WO2021233816A1

WO2021233816A1 - Riemenscheibe zum führen eines riemens zum tragen eines fahrkorbs und/oder eines gegengewichts einer aufzugsanlage

Info

Publication number: WO2021233816A1
Application number: PCT/EP2021/062966
Authority: WO
Inventors: Florian Dold
Original assignee: Inventio Ag
Priority date: 2020-05-18
Filing date: 2021-05-17
Publication date: 2021-11-25
Also published as: CN115667116A; US12012304B2; EP4153521A1; BR112022023155A2; US20230192446A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Riemenscheibe (118) zum Führen eines Riemens (106) zum Tragen eines Fahrkorbs (102) und/oder eines Gegengewichts (104) einer Aufzugsanlage (100). Die Riemenscheibe (118) umfasst eine Mehrzahl umlaufender, axial voneinander beabstandeter Rillen (202) zum Aufnehmen von Rippen (204) des Riemens (106), wobei jede der Rillen (202) zwei einander gegenüberliegende Rillenflanken (300) zur Kraftübertragung durch Reibschluss mit einer der Rippen (204) und zwischen den zwei Rillenflanken (300) eine umlaufende Nut (302) aufweist. Eine Breite (B) der Nut (302) beträgt mindestens 25 Prozent eines axialen Abstands (A) der Rillen (202) und mindestens 80 Prozent einer Höhe (H) der Rillen (202).

Description

Riemenscheibe zum Führen eines Riemens zum Tragen eines Fahrkorbs und/oder eines Gegengewichts einer Aufzugsanlage

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Riemenscheibe zum Führen eines Riemens zum Tragen eines Fahrkorbs und/oder eines Gegengewichts einer Aufzugsanlage, eine mit einer solchen Riemenscheibe versehene Vorrichtung zum Tragen eines Fahrkorbs und/oder eines Gegengewichts einer Aufzugsanlage und eine Aufzugsanlage mit einer solchen Vorrichtung.

Bei Aufzügen mit Treibscheibenantrieb können ein Fahrkorb und ein Gegengewicht über Tragmittel wie beispielsweise Seile, Gurte oder Riemen miteinander verbunden sein. Kräfte zwischen dem Tragmittel und einer Treibscheibe werden in der Regel durch Reibschluss übertragen. Da die Tragmittel im Allgemeinen sowohl zum Halten des Gewichts des Fahrkorbs und/oder des Gegengewichts als auch, angetrieben durch die Treibscheibe, zum Verlagern des Fahrkorbs und/oder des Gegengewichts dienen, werden sie auch als Halte- und Traktionsmittel (englisch Suspension traction media, kurz STM) bezeichnet.

Als Riemen können beispielsweise Keilrippenriemen mit einer Mehrzahl paralleler keilförmiger Fängsrippen zum Einsatz kommen, die über eine oder mehrere Riemenscheiben mit entsprechenden Rillen umgelenkt bzw. angetrieben werden. Fäuft ein solcher Riemen schräg in eine Riemenscheibe ein, so kann es bei kleineren Schrägzugwinkeln zu einer unerwünschten Geräuschentwicklung kommen. Bei grösseren Schrägzugwinkeln kann der Riemen unter Umständen aus den Rillen klettern.

Ein Verhalten des Riemens bei Schrägzug, etwa dessen Neigung zur Geräuschentwicklung bzw. zum Klettern, wird unter anderem durch eine Geometrie der Rillenflanken und eine Flächenpressung zwischen Riemen und Riemenscheibe beeinflusst. Versuche haben gezeigt, dass durch eine Erhöhung der Flächenpressung, etwa infolge einer Erhöhung einer zu fördernden Fast, die Neigung zur Geräuschentwicklung bzw. zum Klettern reduziert werden kann und dass eine Verringerung der Flächenpressung, etwa infolge einer Vergrösserung eines Durchmessers der Riemenscheibe, das Gegenteil bewirken kann.

Es kann unter anderem ein Bedarf daran bestehen, einen Riementrieb einer Aufzugsanlage robuster gegenüber Belastungen durch Schrägzug zu machen. Insbesondere kann ein Bedarf daran bestehen, eine Riemenscheibe zu schaffen, durch die ein Anpressdruck des Riemens erhöht werden kann, ohne einen Durchmesser der Riemenscheibe zu verringern und/oder eine Zugbelastung des Riemens zu erhöhen.

