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Die
Erfindung betrifft ein Zugmittel, insbesondere für eine
Aufzugsanlage, einen Zugmitteltrieb mit diesem Zugmittel und wenigstens
einer Traktionsscheibe sowie eine Aufzugsanlage, aufweisend diesen
Zugmitteltrieb.
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Zugmittel
und Zugmitteltriebe für Aufzugsanlagen sind dem Fachmann
bekannt. Es werden häufig Seile oder Riemen eingesetzt,
wobei als Riemen Flachriemen, Keilrippenriemen oder Zahnriemen Verwendung
finden.
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Bei
Seilen als Zugmittel ist jedem einzelnen Seil eindeutig eine eigene
Seilrille auf der das Zugmittel antreibenden Traktionsscheibe zugeordnet.
Jedes einzelne Seil ist ein eigenständiges Zugelement und
kann auch einzeln betrieben werden. Für höhere Leistungen
werden entweder mehrere Seile parallel eingesetzt oder der Seildurchmesser
wird erhöht. Das Einzelseil ist nicht nur Zugmittel zur Übertragung der
Zugkräfte, sondern ist auch direkt an der Übertragung
der Traktionskräfte beteiligt. Seile als Zugmittel haben
den Vorteil, dass die Kraft direkt von der Traktionsscheibe auf
die Seile übertragbar ist.
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Bei
Riemen als Zugmittel sind immer mehrere nebeneinander liegende Seile
als Zugträger in einen gemeinsamen elastomeren Riemenkörper
eingebettet. Die Zugträger sind dabei vollständig
mit dem Elastomermaterial des Riemenkörpers umhüllt, umschlossen
und in dieses eingebettet. Die Ebene der Zugträger liegt
weit oberhalb der Kontaktfläche, welche der Riemen mit
der entsprechenden Traktionsscheibe bildet, wobei beim Zahnriemen
die Riemenverzahnung, bei Keilrippen die Keilebene und bei Flachriemen
direkt die flache Riemenoberfläche Kontaktfläche
ist. Zwischen Zugträger und korrespondierender Traktionsscheibe
ist eine im Vergleich zum Durchmesser des Zugträgers dicke
Elastomerschicht angeordnet. Hier sind die Zugträger ausschließlich
zur Übertragung der Zugkräfte zuständig, während
das Elastomermaterial die Traktionskräfte überträgt.
Somit ist das Elastomermaterial des Zugmittels zwischen Zugträger
und Kontaktfläche während des Betriebes hohen
Scher- und Schubspannungen ausgesetzt, wodurch die Gefahr der Ermüdung
des Elastomermateriales besteht.
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Riemen
bieten gegenüber einzelnen Seilen den Vorteil, dass die
Handhabung vereinfacht ist, da bei Aufbau oder Wartung des Riementriebes
nicht jedes einzelne Seil auf jede korrespondierende Nut der Traktionsscheibe
aufgelegt werden muss, sondern nur der Elastomerkörper,
in den die Zugträger eingebettet sind. Zudem sind kleine
Traktionsscheibendurchmesser einsetzbar, da die eingebetteten Zugträger
meist relativ kleine Durchmesser aufweisen. Zudem sind Riemen als
Zugmittel nahezu wartungsfrei, da keine Schmierung erforderlich
ist. Jedoch ist die übertragbare Kraft neben der Reibung
zwischen Traktionsscheibe und Elastomer u. a. auch von der Scherfestigkeit
des Elastomermaterials abhängig. Durch die Scherung des
Elastomermaterials ist ein derartiger Riemen ermüdungsgefährdet.
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Aus
der
DE 10 2007 021 434.2 und
der noch nicht veröffentlichten
DE 10 2008 037 536.5 der Anmelderin
als nächstliegender Stand der Technik sind Zugmittel bekannt
geworden, welche aus mehreren nebeneinander und beabstandet voneinander
angeordneten Zugträgern in Form von Stahlseilen besteht,
wobei jedes Stahlseil eine Elastomerummantelung aufweist und diese
ummantelten Stahlseile durch eine gemeinsame Rückenschicht
miteinander verbunden sind.
