳索部分的拉力可以保持一恒定的水平上，就比值T1/T2而言低于电梯骄厢上方的绳索部分中的拉力。这就使得可能减小电梯骄厢下方的绳索部分中各转向滑轮的直径而不会导致关于提升绳索使用寿命的任何显著损失。比如，转向滑轮的直径D对所用绳索直径d的比值可以是D/d＜40，而优选地是D/d比值可以只是D/d＝25～30，此时电梯骄厢上方的绳索部分中各转向滑轮的直径对提升绳索直径的比值是D/d＝40。通过采用具有较小直径的各转向滑轮，电梯骄厢下方的所需的空间可以减小到很小的大小，可以优选地只是200mm。
本发明电梯的一项优选实施例是一种不带机房和机器居于上方的电梯，其中驱动机器具有一带敷层的牵引绳轮，以及此电梯具有基本上圆截面的较细提升绳索。在此电梯中，提升绳索与牵引绳轮之间的接触角大于180°。此电梯包括一单元，带有一安装底座，上面配装一驱动机器、一牵引绳轮和一相对于牵引绳轮以正确角度配装的转向滑轮。此单元固牢于电梯导轨。此电梯以9∶1的悬吊比不带对重地实现，以致电梯骄厢上方的绳索悬吊比和电梯骄厢下方的绳索悬吊比都是9∶1，并且电梯的绳索行走在电梯骄厢的各壁部之一与电梯竖井壁部之间的空间之中。用于补偿电梯绳索的绳索伸长的解决方案包括一组补偿绳轮，它在力T1与T2之间形成恒定的比值T1/T2＝2∶1。在所用的补偿绳轮***下，所需的补偿距离等于绳索伸长大小的一半。
本发明电梯的另一项优选实施例是一种电梯骄厢上方和下方具有10∶1悬吊比而不带对重的电梯。此实施例采用优选地是8mm直径的通常提升绳索和至少在各绳槽区域内由铸铁制成的牵引绳轮。牵引绳轮具有各根切式绳槽而其对牵引绳轮的接触角已经借助于一转向滑轮而调整为180°或更大。当采用通常的8mm绳索时，牵引绳轮直径优选地是340mm。所用的各转向滑轮是大绳索绳轮，它们在通常8mm提升绳索的情况下具有320、330、340mm或甚至更大的直径。各绳索力保持不变使得它们之间的比值T1/T2等于3/2。
对于本技术领域中熟练的人员来说，显然是，本发明的各不同实施例不限于上述的各实例，而是它们可以在下方的提出的各项权利要求的范畴之内予以改变。比方，提升绳索在电梯竖井上部与电梯骄厢之间以及在电梯骄厢与它下面各转向滑轮之间的通行次数，就本发明的各基本优点而论，并不是一项具有决定性意义的问题，虽然可以通过采用多重绳索通行来获得某些额外的好处。一般，是如此实施应用的，即绳索从上面走向电梯骄厢的次数与从下面走向电梯骄厢的次数的一样多，以致上行各转向滑轮和下行各转向滑轮的悬吊比是一样的。同样显然的是，提升绳索不一定需要在电梯骄厢下面通过。按照上述各实例，熟练人士可以改变本发明的实施例，而牵引绳轮和绳索滑轮，代替带敷层的金属滑轮，也可以是不带敷层的金属滑轮或不带敷层的由适合此用途的某种其他材料制成的滑轮。
对于本技术领域中的熟练人员来说，更为显然的是，用在本发明之中的金属牵引绳轮和绳索滑轮，用作转向滑轮并至少在其绳槽区域内敷以非金属材料，可以采用由比如橡胶、聚氨酯或某种适合于此用途的其他材料构成的某一涂敷材料予以实现。
对于本技术领域中的熟练人员来说同样明显的是，电梯骄厢和机器单元可以以不同于各实例之中所述的布局布置在电梯竖井的横截面积之中。这样一种不同的布局或可是比如如下的一种，即其中机器在从竖井门口观看时位于电梯骄厢的后面而绳索相对于电梯骄厢底部沿对角方向在电梯骄厢下面通过。使绳索相对于底部形状沿对角或其它倾斜方向在电梯骄厢下面通过，当使电梯骄厢在绳索上的悬吊相对于电梯的质心为对称时，在其他类型的悬吊布局中也会形成某种优点。
