AUFZUGSANLAGE AUFWEISEND EINE ROLLE, DEREN KONTAKTOBERFLÄCHE EINE

ANISOTROPE STRUKTUR AUFWEIST

Bei Aufzugsanlagen werden zum Tragen und/oder Antreiben einer Aufzugskabine herkömmlicherweise Stahlseile als Tragmittel eingesetzt. Gemäß einer

Weiterentwicklung solcher Stahlseile werden auch riemenartige Tragmittel, welche Zugträger und eine um die Zugträger angeordnete Ummantelung aufweisen, eingesetzt. Solch riemenartige Tragmittel sind, ähnlich wie herkömmliche Stahlseile, über

Treibscheiben und Umlenkrollen in der Aufzugsanlage geführt. Im Gegensatz zu

Stahlseilen werden riemenartige Tragmittel jedoch nicht in den Rollen bzw.

Treibscheiben geführt, sondern die riemenartigen Tragmittel liegen im Wesentlichen auf den Umlenkrollen bzw. Treibscheiben auf.

Aufgrund des Ersatzes von Stahlseilen durch riemenartige Tragmittel mit ummantelten Zugträgern verändert sich das Zusammenwirken von Rollen mit Tragmitteln nicht nur bezüglich der Führung der Tragmittel auf den Rollen, sondern auch bezüglich der Traktion zwischen Tragmittel und Rollenoberfläche. Grundsätzlich erhöht sich dabei ein Reibungskoeffizient zwischen Rolle und Tragmittel, wenn anstelle von Stahlseilen Tragmittel mit einer Ummantelung aus Kunststoff, beispielsweise Polyurethan, eingesetzt werden. Ein höherer Reibungskoeffizient kann einerseits wünschenswert sein, um eine ausreichende Traktion sicherzustellen, andererseits kann ein höherer Reibungskoeffizient auch negative Auswirkungen auf das Gesamtsystem haben, weil beispielsweise eine seitliche Führung des Tragmittels auf der Rolle erschwert wird.

Es ist somit wünschenswert, den Reibungskoeffizient zwischen Rolle und Tragmittel den jeweiligen Bedürfnissen anpassen zu können. WO 2013/172824 offenbart beschichtete Rollen für Aufzugsanlagen. Durch eine Wahl der Beschichtung kann somit der

Reibungskoeffizient zwischen Rolle und Tragmittel beeinflusst werden. Nachteilig an dieser Lösung ist es jedoch, dass zur Beschreibung von Stahlrollen nur eine begrenzte Anzahl an Werkstoffen zur Verfügung steht, so dass eine Beeinflussung des

Reibungskoeffizienten nur im Rahmen der wenigen verfügbaren

Beschichtungswerkstoffe ausführbar ist. Zudem tragen diese im Stand der Technik bekannten Beschichtungen von Rollen nicht den unterschiedlichen Anforderungen von Rollen in Aufzugssystemen Rechnung.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Aufzugsanlage zur Verfügung zu stellen, in welcher die im Stand der Technik auftretenden Nachteile nicht bestehen. Zudem soll eine Aufzugsanlage zur Verfügung gestellt werden, in welcher die unterschiedlichen Anforderungen hinsichtlich Traktionsverhalten zwischen

riemenartigem Tragmittel und Rollen besser aufeinander abgestimmt sind.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Aufzugsanlage, in welcher zunächst ein riemenartiges Tragmittel über zumindest eine Rolle geführt ist. Eine Kontaktoberfläche der Rolle zum Zusammenwirken mit dem riemenartigen Tragmittel weist dabei eine anisotrope Struktur auf. Dabei ist ein Reibwert zwischen Tragmittel und

Kontaktoberfläche in einer Unifangsrichtung der Rolle größer als ein Reibwert zwischen Tragmittel und Kontaktoberfläche in einer Axialrichtung der Rolle.