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Insbesondere
ist in der
DE 10 2008 037 536.5 ein
Zugmittel mit Zugträgern beschrieben, bei dem jeder Zugträger
durch Elastomermaterial zu einem ummantelten Zugträger
ummantelt ist, bei dem die ummantelten Zugträger im Querschnitt
des Zugmittels in einer Ebene nebeneinander derart beabstandet zueinander
angeordnet sind, so dass zwischen zwei benachbarten, ummantelten
Zugträgern ein Freiraum vorhanden ist, welcher von einer
Breitseite des Zugmittels bis wenigstens in etwa bis an eine Mittenebene
reicht, welche im Querschnitt des Zugmittels von den Mitten der
Zugträger aufgespannt ist, bei dem das Verhältnis
des Durchmessers des ummantelten Zugträgers zum Durchmesser
des blanken Zugträgers zwischen 1,05 und 2,25, vorzugsweise
zwischen 1,2 und 1,6 beträgt und bei dem zwei benachbarte
ummantelte Zugträger durch eine Verbinderschicht miteinander
verbunden sind. Durch diese Anordnung sind die Vorteile der Riementechnik mit
denen der Seiltechnik synergetisch verbunden. Die Zone der Kraftübertragung
zwischen Traktionsscheibe und Zugmittel liegt nahezu direkt in der
Eingriffszone. Dieses Zugmittel, welches auch als „Verbundseil” bezeichnet
werden kann, ist einfach zu handhaben und ist annähernd
wartungsfrei.
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Nachteilig
ist jedoch, dass sich während des Betriebes des Zugmittels
durch Verdrängung von Luft aus dem Einlaufkeil, welcher
im Einlauf dieses Zugmittels zwischen der ebenen Kontaktoberfläche
des Zugmittels und der Traktionsscheibe entsteht, unerwünschte
Geräusche entwickeln, wie beispielsweise ein als sehr unangenehm
empfundenes Pfeifgeräusch. Nachteilig ist weiterhin, dass
durch Verschmutzung der Traktionsoberflächen des Zugmittels während
des Betriebes die Traktionseigenschaften nachlassen.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Zugmittel der vorgenannten
Art bereitzustellen, das geräuscharm arbeitet und auch
bei längerem Betrieb hervorragende Traktionseigenschaften
aufweist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass die Verbinderschicht Durchbrechungen aufweist, an denen der
Freiraum durch die gesamte Querschnittshöhe des Zugmittels
hindurchreicht.
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Das
Zugmittel arbeitet geräuschärmer, da die Luft
aus dem Einlaufkeil durch die Durchbrechungen entweichen kann. Zudem
können die Durchbrechungen Verschmutzungen aufnehmen, so
dass diese sich nicht auf der Traktionsoberfläche ansammeln. Somit
bleiben die Traktionseigenschaften über die Lebensdauer
des Riemens nahezu gleich gut.
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Vorteilhaft
ist es, wenn die Dicke der Ummantelung des Zugträgers im
Bereich von 0,2–2 mm liegt. In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung liegt die Dicke der Ummantelung des Zugträgers
im Bereich von 0,5–1 mm. Bei diesen geringen Dicken der
Ummantelung ist diese besonders gering auf Scherung beansprucht
und die übertragbare Zugkraft dementsprechend hoch. Die
Lebensdauer des Zugmittels und deren Handhabbarkeit sind verbessert.
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Vorteilhafterweise
ist das Elastomer ein Polyurethan. Polyurethan weist sowohl gute
Reib- als auch gute Hafteigenschaften auf und ist relativ unempfindlich
gegen Scherung.
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In
einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Ummantelung
der Einzelseile eine der Traktionsscheibe zugewandte Außenkontur
auf, deren Querschnitt eine Teilkreisform ist. Die Ummantelung der
in allen Ausführungsformen im Querschnitt in etwa kreisrunden
Festigkeitsträger ist mit gleichmäßiger
Dicke um den Festigkeitsträger herum ausgeführt.
Die Scherspannungen im Betrieb des Zugmitteltriebes sind bei dieser
Ausführungsform am geringsten.
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In
anderen Weiterbildungen der Erfindung ist der Querschnitt der Außenkontur
nicht teilkreisförmig, sondern beispielsweise trapezförmig,
konisch, elliptisch, bogenförmig oder quadratisch ausgebildet. Die
Ausgestaltung der Querschnitte der Ummantelung in verschiedene Geometrien
hat den Vorteil, dass das Verbundseil damit einer Vielzahl von Traktionsscheibenprofilen
anpassbar ist.
