Beschreibung

Zugmittel

Die Erfindung betrifft ein Zugmittel mit mindestens zwei Einzelseilen, insbesondere für eine Aufzugsanlage, wobei das Zugmittel durch eine Traktionsscheibe mit Rillen antreibbar ist sowie eine Aufzugsanlage mit einem Zugmittel.

Zugmittel für Aufzugsanlagen sind an sich bekannt. Es werden häufig Seile, aber auch Riemen eingesetzt, wobei als Riemen sowohl Flachriemen als auch Keilrippenriemen oder auch Zahnriemen Verwendung finden.

Bei Seilen als Zugmittel ist jedem einzelnen Seil eindeutig eine eigene Seilnut auf der Traktionsscheibe zugeordnet. Dabei taucht jedes Seil zumindest zum Teil seines Durchmessers in die dazugehörige Seilnut ein. Jedes einzelne Seil ist ein eigenständiges Zugelement und kann auch einzeln betrieben werden. Für höhere Leistungen können entweder mehrere Seile parallel eingesetzt werden, oder der Seildurchmesser wird entsprechend erhöht. Das Einzelseil ist somit nicht nur Zugmittel zur übertragung der Zugkräfte, sondern ist auch direkt an der übertragung der Traktionskräfte beteiligt.

Seile haben gegenüber der Riementechnik den Vorteil, dass die Kraft unmittelbar von der Traktionsscheibe auf die Seile übertragbar ist.

Bei der Riementechnik liegt zwischen den eigentlichen Zugträgern und der Traktionsscheibe noch das verbindende Elastomermaterial. Bei der Verwendung von Riemen sind immer mehrere nebeneinander liegende Seile als Zugelemente in einem gemeinsamen Riemenkörper eingebettet. Die Riemen sind grundsätzlich deutlich breiter als hoch, um einen stabilen Riemenlauf auf der Scheibe zu gewährleisten.

Die Zugelemente sind dabei vollständig mit dem Grundmaterial des Riemenkörpers umhüllt und die Ebene der Zugelemente liegt grundsätzlich oberhalb der Kontaktzone, die der Riemen mit der entsprechenden Riemenscheibe bildet, wobei beim Zahnriemen die Rie- menverzahnung, bei Keilrippenriemen die elastomeren Keile und bei Flachriemen direkt die flache Riemenoberfläche als Kontaktzone betrachtet werden kann.

Die übertragung der Traktionskräfte von der Traktionsscheibe auf das Zugmittel erfolgt hier über die Reibung zwischen Traktionsscheibe und Elastomermaterial, wobei die Trak- tionskräfte dann über Schubspannungen im Elastomermaterial und den Haftmechanismus zwischen Elastomermaterial und Zugelementen an die Zugelemente weitergeleitet werden. Die Materialeigenschaften, vor allem die Scherfestigkeit des Elastomermaterials spielen daher in diesem Fall eine entscheidende Rolle. Die Krafteinleitung in die einzelnen Zugelemente erfolgt also mittelbar. Die Zugelemente selbst sind somit nur zur übertragung der Zugkräfte zuständig.

Für höhere Leistungen können breitere Riemen oder Riemen einer höheren Leistungsklasse mit größerer Riementeilung und stärkeren Zugelementen eingesetzt werden.

Die EP 1 396 458 A2 beschreibt eine Aufzugseinrichtung, bei der als Zugmittel ein mit Festigkeitsträgern verstärkter Flachriemen aus elastomeren Material verwendet wird. Die EP 1 555 234 Bl zeigt eine Aufzugsanlage mit einem Keilrippenriemen.

Riemen bieten gegenüber den Seilen den Vorteil, dass einerseits die Handhabung einfacher ist, da nicht einzelne Seile auf korrespondierende Nuten der Traktionsscheibe aufgelegt werden müssen, und dass problemlos auch kleine Traktionsscheibendurchmesser einsetzbar sind, da die eingebetteten Zugträger meist relativ kleine Durchmesser aufweisen. Außerdem sind Riemen als Zugmittel nahezu wartungsfrei, da keine Schmierung erforderlich ist.

Die übertragbare Kraft ist aber, wie oben bereits geschildert, neben der Reibung zwischen Traktionsscheibe und Elastomer auch von der Scherfestigkeit des Elastomers und von der Qualität der Einbettung der Zugträger im Elastomer, d. h., von der Haftfähigkeit zwischen Elastomer und Zugträger abhängig. Dabei nimmt die Bedeutung der Materialeigenschaften des Elastomers mit zunehmendem Abstand der Zugträger von der Krafteinleitungszone zu.