Eine derart ausgebildete Rolle für eine Aufzugsanlage hat den Vorteil, dass dadurch den unterschiedlichen Anforderungen bezüglich eines Traktionsverhaltens zwischen riemenartigem Tragmittel und Rolle optimal Rechnung getragen werden kann. Durch einen höheren Reibwert in Unifangsrichtung der Rolle wird erreicht, dass eine Traktion zur Übertragung der Antriebskräfte von der Rolle auf das riemenartige Tragmittel bzw. vom riemenartigen Tragmittel auf die Rolle optimal gestaltet werden kann. Andererseits wird durch einen geringeren Reibwert in Axialrichtung der Rolle erreicht, dass sich das riemenartige Tragmittel besser auf der Rolle führen lässt. Es wurde nämlich beobachtet, dass eine zu hohe Reibung zwischen Tragmittel und Rolle in axialer Richtung eine seitliche Führung des Tragmittels auf der Rolle erschwert. Indem die seitliche Führung des riemenartigen Tragmittels auf der Rolle verbessert wird, können beispielsweise seitlich entgleisende Tragmittel verhindert werden. Zudem kann ein Toleranzbereich bezüglich eines Schrägzuges des Tragmittels auf der Rolle vergrößert werden.

In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist eine Oberflächenrauheit in einer Unifangsrichtung der Rolle größer ist als eine Oberflächenrauheit in einer Axialrichtung der Rolle. Dabei führt eine grössere Oberflächenrauheit zu einem grösseren Reibwert zwischen Tragmittel und Kontaktfläche der Rolle, und eine kleinere Oberflächenrauheit führt zu einem kleineren Reibwert zwischen Tragmittel und Kontaktfläche der Rolle.

In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Oberflächenrauheit in

Umfangsrichtung der Rolle derart ausgebildet, dass mit einer Ummantelung des riemenartigen Tragmittels aus Polyurethan ein Reibungskoeffizient μ zwischen 0,2 und 0,6, bevorzugt zwischen 0,3 und 0,5, besonders bevorzugt zwischen 0,35 und 0,45, resultiert.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Oberflächenrauheit in

Axialrichtung der Rolle derart ausgebildet, dass mit einer Ummantelung des

riemenartigen Tragmittels aus Polyurethan ein Reibungskoeffizient μ zwischen 0,05 und 0,45, bevorzugt zwischen 0,1 und 0,3, besonders bevorzugt zwischen 0,15 und 0,25, resultiert.

Dies hat den Vorteil, dass je nach Konfiguration einer Aufzugsanlage ein optimales Zusammenwirken des riemenartigen Tragmittels mit der Rolle bezüglich Übertragung der Antriebskräfte sowie bezüglich einer seitlichen Führung des riemenartigen Tragmittels auf der Rolle erreicht werden kann.

In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die anisotrope Struktur der

Kontaktoberfläche der Rolle durch einen chemischen oder elektrochemischen Prozess in einer Ätzlösung gebildet.

Ein solcher elektrochemischer oder chemischer Prozess in einer Ätzlösung hat den Vorteil, dass er kostengünstig ist und dass dadurch verschiedenste anisotrope Strukturen gebildet werden können. Somit können den jeweiligen Bedürfnissen der verschiedenen Einsatzgebiete von Rollen in Aufzugsanlagen optimal Rechnung getragen werden.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die anisotrope Struktur der

Kontaktoberfläche der Rolle durch Laserstrahlbearbeitung, Elektronenstrahlbearbeitung oder Ionenstrahlbearbeitung gebildet. In einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel ist die anisotrope Struktur der Kontaktoberfläche der Rolle durch Funkenerosion oder Elysieren gebildet.

In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Kontaktoberfläche der Rolle bombiert ausgeführt.

Eine solche bombiert Ausführung der Rolle hat den Vorteil, dass dadurch eine bessere seitliche Führung des riemenartigen Tragmittels auf der Rolle erreicht werden kann.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Kontaktoberfläche der Rolle konturiert ausgeführt.