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In
einer Weiterbildung der Erfindung sind die Einzelseile des Verbundseiles
derart voneinander beabstandet, dass der Abstand der Mitten der
Einzelseile kleiner oder gleich dem fünffachen Durchmesser
d1 der unummantelten Zugträger und minimal d1 + 1,5 mm
beträgt.
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In
einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist jedes Zugmittel mindestens
vier Zugträger auf. Die Sicherheit gegen Verdrehungen des
Zugmittels ist dadurch verbessert, so dass ein sicherer Einlauf
in die Eingriffszone der Traktionsscheibe gewährleistet ist.
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In
einer Ausbildungsform der Erfindung besteht die Verbinderschicht
aus einzelnen Stegen, welche innerhalb derselben Querschnittsebene
des Zugmittels angeordnet sind.
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In
einer alternativen Ausführungsform ist die Verbinderschicht
eine durchgehende Schicht, welche Durchbrechungen aufweist. Je nach
Herstellungsverfahren werden die Stege nach der Ummantelung der Korde
aufgebracht, während die Durchbrechungen nachträglich
in die Verbinderschicht beispielsweise gestanzt werden.
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Zweckmäßig
ist es, wenn zwei in Querrichtung benachbarte Stege oder zwei in
Querrichtung benachbarte Durchbrechungen in Längsrichtung
versetzt zueinander und vorteilhafterweise zufällig verteilt
angeordnet sind. Hierdurch ist die Geräuschbildung besonders
minimiert.
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Es
ist zur Geräuschminimierung ebenfalls zweckmäßig,
dass zwei in Längsrichtung und/oder Querrichtung benachbarte
Stege oder zwei in Längsrichtung und/oder Querrichtung
benachbarte Durchbrechungen ungleiche Längen aufweisen.
Die Gefahr von Resonanzen ist vermieden.
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In
einer Ausführungsform der Erfindung ist die durchgehende
Schicht eine Rückenschicht. In einer anderen Ausführungsform
der Erfindung ist die durchgehende Schicht eine Mittenschicht, wobei
die Mittenschicht in etwa in der Mittenebene, welche durch die Mitten
der Zugträger aufgespannt wird, angeordnet ist.
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In
einer Weiterbildung der Erfindung weist die Rückenschicht
eine Dicke c auf, wobei c der halben Dicke (D) des Zugmittels entspricht.
Die Dicke c kann jedoch variabel sein, wobei die Dicke c oberhalb des
Mittelpunktes des Zugträgers dünner ist als zwischen
den Zugträgern oberhalb des Freiraumes ist. C hat an seiner
dünnsten Stelle mindestens die Schichtdicke der Ummantelung.
Die maximale Schichtstärke von c sollte ½ D nicht überschreiten,
da sonst die Biegeflexibilität stark nachlässt
und größere Biegedurchmesser nötig werden.
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Der
Zugmitteltrieb, insbesondere für eine Aufzugsanlage, zeichnet
sich dadurch aus, dass dieser aus einem vorbeschriebenen Zugmittel
und wenigstens einer Traktionsscheibe besteht, durch welche das
Zugmittel antreibbar ist, wobei je ein ummantelter Zugträger
in je eine korrespondierende Rille der Traktionsscheibe eingreift,
wobei wenigstens ein Zugträger zu wenigstens 20% seines
blanken Durchmessers in die korrespondierende Rille der Traktionsscheibe
eingreift.
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Die
Aufzugsanlage zeichnet sich dadurch aus, dass diese einen vorgenannten
Zugmitteltrieb aufweist.
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Weitere
Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand
der Zeichnungen, die schematische Ausführungsbeispiele
eines erfindungsgemäßen Zugmittels darstellt,
näher erläutert. Es zeigen die:
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1 ein
erfindungsgemäßes Zugmittel mit Durchbrechungen;
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2 ein
anderes erfindungsgemäßes Zugmittel mit Stegen;
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3 ein
wiederum anderes erfindungsgemäßes Zugmittel mit
Stegen.