Außerdem müssen beispielsweise bei Aufzugsanlagen aus Sicherheitsgründen immer mindestens zwei, in der Regel drei bis fünf Riemen parallel eingesetzt werden. Dadurch, dass die Riemen eine Vielzahl von dünnen Einzelseilen enthalten, wird der Riemen im Ver- gleich zu einem gleich starken Seil relativ breit. Werden jetzt mehrere Riemen parallel eingesetzt, sind relativ breite Traktionsscheiben und Umlenkscheiben erforderlich.

In der EP 1 061 172 Bl ist ein Kunstfaserseil offenbart, bei dem zwei gegenläufig geschlagene Seile über einen die Seile umgebenden Elastomermantel zu einem Zwillingsseil ver- bunden sind. Zwischen den einzelnen Seilen ist jeweils eine Art Steg angeordnet, der als Drehmomentenstütze das Aufdrehen der Seile verhindern soll. Im Betrieb kann es dabei vorkommen, dass durch unterschiedliches Dehnungsverhalten der einzelnen Seile eine Relativbewegung der einzelnen Seile zueinander entsteht. Dies kann dazu führen, dass die Seile aus dem Haftverbund mit dem umgebenden Elastomermaterial herausgelöst werden, wenn die Verbindung der Einzelseile als relativ massiver Steg ausgebildet ist.

Es besteht auch die Gefahr, dass bei hohen Aufdrehmomenten der Seile der Steg zwischen den Seilen bricht.

Beide Fälle führen zu einem Versagen des offenbarten Zwillingsseils.

Die EP 1 728 915 offenbart eine Lehre zur Vermeidung der genannten Schadensfälle, bei der die Einzelseile quasi durch eine formschlüssige Rastverbindung miteinander verbunden sind, so dass eine gewisse relative Beweglichkeit der einzelnen Seile gegeneinander mög- lieh ist.

Diese Konstruktion erfordert jedoch aufwändige Fertigungs- und Montageverfahren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zugmittel der eingangs geschilderten Art zu schaffen, das einfach zu handhaben ist, wobei hohe Zugkräfte übertragbar sind, das Zugmittel gegenüber der bekannten Riementechnik eine weniger breit bauende Antriebseinheit ermöglicht und das unempfindlich gegen Relativbewegungen der Einzelseile zueinander ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Zugmittel als Verbundseil ausgebildet ist, bei dem die parallel liegenden Einzelseile mit einem ersten Durchmesser mit je einer Elastomerschicht einer vorbestimmten Dicke zu Zugträgern mit je einem Gesamtdurchmesser ummantelt sind und die Zugträger durch elastomere Verbinder im wesentlichen über ihre gesamte Länge miteinander verbunden sind, die Zugträger jeweils mindestens um 25 % ihres Gesamtdurchmessers in die Rillen der Traktionsscheibe eingreifen und die elastome- ren Verbinder derart ausgebildet sind, dass sie bei Relativbewegungen der Zugträger gegeneinander so leicht auftrennbar sind, so dass dies die Verbindung der Einzelseile mit den Elastomerschichten der einzelnen Zugträger nicht beeinträchtigt.

Ein derartiges Verhalten der Verbinder ist beispielsweise durch die Wahl eines geeigneten Elastomers, aber auch durch eine vorbestimmte, entsprechend geringe Dicke der Verbinder erreichbar.

Die Verbinder dienen als Montagehilfe, da das derart aus einzelnen Zugträgern verbundene Verbundseil sehr einfach handhabbar ist.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verbundseils ist, dass durch ein Auftrennen der Verbinder nach der Montage durch verhältnismäßig geringe Kräfte der Verbund aus Elastomerbeschichtung und Einzelseilen zu den einzelnen Zugträgern nicht beeinträchtigt wird. Da ein Verbundseil im Betrieb quasi wie eine Vielzahl von einzelnen Zugträgern wirkt, indem die einzelnen Zugträger jeweils zu mindestens 25% ihres Durchmessers in eine eigene Rille der Traktionsscheiben eingreifen und daher die Verbinder zur Zugkraft-

übertragung nur einen vernachlässigbaren Teil beitragen, behält das Verbundseil auch bei Auftrennung der Verbinder nach der Montage seine Funktion uneingeschränkt bei.

Durch diese Anordnung lassen sich die Vorteile der Riementechnik mit denen der Seil- technik verbinden. Das Verbundseil ist so einfach zu handhaben und ist annähernd wartungsfrei wie ein Riemen. Aufgrund der direkt in die Rillen der Traktionsscheibe eingreifenden Zugträger ist eine hohe Kraftübertragung gegeben. Die Zone der Kraftübertragung zwischen Traktionsscheibe und Zugmittel liegt direkt in der Eingriffszone. Durch ihre geringe Dicke ist die Scherfestigkeit der Ummantelung nur von sehr geringer Bedeutung.