Eine solche konturierte Ausführung der Rolle hat den Vorteil, dass dadurch ihre

Anpressdrücke des Tragmittels auf der Rolle erreicht werden können.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Kontaktoberfläche der Rolle komplementär zu einem Querschnitt einer Kontaktoberfläche des riemenartigen Tragmittels ausgeführt.

Dies hat den Vorteil, dass dadurch sowohl eine seitliche Führung des riemenartigen Tragmittels auf der Rolle als auch eine Übertragung der Antriebskräfte optimiert werden können.

In einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Kontaktoberfläche der Rolle in

Umfangsrichtung mehrere im Wesentlichen V-förmige Rippen und mehrere im

Wesentlichen V-förmige Nuten auf.

In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Rolle eine Treibscheibe.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Rolle eine Gegengewichtsumlenkrolle oder eine Kabinenumlenkrolle.

Es können wahlweise mehrere oder alle Rollen in einer Aufzugsanlage mit den hier beschriebenen Oberflächeneigenschaften ausgestattet werden. In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Kontaktoberfläche der Rolle aus Stahl gebildet.

Dies hat den Vorteil, dass die hier beschriebenen Verfahren zur Bearbeitung der Kontaktoberfläche der Rolle insbesondere mit Stahl erprobt und kostengünstig umsetzbar sind.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Kontaktoberfläche der Rolle aus härtbarem Stahl gebildet, wobei zumindest Teilbereiche der Kontaktoberfläche gehärtet sind.

In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel hat die Rolle Bordscheiben.

Das Vorsehen von Bordscheiben an den Rollen hat den Vorteil, dass dadurch ein seitliches Entgleisen des riemenartigen Tragmittels auf der Rolle zusätzlich erschwert wird.

Die vorgeschlagenen Rollen können grundsätzlich an verschiedenen Orten in einer Aufzugsanlage und in verschiedenen Typen von Aufzugsanlagen eingesetzt werden. Es können solche Rollen in Aufzugsanlagen mit Gegengewicht und auch in Aufzugsanlagen ohne Gegengewicht eingesetzt werden. Weiterhin können solche Rollen in

Aufzugsanlagen mit unterschiedlichen Aufhängungen eingesetzt werden, wie beispielsweise l : l-Aufhängungen, 2: 1 -Aufhängungen oder 4: 1 -Aufhängungen. Rollen können als Umlenkrollen an einem Gegengewicht oder einer Kabine oder in einem Schacht angeordnet sein, oder die Rolle kann als Treibscheibe eines Antriebes ausgebildet sein.

Anhand von Figuren wird die Erfindung symbolisch und beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Aufzugsanlage; und Fig. 2A eine schematische Darstellung einer beispielhaften Rolle; und Fig. 2B eine schematische Darstellung einer beispielhaften Rolle; und

Fig. 2C eine schematische Darstellung eines beispielhaften Tragmittels; und

Fig. 2D eine schematische Darstellung einer beispielhaften Rolle.

In Fig. 1 ist eine beispielhafte Ausführungsform einer Aufzugsanlage 1 dargestellt. Die Aufzugsanlage 1 umfasst eine Kabine 2, ein Gegengewicht 3, einen Antrieb 4 und ein riemenartiges Tragmittel 5. Dabei ist das riemenartige Tragmittel 5 durch eine erste Tragmittelbefestigung 7 in der Aufzugsanlage 1 fixiert, über eine

Gegengewichtsumlenkrolle 10 geführt, über eine Treibscheibe 4 des Antriebs geführt, über zwei Kabinenumlenkrollen 8 geführt und durch eine zweite Tragmittelbefestigung 7 wiederum in der Aufzugsanlage 1 befestigt.

In diesem Ausführungsbeispiel ist die Aufzugsanlage 1 in einem Schacht 6 angeordnet. In einer alternativen nicht dargestellten Ausführungsform ist die Aufzugsanlage nicht in einem Schacht angeordnet, sondern beispielsweise an einer Außenwand eines Gebäudes.