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Die 1 zeigt
ein erfindungsgemäßes Zugmittel 1 aus
Polyurethan mit Durchbrechungen, welches insbesondere in Aufzugsanlagen
einsetzbar ist. Das Zugmittel 1 weist sechs Stahlseile 2 als
Zugträgern auf. Jedes Stahlseil 2 hat eine Ummantelung 3 aus
Polyurethan zu ummantelten Stahlseilen 4. Die Dicke der
Ummantelung beträgt 0,7 mm. Die Stahlseile 2 sind
in einer Ebene nebeneinander derart beabstandet zueinander angeordnet,
so dass zwischen zwei benachbarten, ummantelten Stahlseilen 4 ein
Freiraum 5 vorhanden ist. Die Zugträger (2)
des Zugmittels (1) sind derart voneinander beabstandet, so
dass der Abstand (t) der Mitten (6) benachbarter Zugträger
(2) dem 2,2-fachen Durchmesser (d1) der Zugträger
(2) entspricht. Der Freiraum 5 reicht von einer
Breitseite des Zugmittels 1 bis wenigstens in etwa bis
an eine Mittenebene, welche im Querschnitt des Zugmittels 1 von
den Mitten 6 der Stahlseile aufgespannt ist, wobei das
Verhältnis des Durchmessers der ummantelten Stahlseile
d2 zum Durchmesser d1 des blanken Stahlseiles 1,6 beträgt.
Die be nachbarten, ummantelten Stahlseile sind durch eine Verbinderschicht 7 aus
Polyurethan miteinander verbunden. Die Verbinderschicht 7 weist
Durchbrechungen 8 auf, an denen der Freiraum 5 durch
die gesamte Querschnittshöhe h des Zugmittels 1 hindurchreicht. Die
Durchbrechungen 8 sind länglich und parallel zur Längsrichtung
(Pfeil) des Zugmittels langeordnet. Die Durchbrechungen 8 sind
in der Verbinderschicht 7 zwischen zwei Stahlseilen 2 angeordnet.
Zwei in Querrichtung benachbarte Durchbrechungen 8 sind in
Längsrichtung versetzt zueinander angeordnet, während
die dritte Durchbrechung der ersten Durchbrechung entspricht. Die
Länge der Durchbrechungen 8 kann zwischen 1 bis
3 × t betragen und beträgt hier 1,5 × t.
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Die 2 zeigt
ein anderes erfindungsgemäßes Zugmittel 1,
welches entsprechende des Zugmittels 1 der 1 gestaltet
ist, jedoch besteht die Verbinderschicht 7 aus Stegen 9.
Die Länge 12 eines Steges 9 entspricht
1 × t. Der Abstand 11 zweier in Längsrichtung
benachbarter Stege 9 beträgt 3 × t. Der
Abstand 11 zweier in Längsrichtung benachbarter
Stege 9 bemisst sich von der Mitte des einen Steges 9 bis
zur Mitte des anderen Steges 9.
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Die 3 zeigt
ein anderes erfindungsgemäßes Zugmittel 1,
welches entsprechende des Zugmittels 1 der 1 gestaltet
ist, jedoch ist die Verbinderschicht 7 eine Mittenschicht,
wobei die Mittenschicht in etwa in der Mittenebene, welche durch
die Mitten 6 der Stahlseile 2 aufgespannt wird,
angeordnet und besteht aus Stegen 9. Der Abstand 11 zweier in
Längsrichtung benachbarter Stege 9 beträgt
2,3 × t. Der Abstand 11 zweier in Längsrichtung
benachbarter Stege 9 bemisst sich von der Mitte des einen Steges 9 bis
zur Mitte des anderen Steges 9. Die Länge 12 eines
Steges 9 beträgt 1 × t. Der Steg 9 weist
eine Dicke 13 von ½ × d1 auf. In Querrichtung benachbarte
Durchbrechungen 8 sind nicht in Längsrichtung
(Pfeil) zueinander versetzt angeordnet.
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- 1
- Zugmittel
- 2
- Stahlseil
- 3
- Ummantelung
- 4
- Ummanteltes
Stahlseil
- 5
- Freiraum
- 6
- Mitte
des Stahlseiles
- 7
- Verbinderschicht
- 8
- Durchbrechung
- 9
- Steg
- 10
- Breitseite
- 11
- Abstand
zweier Stege
- 12
- Länge
eines Steges
- 13
- Dicke
eines Steges
- h
- Querschnittshöhe
des Zugmittels
- d1
- Durchmesser
Stahlseil
- d2
- Durchmesser
ummanteltes Stahlseil
- t
- Abstand
der Mitten zweier benachbarter Stahlseile
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102007021434 [0006]
- - DE 102008037536 [0006, 0007]