Ferner kann ein Bedarf an einer mit einer solchen Riemenscheibe versehenen Vorrichtung zum Tragen eines Fahrkorbs und/oder eines Gegengewichts einer Aufzugsanlage sowie an einer mit einer solchen Vorrichtung versehenen Aufzugsanlage bestehen.

Diesem Bedarf kann durch eine Riemenscheibe, eine Vorrichtung und eine Aufzugsanlage gemäss den unabhängigen Ansprüchen entsprochen werden. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung definiert.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Riemenscheibe zum Führen eines Riemens zum Tragen eines Fahrkorbs und/oder eines Gegengewichts einer Aufzugsanlage. Die Riemenscheibe weist eine Mehrzahl umlaufender, axial voneinander beabstandeter Rillen zum Aufnehmen von Rippen des Riemens auf. Jede der Rillen weist zwei einander gegenüberliegende Rillenflanken zur Kraftübertragung durch Reibschluss mit einer der Rippen auf. Zwischen den zwei Rillenflanken weist jede der Rillen eine umlaufende Nut auf. Eine Breite der Nut beträgt mindestens 25 Prozent eines axialen Abstands der Rillen und mindestens 80 Prozent einer Höhe der Rillen. Die Rillenflanken bilden bevorzugt jeweils ein keilförmiges Profil. Die Rillenflanken verlaufen insbesondere geradlinig.

Mithilfe einer derartig dimensionierten Nut kann verhindert werden, dass der Riemen bei Schrägzug starke Geräusche verursacht. Auch kann damit der Neigung des Riemens, bei Schrägzug aus den Rillen zu klettern, entgegengewirkt werden. Beispielsweise kann dadurch erreicht werden, dass der Riemen im Vergleich zu einer herkömmlichen Riemenscheibe erst bei relativ grossen Schrägzugwinkeln zu klettern beginnt. Vorteilhaft ist ferner, dass die Riemenscheibe in ein bestehendes Aufzugssystem ohne nennenswerte Änderungen übernommen werden kann, beispielsweise ohne Austausch des Riemens. Die Riemenscheibe kann eine Treibscheibe oder eine Umlenkrolle sein. Eine Treibscheibe wird dabei im Allgemeinen von einer Antriebsmaschine angetrieben und von dieser aktiv in Rotation versetzt. Durch Traktion mit der Umfangsfläche der Treibscheibe kann somit ein über diese Umfangsfläche verlaufender Riemen aktiv angetrieben, d. h. verlagert werden. Eine Umlenkrolle ist hingegen nicht mit einer Antriebsmaschine verbunden. Stattdessen wird die Umlenkrolle passiv in Rotation versetzt, wenn sich der über die Umfangsfläche der Umlenkrolle verlaufende Riemen in seiner Längsrichtung bewegt.

Unter einer umlaufenden Rille kann eine sich in Umfangsrichtung der Riemenscheibe erstreckende Vertiefung in einer Mantelfläche der Riemenscheibe verstanden werden. Die Rillen können jeweils in einem bestimmten axialen Abstand nebeneinander angeordnet sein. Der axiale Abstand kann beispielsweise von Rillenmitte zu Rillenmitte zweier benachbarter Rillen gemessen sein. Axial bedeutet hier in Richtung einer Drehachse der Riemenscheibe. Die umlaufende Rille kann entlang des Umfangs der Riemenscheibe einen gleichbleibenden Querschnitt bzw. eine gleichbleibende Kontur aufweisen.

Eine Rillenflanke kann geometrisch als eine Mantelfläche eines Kegelstumpfes aufgefasst werden, dessen Kegelachse mit der Drehachse der Riemenscheibe identisch ist. Je nachdem, ob eine Mantellinie des Kegelstumpfes gerade oder gekrümmt ist, kann die Rillenflanke plan oder gewölbt, beispielsweise konkav oder konvex, ausgeformt sein.

Die zwei Rillenflanken können einander gegenüberliegen. Beispielsweise können die zwei Rillenflanken senkrecht oder schräg zueinander ausgerichtet sein, um eine Keilform zu bilden. Insbesondere können die zwei Rillenflanken spiegelsymmetrisch bezüglich einer orthogonal zur Drehachse der Riemenscheibe verlaufenden Ebene ausgestaltet sein.

Die Rillen können jeweils eine Rillenhöhe haben, die mindestens so gross ist wie eine Summe aus einer Tiefe der Nut und einer projizierten Höhe der Rillenflanken. Darunter ist eine Höhe zu verstehen, die sich durch Projektion einer Rillenflanke auf eine zur Drehachse orthogonale Achse ergibt. Unter einer Rillenhöhe kann in diesem Zusammenhang eine jeweilige radiale Ausdehnung der Rillen von einem Grund der Nut bis zu einer äussersten Kante der Rillen verstanden werden. Der Grund der Nut kann als ein Rillengrund der jeweiligen Rille aufgefasst werden.