Es lassen sich dünne Seile verwenden, so dass geringe Traktionsscheibendurchmesser und schmale Traktionsscheiben möglich sind. Für jedes Verbundseil ist nur je ein Verbindungselement zur Anbindung an die beispielsweise zu hebenden Elemente notwendig.

In einer Weiterbildung der Erfindung liegt die Dicke der Ummantelung der Einzelseile im Bereich von 0,2 - 2 mm.

In einer Weiterbildung der Erfindung liegt die Dicke der Ummantelung der Einzelseile 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.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Verhältnis aus Durchmesser der Einzelseile zur Dicke der Ummantelung u d/u größer oder gleich 3.

Die Dicke der Ummantelung ist dabei im Verhältnis zum Durchmesser der Einzelseile derart dünn, dass die Eigenschaften der Ummantelung eine besonders geringe Rolle spielen.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Ummantelung aus einem Elastomer ausgebildet, das sich von dem Elastomer der Verbinderschicht unterscheidet.

Durch die Verwendung verschiedenartiger Elastomere lässt sich eine besonders große Vielfalt an Materialkombinationen einsetzen, so dass sich das Verbundseil auf eine große Anzahl von Einsatzfällen individuell einstellen lässt.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Elastomer oder sind die Elastomere vorzugsweise ein Polyurethan oder Polyurethane.

Polyurethan weist sowohl gute Reib- als auch gute Hafteigenschaften auf und ist relativ unempfindlich gegen Scherung.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Ummantelung der Einzelseile eine der Traktionsscheibe zugewandte Außenkontur auf, deren Querschnitt von einer Teilkreisform abweichend ausgebildet ist.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Querschnitt der Außenkontur trapezförmig ausgebildet.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Querschnitt der Außenkontur quadratisch aus- gebildet.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Querschnitt der Außenkontur konisch ausgebildet.

Die Ausgestaltung der Querschnitte der Ummantelung in verschiedene Geometrien hat den Vorteil, dass das Verbundseil damit einer Vielzahl von Traktionsscheibenprofilen anpassbar ist.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist jedes Verbundseil mindestens vier Ein- zelseile auf.

Dadurch ist die Sicherheit gegen Verdrehungen der Verbundseile verbessert, so dass ein sicherer Einlauf in die Eingriffszone der Traktionsscheibe gewährleistet ist.

In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Einzelseile im Wechsel zwischen S- und Z- Schlag angeordnet.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die Anzahl der Einzelseile pro Verbundseil gradzahlig.

Durch die Verwendung von Seilen abwechselnd in Z- und in S-Schlag ist die Gefahr von lastabhängigen Verdrehungen besonders gering. Die Gradzahligkeit verbessert diesen Effekt.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung bestehen die Einzelseile aus Stahl.

Stahl vereint eine hohe Zugfestigkeit und Biegewechselfestigkeit mit einer guten Haftfähigkeit an Elastomeren.

In einer Weiterbildung der Erfindung liegt der Durchmesser der Einzelseile zwischen 1 ,5mm und 8mm.

In einer Weiterbildung der Erfindung liegt der Durchmesser der Einzelseile zwischen 1,8 und 5,5mm.

In diesem Durchmesserbereich ist ein besonders gutes Verhältnis aus minimalem Durchmesser der Traktionsscheibe und hoher Traglast gegeben.

In einer Weiterbildung der Erfindung sind benachbarte Zugträger mindestens teilweise in Gruppen zu mindestens zwei Zugträgern derart zusammengefasst, dass die Zugträgergrup- pen jeweils in eine gemeinsame korrespondierende Nut der Traktionsscheiben eingreifen.

Diese Anordnung hat den Vorteil, dass das Verbundseil durch den teilweisen Wegfall der Abstände zwischen den einzelnen Zugträgern eine weitere Reduktion der Breite der Traktionsscheibe ermöglicht.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist die der Traktionsscheibe abgewandte Seite der Verbundseile eine Abdeckbeschichtung auf.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist die der Traktionsscheibe zugewandte Seite der Verbundseile eine Abdeckbeschichtung auf.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Abdeckbeschichtung aus einem flächigen Textil, beispielsweise einem Gewebe ausgebildet.

Mit einer derartigen Beschichtung lässt sich sowohl die Reibung als auch die Verschleiß- festigkeit der Verbundseile verbessern.