对于本技术领域中的熟练人员来说另外显然的是，为向马达供电所需的设备和为电梯控制所需的设备可以安放在别的地方而不结合于机器单元，比如在一单独的仪表箱之中，或者为控制所需的设备可以制成为分立的单元，它们可以设置在电梯竖井之中和/或建筑物的其他一些部分之中。对于熟练人员同样显然的是，应用本发明的一部电梯可以以不同于上述各实例的方式予以配备。对于熟练人员来说另外明显的是，本发明的电梯可以采用几乎任一类型的挠性提升手段具作为提升绳索，比如一或多股的挠性绳索、扁平带、带齿带、三角带或某种别的适用于此用途的类型的带。
对于本技术领域中的熟练人员来说明显的是，代替使用带有填料的绳索，本发明可以使用不带填料的、加以润滑或不加以润滑的绳索予以实现。此外，对于本技术领域中的熟练人员来说明显的是，绳索可以多种方式拧绞而成。
对于本技术领域中的熟练人员来说，也很明显的是，本发明的电梯可以采用与作为实例描述的绕绳配置不同的牵引绳轮与转向滑轮/各转向滑轮之间的绕绳配置来增大接触角α。比如，可以以不同于各实例之中所述的各种绕绳配置的其他一些方式来设置转向滑轮/各转向滑轮、牵引绳轮和提升绳索。对于熟练人员来说同样明显的是，在本发明的电梯中，电梯也可以配有一对重，在此电梯中，对重具有比如低于电梯骄厢重量的重量并用一单独的绕绳配置予以悬吊。
由于用作转向滑轮的各绳索滑轮的轴承阻力和由于绳索与各绳索绳轮之间的摩擦，以及出现在补偿***之中的各种可能的损失，各拉力之间的比值会稍许偏离补偿***的名义比值。即使是5％的偏差也不会造成任何显著的缺点，因为在任何情况下，电梯必须具有某种内在的强固性。

Claims (14)

1.一种电梯，其中电梯骄厢借助于由单独一根绳索或几根平行绳索组成的提升绳索予以悬吊，所述电梯具有一牵引绳轮，牵引绳轮借助于提升绳索移动电梯骄厢，其特征在于，电梯具有从电梯骄厢上行和下行的提升绳索的绳索部分，而从电梯骄厢上行的绳索部分处在第一绳索拉力(T1)之下，此拉力大于作为从电梯骄厢下行的绳索部分的绳索拉力的第二绳索拉力(T2)，且电梯包括一补偿***用于保持第一绳索拉力与第二绳索拉力之间的比值(T1/T2)基本恒定。
2.按照权利要求1所述的电梯，其特征在于，电梯是一种不带对重的电梯。
3.按照权利要求1或2所述的电梯，其特征在于，补偿***是一杠杆、一组张紧绳轮或一组补偿绳轮。
4.按照前述各权利要求中任何一项所述的电梯，其特征在于，补偿***包括一和/或多个转向滑轮。
5.按照前述各权利要求中任何一项所述的电梯，其特征在于，牵引绳轮与提升绳索之间的连续接触角是至少180°。
6.按照前述各权利要求中任何一项所述的电梯，其特征在于，牵引绳轮与用作转向滑轮的绳索滑轮之间所用的绕绳是ESW绕绳或DW绕绳或XW绕绳或某种别的相应绕绳。
7.按照前述各权利要求中任何一项所述的电梯，其特征在于，所用提升绳索是高强度提升绳索。
8.按照前述各权利要求中任何一项所述的电梯，其特征在于，提升绳索具有小于8mm的直径，优选地是在3～5mm之间。
9.按照前述各权利要求中任何一项所述的电梯，其特征在于，提升机器相对于负荷是特别轻的。
10.按照前述各权利要求中任何一项所述的电梯，其特征在于，牵引绳轮涂敷以聚氨酯、橡胶或某种别的适于此用途的摩擦材料。
11.按照前述各权利要求中任何一项所述的电梯，其特征在于，牵引绳轮至少在绳槽的区域内是由金属优选地是铸铁制成的，而各绳槽优选地是根切式的。
12.按照前述各权利要求中任何一项所述的电梯，其特征在于，电梯骄厢下方的各转向滑轮的D/d比值低于40。
13.一种构作电梯的方法，其特征在于，电梯骄厢连接于用以提升电梯骄厢的电梯绳索，所述绳索由单独一根绳索或多根平行绳索组成并包括从电梯骄厢上行和下行的绳索部分，且电梯绳索配有一补偿***用于在作用于向上和向下方向的绳索力之间保持基本恒定的比值(T1/T2)。
14.在沿向上和向下方向作用于电梯骄厢的绳索力之间保持恒定比值的补偿***在不带对重的电梯中的应用。
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