Anders ausgedrückt kann jede der Rillen radial in einen ersten, äusseren Abschnitt und einen an den ersten Abschnitt grenzenden zweiten, inneren Abschnitt unterteilt sein, wobei der erste Abschnitt die Rillenflanken umfasst und der zweite Abschnitt die umlaufende Nut umfasst.

Die Nut kann einen Abschnitt der Rille bilden, der im Vergleich zu einem von den Rillenflanken begrenzten Abschnitt der Rille als unterschneidender Bereich ausgebildet ist. Anders ausgedrückt kann die Rille im Querschnitt betrachtet als aus zwei Abschnitten, d. h. einem radial äusseren Abschnitt und einem radial inneren Abschnitt, zusammengesetzt angesehen werden.

Der radial äussere Abschnitt ist dabei seitlich von den Rillenflanken begrenzt. Dieser radial äussere Abschnitt veijüngt sich von radial aussen nach radial weiter innen zunehmend, d. h., die Rillenflanken verlaufen im Querschnitt schräg relativ zur Drehachse der Riemenscheibe. Somit kann von Rippen eines Riemens, die in die Rillen der Riemenscheibe eingreifen, ein Anpressdruck in einer zur Drehachse der Riemenscheibe orthogonalen Richtung auf die Rillenflanken ausgeübt werden.

Der radial innere Abschnitt ist seitlich von Wandflächen der Nut begrenzt. Diese Wandflächen sind dabei derart angeordnet bzw. orientiert, dass der von der Nut gebildete innere Abschnitt im Vergleich zu einem gesamten Querschnitt der Rille als unterschneidender Bereich wirkt. Beispielsweise können die Wandflächen der Nut in Radialrichtung, d. h. insbesondere in einer zur Drehachse der Riemenscheibe orthogonalen Ebene, angeordnet sein. In dem radial inneren Abschnitt liegen die Rippen eines Riemens, die in die Rillen der Riemenscheibe eingreifen, somit nicht oder allenfalls mit einem verminderten Anpressdruck, der deutlich geringer ist als der an den Rillenflanken bewirkte Anpressdruck, an der Oberfläche der Rillen an.

Im Querschnitt betrachtet kann an einem Übergang zwischen dem von den Rillenflanken begrenzten radial äusseren Abschnitt und dem radial inneren Abschnitt im Bereich der Nut eine Kante die beiden Abschnitte voneinander trennen. Die Kante kann abrupt oder scharf sein. Alternativ kann die Kante auch leicht vemmdet sein, wobei ein Krümmungsradius im Bereich der Kante deutlich kleiner sein sollte als beispielsweise ein Krümmungsradius einer im Querschnitt gekrümmt ausgebildeten Rillenflanke.

Der Riemen kann beispielsweise ein Keilrippenriemen oder Verbundkeilriemen sein. Der Riemen kann mehrere in Längsrichtung des Riemens verlaufende, parallele Rippen aufweisen. Die Rippen können jeweils mit einer an eine Innenkontur der Rillen angepassten Aussenkontur ausgeformt sein. Beispielsweise können die Rippen einen keil- oder trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Ein jeweiliger Rippenkopf der Rippen kann beispielsweise vemmdet oder abgeflacht sein.

Unter einer Breite der Nut kann ein Mass für eine axiale Ausdehnung der Nut, d. h. deren Ausdehnung in Richtung der Drehachse der Riemenscheibe, verstanden werden. Unter einer Tiefe der Nut kann ein Mass für eine radiale Ausdehnung der Nut, d. h. deren Ausdehnung in einer zur Drehachse der Riemenscheibe orthogonalen Richtung, verstanden werden.

Die Nut kann beispielsweise einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen. Ecken des Querschnitts können fertigungsbedingt vemmdet sein. Die Nut kann je nach Einsatzzweck auch einen anders geformten Querschnitt aufweisen. Möglich sind beispielsweise bogen- oder kreissegmentförmige Querschnitte der Nut.

Beispielsweise kann der Grund der Nut plan ausgeführt sein, d. h. im Querschnitt betrachtet im Wesentlichen geradlinig, beispielsweise parallel zur Drehachse der Riemenscheibe, verlaufen. Der Grund der Nut kann je nach Einsatzzweck auch anders geformt sein. Möglich ist beispielsweise eine Nut, deren Grund im Querschnitt betrachtet bogen- oder kreissegmentförmig verläuft.