Die Aufgabe wird weiter dadurch gelöst, dass das Zugmittel als Verbundseil ausgebildet ist, bei dem die parallel liegenden Einzelseile mit einem ersten Durchmesser mit je einer Elastomerschicht einer vorbestimmten Dicke zu Zugträgern mit je einem Gesamtdurch- messer ummantelt sind, die Zugträger durch elastomere Verbinder im wesentlichen über ihre gesamte Länge miteinander verbunden sind, die Zugträger derart in die Nuten der Traktionsscheiben eingreifen, dass die Eintauchtiefe der Einzelseile der Zugträger in die Nuten der Traktionsscheiben mindestens 25% des Durchmessers der Einzelseile beträgt und die elastomeren Verbinder derart ausgebildet sind, dass sie bei Relativbewegungen der Zugträger gegeneinander so leicht auftrennbar sind, so dass dies die Verbindung der Einzelseile mit den Elastomerschichten der einzelnen Zugträger nicht beeinträchtigt. Die vorteilhaften Weiterbildungen gemäß der abhängigen Unteransprüche der Erfindung nach dem Hauptanspruch gestalten selbstverständlich auch die Lösung der Aufgabe nach dem Nebenanspruch vorteilhaft aus und sind daher auch auf den Nebenanspruch rückbezo- gen.

Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Aufzugsanlage zu schaffen, deren Zugmittel gegenüber dem genannten Stand der Technik eine weiter reduzierte Breite der Traktionsscheibe ermöglicht und bei dem die Eigenschaften von Elastomerwerkstoffen nur eine untergeordnete Rolle spielen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Aufzugsanlage ein Zugmittel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 23 aufweist.

Eine derartige Aufzugsanlage hat den Vorteil, dass einerseits die Montage aufgrund der guten Handhabbarkeit der erfindungsgemäßen Verbundseile erleichtert ist, andererseits auch keine breit bauende Zugtrommel erforderlich ist.

Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Beispiel der Erfindung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßes Verbundseil,

Fig. 2 ein Verbundseil, dessen Ummantelung der Einzelseile eine von der Kreisform abweichende Geometrie aufweist und Fig. 3 - 4 erfindungsgemäße Verbundseile mit Zugträgergruppen aus jeweils zwei Zugträgern.

Das in Fig. 1 im Querschnitt gezeigte Verbundseil 1 weist fünf Einzelseile 2 auf, die jeweils mit einer Ummantelung 3 aus einem Elastomer ummantelt sind. Die Einzelseile 2 bilden mit der Ummantelung 3 Zugstränge 4.

Die Einzelseile 2 sind mit elastomeren Verbindern 5 untereinander fest verbunden, wobei die Verbinder 5 bei der Zusammenvulkanisieren der elastomeren Ummantelung 3 mit den Verbindern 5 und den Einzelseilen 2 erzeugbar sind.

In der Figur 2 ist ein Verbundseil 6 dargestellt, dessen Ummantelung 3 der Einzelseile 2 eine von der Kreisform abweichende Geometrie 7 aufweist. Auch hier sind die Zugstränge 4 durch Verbinder 5 miteinander verbunden. Diese Geometrie 7 verbessert den Eingriff der Verbundseile 6 in Rillen hier nicht gezeigter Traktionsscheiben, die ein von der runden Form abweichendes Profil aufweisen. So können entsprechend gestalteten Verbundseile ggf. auch auf Traktionsscheiben von Keilrippenriemen eingesetzt werden.

In den Figuren 3 und 4 sind Verbundseile 8 und 9 dargestellt, bei denen die Zugstränge 4 zu Zugstranggruppen 10 und 11 mit jeweils zwei Zugsträngen 4 zusammengefasst und durch Verbinder 5 aus elastomerem Material miteinander verbunden sind. Durch die beispielsweise durch Vulkanisation herstellbaren Verbinder 5 der Zugstranggruppen 7 lassen sich die Verbundseile 8 und 9 quasi wie ein Riemen handhaben.

Dadurch, dass jeweils zwei Zugstränge 4 zu Zugstranggruppen 10 oder 11 zusammenge- fasst sind und damit jeweils ein Verbinder 5 mit dem dazugehörigen Abstand zwischen den Zugsträngen 4 wegfällt, ist eine korrespondierende, hier nicht gezeigte Traktionsscheibe gegenüber einer Anordnung von jeweils einer eigenen Nut pro Zugstrang in ihrer Breite reduzierbar.

Durch die Vielzahl der möglichen Kombinationen, die Zugstränge 4 einzeln oder gruppiert in die Krafteinleitungszone von korrespondierenden Traktionsscheiben eingreifen zu lassen, sind die zu den Verbundseilen 1, 6, 8 und 9 korrespondierenden Traktionsscheiben besonders gut an die verschiedenen Einbauverhältnisse anpassbar.

Bezugszeichenliste

(Teil der Beschreibung)

1 Verbundseil 2 Einzelseile des Verbundseils 1

3 Elastomerschicht der Einzelseile 2

4 Zugstränge

5 Verbinder

6 Verbundseil mit von der Teilkreisform abweichender Geometrie 7 der Zugstränge 4 7 Geometrie der Zugstränge 4 des Verbundseils 6

8/9 Verbundseile mit gruppierten Zugsträngen 4 9 Krafteinleitungszone

10/11 Zugstranggruppen