Die beispielhafte Aufzugsanlage 1 in Fig. 1 umfasst ein Gegengewicht 3. In einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform umfasst die Aufzugsanlage kein

Gegengewicht. In der beispielhaften Aufzugsanlage 1 in Fig. 1 sind sowohl

Gegengewicht 3 wie auch Kabine 2 mit einer 2: 1 -Aufhängung aufgehängt. In einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform können sowohl das Gegengewicht wie auch die Kabine mit einem anderen Übersetzungsverhältnis aufgehängt sein. Es sind zudem zahlreiche andere Ausführungsformen einer Aufzugsanlage möglich.

In Fig. 2A ist eine beispielhafte Ausführungsform einer Rolle 4, 8, 10 schematisch dargestellt. Die Figur zeigt dabei Teile eines Querschnittes der Rolle 4, 8, 10. Die Rolle 4, 8, 10 weist einen Innenring 11 und einen Außenring 12 auf. Zwischen dem Innenring 11 und dem Außenring 12 sind Wälzkörper 13 angeordnet. Der Außenring 12 bildet dabei die Kontaktoberfläche 15 der Rolle 4, 8, 10.

In diesem Ausführungsbeispiel hat der Außenring 12 Bordscheiben 17. Die Bordscheiben 17 sind dabei jeweils seitlich an die Kontaktoberfläche 15 anschließend angeordnet, so dass ein seitliches Abrutschen des riemenartigen Tragmittels (nicht dargestellt) verhindert werden kann.

In diesem Ausführungsbeispiel ist die Kontaktoberfläche 15 bombiert ausgeführt.

Dadurch können insbesondere riemenartige Tragmittel mit einem rechteckigen

Querschnitt seitlich auf der Rolle 4, 8, 10 geführt werden.

In der Fig. 2B ist eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer Rolle 4, 8, 10 dargestellt. Wiederum ist ein Teil eines Querschnittes der Rolle 4, 8, 10 gezeigt. Im Unterschied zur Rolle aus Fig. 2A ist die Kontaktoberfläche 15 in diesem

Ausführungsbeispiel konturiert ausgeführt. Dabei weist die Kontaktoberfläche 15 in einer Umfangsrichtung mehrere im Wesentlichen V-förmige Rippen und mehrere im

Wesentlichen V-förmige Nuten auf. Die Kontaktoberfläche 15 ist dabei komplementär zu einer Traktionsfläche des riemenartigen Tragmittels (nicht dargestellt) ausgebildet. Die Rippen und Nuten der Kontaktoberfläche 15 erhöhen einerseits die Traktion zwischen dem riemenartigen Tragmittel und der Rolle 4, 8, 10 und andererseits das riemenartige Tragmittel seitlich auf der Rolle 4, 8, 10.

In Fig. 2C ist ein Abschnitt einer beispielhaften Ausführungsform eines Tragmittels 5 dargestellt. Das Tragmittel 5 umfasst mehrere parallel in einer gemeinsamen Ebene nebeneinander angeordnete Zugträger 32, welche von einem gemeinsamen Mantel 31 umgeben sind. In diesem Beispiel ist das Tragmittel 5 mit Längsrippen auf einer

Traktionsseite ausgestattet. Solche Längsrippen verbessern ein Traktionsverhalten des Tragmittels 5 auf der Treibscheibe 4 und erleichtern zudem eine seitliche Führung des Tragmittels 5 auf der Treibscheibe 4. Das Tragmittel 5 kann jedoch auch anders ausgestaltet werden, beispielsweise ohne Längsrippen, oder mit einer anderen Anzahl oder einer anderen Anordnung der Zugträger 32.

In der Fig. 2D ist eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer Rolle 4, 8, 10 dargestellt. Dabei sind auf der dargestellten Rolle 4, 8, 10 auf der Kontaktoberfläche 15 eine Umfangsrichtung 21 und eine Axialrichtung 22 gekennzeichnet. Die anisotrope Struktur der Kontaktoberfläche 15 ist auf dieser beispielhaften Darstellung nicht ersichtlich, da im gewählten Massstab der Rolle 4, 8, 10 solch kleine Strukturen nicht sichtbar sind.