Prinzipiell dient die Nut dazu, zu verhindern, dass die Rippen des Riemens auf dem Rillengrund aufliegen. Anders ausgedrückt können die Nuten zusammen mit den Rippen jeweils einen Hohlraum begrenzen, wenn die Rippen in die Rillen eingreifen. Somit kann sichergestellt werden, dass Reibkräfte über eine definierte Fläche, nämlich über die Rillenflanken, übertragen werden. Auch kann die Nut zum Auffangen von Abrieb oder Schmutz oder auch zum Ausgleich von Dickenschwankungen des Riemens dienen. Durch eine Verbreiterung der Nut bei ansonsten unverändertem Rillenprofil kann die projizierte Höhe der Rillenflanken, und damit eine Auflagefläche des Riemens, verringert werden. Durch eine Verringerung der Auflagefläche erhöht sich bei gleichbleibender Belastung ein Anpressdruck des Riemens, was sich, wie weiter oben beschrieben, günstig auf das Schrägzugverhalten des Riemens auswirkt.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Tragen eines Fahrkorbs und/oder eines Gegengewichts einer Aufzugsanlage. Die Vorrichtung umfasst mindestens einen Riemen, der eine Mehrzahl sich in Längsrichtung des Riemens erstreckender Rippen aufweist, und mindestens eine Riemenscheibe gemäss einer Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung. Die Riemenscheibe wird zumindest teilweise von dem Riemen umschlungen. Die Rippen sind dabei jeweils von einer Rille der Riemenscheibe aufgenommen.

Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine Aufzugsanlage, die einen Fahrkorb, ein Gegengewicht und eine Vorrichtung gemäss einer Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung umfasst. Der Fahrkorb bzw. das Gegengewicht wird dabei durch den mindestens einen Riemen der Vorrichtung getragen.

Mögliche Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung können unter anderem und ohne die Erfindung einzuschränken als auf nachfolgend beschriebenen Ideen und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.

Die nachfolgenden Massangaben sind als Nennmasse aufzufassen. Istmasse können jeweils um einen vorgegebenen Toleranzbetrag nach oben und/oder unten von den jeweiligen Nennmassen abweichen. Bei im Folgenden genannten Längenmassen kann der Toleranzbetrag beispielsweise im Hundertstelmillimeterbereich liegen, d. h. beispielsweise kleiner als 0, 1 mm sein. Bei im Folgenden genannten Winkelmassen kann der Toleranzbetrag beispielsweise im Zehntelgradbereich liegen, d. h. beispielsweise kleiner als 1 Grad sein.

Gemäss einer Ausführungsform hegt die Breite der Nut zwischen 1 mm und 3 mm. Geeignete Werte für die Breite der Nut sind beispielsweise 1,8 mm, 2 mm oder 2,2 mm. Möglich sind aber auch andere Werte. Die Breite der Nut kann beispielsweise abhängig von einem Durchmesser der Riemenscheibe gewählt sein. Beispielsweise kann die Breite der Nut umso grösser gewählt werden, je grösser der Durchmesser der Riemenscheibe ist. Dadurch kann eine Verringerung der Flächenpressung aufgrund des vergrösserten Durchmessers der Riemenscheibe kompensiert werden.

Gemäss einer Ausführungsform hegt der axiale Abstand der Rillen zwischen 4 mm und 6 mm. Ein geeigneter Wert für den axialen Abstand der Rillen ist beispielsweise 5 mm. Je nach verwendetem Riemen sind auch andere Werte möglich. Es ist möglich, dass ein jeweiliger axialer Abstand zwischen einer äussersten Rille und einer Stimkante der Riemenscheibe vom axialen Abstand zwischen benachbarten Rillen abweicht, beispielsweise grösser als dieser ist. Beispielsweise kann der axiale Abstand zwischen einer Rillenmitte der äussersten Rille und der Stimkante der Riemenscheibe mindestens 6 mm, insbesondere mindestens 7 mm betragen.

Gemäss einer Ausführungsform hegt die Höhe der Rillen zwischen 2 mm und 3 mm. Wie bereits weiter oben beschrieben, kann die Höhe der Rillen ausgehend vom Grund der Nut bemessen sein.

Gemäss einer Ausführungsform beträgt eine Tiefe der Nut mehr als 0,5 mm. Beispielsweise kann die Tiefe der Nut mindestens 1 mm betragen. Die Tiefe der Nut kann aber auch weniger als 1 mm betragen.

Gemäss einer Ausführungsform beträgt ein Durchmesser der Riemenscheibe mindestens 120 mm. Geeignete Werte für einen (Richt-)Durchmesser der Riemenscheibe sind beispielsweise 125 mm und 150 mm. Je nach Einsatzweck sind auch andere Werte möglich. Der Durchmesser der Riemenscheibe kann auch deutlich kleiner als 120 mm sein.

Gemäss einer Ausführungsform weist die Nut einen rechteckförmigen Querschnitt auf. Dabei können Wände, die die Nut seitlich begrenzen, im Querschnitt im Wesentlichen gerade sein und parallel zueinander und vorzugsweise parallel zu einer Ebene, die orthogonal zur Drehachse der Riemenscheibe verläuft, ausgerichtet sein. Ein die Nut in radialer Richtung begrenzender Boden kann im Querschnitt im Wesentlichen ebenfalls gerade sein und parallel zu der Drehachse der Riemenscheibe verlaufen. An einem Übergang zwischen den Wänden und dem Boden kann eine Verrundung vorgesehen sein. Die Verrundung weist im Allgemeinen deutlich kleinere Abmessungen auf als die Wände und der Boden.

Gemäss einer Ausführungsform sind die zwei Rillenflanken in einem Winkel von mindestens 90 Grad zueinander ausgerichtet. Dieser Winkel kann auch als Öffhungs- oder Keilwinkel bezeichnet werden. Bei einem Öffhungs- oder Keilwinkel von 90 Grad kann beispielsweise jede der Rillenflanken einen Winkel von 45 Grad mit der Drehachse einschliessen. Beispielsweise kann der Öffhungs- oder Keilwinkel in einem Bereich von 90 bis 150 Grad liegen. Alternativ sind auch Öffhungs- oder Keilwinkel von weniger als 90 Grad möglich.

Gemäss einer Ausführungsform sind die zwei Rillenflanken jeweils plan ausgeführt. Anders ausgedrückt können die Rillenflanken im Querschnitt betrachtet geradlinig verlaufen. Solche planen Rillenflanken sind bei einer Herstellung der Riemenscheibe relativ einfach zu realisieren. Rillen mit planen Flanken werden teilweise auch als v-förmig bezeichnet.

Gemäss einer Ausführungsform sind die zwei Rillenflanken jeweils gewölbt ausgeführt. Anders ausgedrückt können die Rillenflanken im Querschnitt betrachtet gekrümmt, beispielsweise bogen-, halbkreis- oder kreissegmentförmig, verlaufen. Die Rillenflanken können nach innen oder aussen gewölbt sein.

Gemäss einer Ausführungsform beträgt ein Tangentenwinkel einer an die Rillenflanken angelegten Tangente relativ zu einer Drehachse der Riemenscheibe mindestens 35 Grad. Dieser Tangentenwinkel kann auch als Kletterwinkel bezeichnet werden. Dabei handelt es sich um den flachsten Winkel der Tangente, an dem der Riemen angreift und davon ausgehend in der Rille aufsteigt. Bei ansonsten unverändertem Rillenprofil kann der Kletterwinkel beispielsweise durch Verbreitern der Nut, d. h. durch Unterschneiden der gewölbten Rillenflanken, vergrössert werden.

Gemäss einer Ausführungsform sind die Rippen des Riemens und/oder die Rillen der Riemenscheibe so ausgeführt, dass die Rippen die mindestens eine Riemenscheibe überwiegend oder im Wesentlichen an den Rillenflanken der Rillen berühren. Insbesondere können der Riemen und die Riemenscheibe hinsichtlich ihrer Querschnittsgeometrien derart aneinander angepasst sein, dass die Rippen des Riemens an den Rillenflanken der Rillen anliegen, die Oberfläche der Riemenscheibe im Bereich der Nuten jedoch nicht oder allenfalls mit einer geringen Oberfläche, die im Verhältnis zur Fläche der Rillenflanken klein ist, und/oder mit einem Anpressdruck, der im Verhältnis zu einem Anpressdruck im Bereich der Rillenflanken gering ist, berühren. Dadurch kann eine unkontrollierte Kraftübertragung über den Rillengrund vermieden werden.

Es wird daraufhingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen der Riemenscheibe einerseits und einer damit ausgestatteten Vorrichtung bzw. Aufzugsanlage andererseits beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale in geeigneterWeise kombiniert, angepasst oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen.

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.

Fig. 1 zeigt eine Aufzugsanlage gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine Riemenscheibe aus Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht eines Abschnitts der Riemenscheibe aus Fig. 2.

Fig. 4 zeigt ein Diagramm, das Flächenpressungen für unterschiedliche Durchmesser der Riemenscheibe aus Fig. 2 veranschaulicht.

Fig. 5 zeigt ein Diagramm, das eine mögliche Geometrie einer gekrümmten Rillenflanke gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt. Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht massstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den verschiedenen Figuren gleiche oder gleichwirkende Merkmale.

Fig. 1 zeigt eine stark vereinfachte Darstellung einer Aufzugsanlage 100. Die Aufzugsanlage 100 umfasst einen Fahrkorb 102 und ein Gegengewicht 104, die über einen Riemen 106 getragen sind. Beispielhaft ist der Riemen 106 mit seinen beiden Enden an einer Schachtdecke der Aufzugsanlage 100 fixiert. Zwischen seinen beiden Enden ist der Riemen 106 über eine Gegengewichtrolle 108, an der das Gegengewicht 104 aufgehängt ist, eine Treibscheibe 110, die mit einem Motor 112 gekoppelt ist, eine erste Fahrkorbrolle 114 und eine zweite Fahrkorbrolle 116 geführt. Die zwei Fahrkorbrollen 114, 116 sind an dem Fahrkorb 102 befestigt. Die Gegengewichtrolle 108, die Treibscheibe 110, die erste Fahrkorbrolle 114 und die zweite Fahrkorbrolle 116 sind jeweils als eine Riemenscheibe 118 mit einem speziellen Rillenprofil ausgeführt, wie es nachfolgend näher beschrieben wird. Durch Drehen der Treibscheibe 110 wird der Riemen 106 in Richtung seiner Längsachse bewegt, wodurch sich eine Höhe des Fahrkorbs 102 bzw. des Gegengewichts 104 ändert. Die Antriebskraft wird durch Reibschluss zwischen der Treibscheibe 110 und dem Riemen 106 aufgebracht.

Die Riemenscheiben 118 bilden zusammen mit dem Riemen 106 eine Vorrichtung 120 zum Tragen des Fahrkorbs 102 und des Gegengewichts 104. Die Vorrichtung 120 kann auch mehr als einen Riemen 106 umfassen.

Alternativ kann die Aufzugsanlage 100 auch ohne das Gegengewicht 104 ausgeführt sein.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Riemenscheibe 118 aus Fig. 1. Die Riemenscheibe 118 ist um eine Drehachse 200 drehbar und weist an ihrer Mantelfläche eine Mehrzahl umlaufender, axial voneinander beabstandeter Rillen 202 auf. Gezeigt ist zudem ein Abschnitt des Riemens 106, der mit einer Mehrzahl sich in Längsrichtung des Riemens 106 erstreckender Rippen 204 ausgeführt ist. In einem von dem Riemen 106 umschlungenen Bereich der Riemenscheibe 118 greifen die Rippen 204 jeweils in eine der Rillen 202 ein. Die Konturen der Rillen 202 und der Rippen 204 können zueinander komplementär sein. Beispielsweise können die Rillen 202 und die Rippen 204 jeweils ein keilförmiges Profil bilden. Ein Richtdurchmesser D_d der Riemenscheibe 118 beispielsweise zwischen 52 und 150mm, insbesondere zwischen 80 und 100mm und bevorzugt 87mm beträgt.

Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht eines Abschnitts der Riemenscheibe 118 aus Fig. 2. Zu erkennen ist ein Profd der Rillen 202. Dargestellt ist ferner ein Abschnitt des Riemens 106, der mit einer seiner Rippen 204 in eine der Rillen 202 eingreift.

Jede der Rillen 202 weist zwei einander gegenüberliegende Rillenflanken 300 auf. Die Rillenflanken 300 dienen zur reibschlüssigen Kraftübertragung zwischen der Riemenscheibe 118 und dem Riemen 106, wobei die Rippen 204 jeweils mit ihren Rippenflanken die Rillenflanken 300 berühren.

In diesem Beispiel verlaufen die Rillenflanken 300 geradlinig und schliessen einen Keil oder Öfihungswinkel W von 90 Grad plus/minus 0,2 Grad ein. Alternativ können die Rillenflanken 300 beispielsweise bogen-, kreissegment- oder halbkreisförmig ausgeführt sein, wie in Fig. 5 gezeigt, und/oder in einem von 90 Grad abweichenden Öffnungswinkel W zueinander ausgerichtet sein.

Zwischen den zwei Rillenflanken 300 einer Rille 202 verläuft eine Nut 302, die einen Rillengrund der Rille 202 bildet und die Rillenflanken 300 unterschneidet. Die Nut 302 kann die Riemenscheibe 118 vollständig umlaufen.

Das Rillenprofil ist so gewählt, dass eine Breite B der Nut 302 mindestens 25 Prozent eines axialen Abstands A der Rillen 202 und mindestens 80 Prozent einer Höhe H der Rillen 202 beträgt. Beispielsweise kann die Breite B, wie in Fig. 3 angegeben, 2 mm betragen, bei einem Abstand A von 5 mm plus/minus 0,03 mm und einer Höhe H von 2,12 mm. Wie weiter oben beschrieben, sind jedoch auch zahlreiche andere Kombinationen von A, B und H möglich.

Durch eine derartige Bemassung der Nut 302 kann eine projizierte Höhe H’ der Rillenflanken 300, und damit eine Auflagefläche der Rippen 204, bei einer gegebenen Höhe H im Vergleich zu einer Ausführung mit schmalerer Nut (angedeutet mit gestrichelten Linien) in einem für ein Schrägzugverhalten des Riemens 106 relevanten Mass reduziert werden.

Ein Abstand A’ zwischen einer Rillenmitte einer äussersten Rille 202 und einer Stimkante 304 der Riemenscheibe 118 ist hier beispielhaft mit 7,5 mm angegeben.

Eine Tiefe T der Nut 302 kann grösser als 0,5 mm sein. In Fig. 3 beträgt die Tiefe T ungefähr 1 mm.

Die Nut 302 kann, wie in Fig. 3 beispielhaft gezeigt, einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen. Die Ecken der Nut 302 können dabei verrundet sein.

Ferner ist in Fig. 3 zu erkennen, dass die Rippen 204 zusammen mit den Nuten 302 jeweils einen Hohlraum 306 einschliessen, d. h. die Rippen 204 einen jeweiligen Grund der Nuten 302 bei Belastung des Riemens 106 nicht berühren. Die Kraftübertragung erfolgt somit ausschliesslich über die Rillenflanken 300.

In Fig. 4 ist mit einem Diagramm veranschaulicht, welchen Einfluss die Breite B auf eine Flächenpressung p zwischen den Rillenflanken 300 und den Rippen 204 hat. Eine Skala der Breite B umfasst Werte zwischen 0 und 3 mm. Eingezeichnet sind eine erste Kurve 401, die die Flächenpressung p an einer Riemenscheibe 118 mit einem Richtdurchmesser D_d von 87 mm repräsentiert, eine zweite Kurve 402, die die Flächenpressung p an einer Riemenscheibe 118 mit einem Richtdurchmesser D von 125 mm repräsentiert, sowie eine dritte Kurve 403, die die Flächenpressung p an einer Riemenscheibe 118 mit einem Richtdurchmesser D_d von 150 mm repräsentiert.

Zu erkennen ist, dass zum Erreichen einer Flächenpressung p von etwa 5 MPa bei

D_d = 87 mm eine Breite B von 1 mm, bei D_d = 125 mm eine Breite B von 1,8 mm und bei

D_d = 150 mm eine Breite B von 2,2 mm erforderlich ist.

Fig. 5 zeigt ein Diagramm, das eine mögliche Geometrie einer gekrümmten Rillenflanke 300 veranschaulicht. Zusätzlich ist eine Kurve eingezeichnet, die für jeden Punkt der Rillenflanke 300 einen Kletterwinkel K angibt, d. h. einen Tangentenwinkel, den eine an diesen Punkt angelegte Tangente mit der Drehachse 200 (hier mit einer Abszisse) einschliesst. Auf der Abszisse ist die Breite B ausgehend von einer Mittelachse der Rille 202 aufgetragen. Die Mittelachse entspricht hier einer linken Ordinate, die die Abszisse bei B = 0 schneidet und auf der die Höhe H aufgetragen ist. Auf einer rechten Ordinate ist der Kletterwinkel K bzw. der Öffnungswinkel W aufgetragen.

Der Kletterwinkel K kann als ein Mass für eine Neigung des Riemens 106, bei Seitenkräften aus den Rillen 202 herauszuklettem, aufgefasst werden. Je grösser der Kletterwinkel K ist, d. h. je steiler die Rillenflanken 300 ansteigen, desto geringer ist die Neigung des Riemens 106 zum Klettern. Mit einer Nut bzw. einem Unterschnitt der Breite B = 2 mm kann beispielsweise ein Kletterwinkel K von etwa 40 Grad erreicht werden. Hingegen kann mit einer Nut bzw. einem Unterschnitt der Breite B = 1 mm ein Kletterwinkel K von lediglich etwa 30 Grad erreicht werden.

Abschliessend wird daraufhingewiesen, dass Begriffe wie „aufweisend“, „umfassend“ etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschliessen und Begriffe wie „eine“ oder

„ein“ keine Vielzahl ausschliessen. Ferner wird daraufhingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer der obigen Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims

Patentansprüche

1. Riemenscheibe (118) zum Führen eines Riemens (106) zum Tragen eines Fahrkorbs (102) und/oder eines Gegengewichts (104) einer Aufzugsanlage (100), wobei die Riemenscheibe (118) eine Mehrzahl umlaufender, axial voneinander beabstandeter Rillen (202) zum Aufhehmen von Rippen (204) des Riemens (106) aufweist, wobei jede der Rillen (202) zwei einander gegenüberliegende Rillenflanken (300) zur Kraftübertragung durch Reibschluss mit einer der Rippen (204) und zwischen den zwei Rillenflanken (300) eine umlaufende Nut (302) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite (B) der Nut (302) mindestens 25 Prozent eines axialen Abstands (A) der Rillen (202) und mindestens 80 Prozent einer Höhe (H) der Rillen (202) beträgt, wobei die Rillenflanken (300) bevorzugt jeweils ein keilförmiges Profil bilden, wobei die Rillenflanken (300) insbesondere geradlinig verlaufen.

2. Riemenscheibe (118) nach Anspruch 1, wobei die Breite (B) der Nut (302) zwischen 1 mm und 3 mm liegt.

3. Riemenscheibe (118) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der axiale Abstand (A) der Rillen (202) zwischen 4 mm und 6 mm liegt.

4. Riemenscheibe (118) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Höhe (H) der Rillen (202) zwischen 2 mm und 3 mm hegt.

5. Riemenscheibe (118) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Tiefe (T) der Nut (302) mehr als 0,5 mm beträgt.

6. Riemenscheibe (118) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Durchmesser (D_d) der Riemenscheibe (118) zwischen 52 und 150mm, insbesondere zwischen 80 und 100mm und bevorzugt 87mm mm beträgt.

7. Riemenscheibe (118) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Nut (302) einen rechteckförmigen Querschnitt aufweist, wobei Ecken dieser Nut bevorzugt verrundet sind.

8. Riemenscheibe (118) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zwei Rillenflanken (300) in einem Winkel (W) von mindestens 90 Grad zueinander ausgerichtet sind.

9. Riemenscheibe (118) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zwei Rillenflanken (300) jeweils plan ausgeführt sind.

10. Riemenscheibe (118) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zwei Rillenflanken (300) jeweils gewölbt ausgeführt sind.

11. Riemenscheibe (118) nach Anspruch 10, wobei ein Tangentenwinkel (K) einer an die Rillenflanken (300) angelegten Tangente relativ zu einer Drehachse (200) der Riemenscheibe (118) mindestens 35 Grad beträgt.

12. Vorrichtung (120) zum Tragen eines Fahrkorbs (102) und/oder eines Gegengewichts (104) einer Aufzugsanlage (100), wobei die Vorrichtung (120) umfasst: mindestens einen Riemen (106), der eine Mehrzahl sich in Längsrichtung des Riemens (106) erstreckender Rippen (204) aufweist; und mindestens eine Riemenscheibe (118) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Riemen (106) die mindestens eine Riemenscheibe (118) zumindest teilweise umschlingt und die Rippen (204) jeweils von einer Rille (202) der Riemenscheibe (118) aufgenommen sind.

13. Vorrichtung (120) nach Anspruch 12, wobei die Rippen (204) und/oder die Rillen (202) so ausgeführt sind, dass die Rippen (204) die mindestens eine Riemenscheibe (118) ausschliesslich an den Rillenflanken (300) der Rillen (202) berühren.

14. Aufzugsanlage (100), umfassend: einen Fahrkorb (102); ein Gegengewicht (104); und eine Vorrichtung (120) nach Anspruch 12 oder 13, wobei der Fahrkorb (102) und/oder das Gegengewicht (104) durch den mindestens einen Riemen (106) der Vorrichtung getragen ist.