FFM Dreier der beiden Bi-Luder mit einem Riemen

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FFM Dreier der beiden Bi-Luder mit einem Riemen



Applicant
INVENTIO AG
Representative
Andreas et al Gaussmann




Application number

EP07113880A1

Kind

A1

Document number

1886958





Shortcuts
→Abstract
→Claims
→References by patents




Classifications


International Patent Classification
B29D 29/10
B66B 7/06
F16G 5/06




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Application Aug 06, 2007

-
Publication Feb 13, 2008



Eine Aufzugsanlage umfasst eine Aufzugkabine (3), einen Antrieb (2) und eine Riemenanordnung mit wenigstens einem Riemen (12), wobei der Riemen (12) einen Riemenkörper (20) umfasst, in dem eine Zugträgeranordnung (21) angeordnet ist und der auf einer ersten Querschnittseite in Richtung der Höhe des Riemens (12) eine erste Kontaktfläche (20.4) und auf einer der ersten Querschnittseite in Richtung der Höhe des Riemens (12) gegenüberliegenden zweiten Querschnittseite eine zweite Kontaktfläche (20.5) aufweist. Das Verhältnis der maximalen Breite w zur maximalen Höhe (t) des Riemens (12) liegt im Bereich von 0,8 bis 1,0, vorzugsweise im Bereich von 0,9 bis 1,0, und besonders bei 1,0.


Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufzugsanlage mit einem Riemen, einen Riemen für eine solche Aufzuganlage, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Riemens, einen Verbund aus solchen Riemen sowie ein Verfahren zur Montage eines solchen Verbunds in einer Aufzugsanlage.Eine Aufzugsanlage umfasst eine Aufzugskabine und in der Regel ein Gegengewicht, die in einem Aufzugsschacht oder entlang freistehender Führungsschienen bewegbar sind. Zum Erzeugen der Bewegung weist die Aufzugsanlage mindestens einen Antrieb mit mindestens je einer Treibscheibe bzw. Treibwelle auf, die über einen oder mehrere Riemen die Aufzugskabine und das Gegengewicht tragen und/oder die erforderlichen Antriebskräfte auf diese übertragen.Dabei können die Aufzugkabine und das Gegengewicht über den- bzw. dieselben Riemen mit dem Antrieb verbunden sein. Alternativ können die Aufzugkabine und das Gegengewicht auch jeweils über separate Riemen mit dem Antrieb derart gekoppelt sein, dass sich das Gegengewicht hebt, wenn die Aufzugkabine abgesenkt wird und umgekehrt. Während die Treibscheibe bzw. Treibwelle Zugkräfte auf die Antriebsriemen ausübt, um die Aufzugkabine bzw. das Gegengewicht anzuheben, werden reine Tragriemen lediglich über Umlenkelemente, insbesondere Umlenkrollen umgelenkt und nehmen einen konstanten Teil der Gewichtskraft der Aufzugkabine und des Gegengewichts auf. Bevorzugt sind Antriebs- und Tragriemen jedoch identisch.Ein Riemen nach der vorliegenden Erfindung kann für jede der oben beschriebenen Funktionen eingesetzt werden, also sowohl als Antriebs- als auch als Tragriemen, als einer von mehreren Riemen und/oder als Riemen, der an der Aufzugkabine und/oder demGegengewicht befestigt ist. Dementsprechend werden Treibscheiben bzw. Treibwellen und Umlenkrollen im Folgenden allgemein als Riemenräder bezeichnet.Solche Riemen für Aufzuganlagen umfassen üblicherweise einen Riemenkörper aus Elastomeren, beispielsweise Polyurethan ("PU") oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk ("EPDM"). Um die Zugkräfte zu übertragen, sind in dem Riemenkörper Zugträgern in Form von Stahl- und/oder Kunststoff-Corden eingebettet. Die Corde können als Einfachdrähte ausgebildet oder bevorzugt aus ein- oder mehrfach verseilten Drähten aufgebaut sein. Sie sind vorteilhaft in der neutralen Faser des Riemenquerschnitts angeordnet, in der bei einer Umschlingung eines Riemenrads keine Zug- oder Druckspannungen auftreten.Herkömmlicherweise werden in Aufzuganlagen Flachriemen eingesetzt, im einzelnen Riemen, deren Breite w parallel zur Riemenradachse deutlich grösser ist als ihre Höhe t in radialer Richtung des Riemenrads. Solche Flachriemen weisen aufgrund ihrer geringen Höhe ein kleines Flächenträgheitsmoment um ihre Querachse und gleichzeitig aufgrund ihrer grossen Breite ein grosses Flächenträgheitsmoment um ihre Längs- und Hochachse auf. Sie sind damit vorteilhaft sehr elastisch bezüglich ihrer Querachse, jedoch gleichzeitig sehr steif um ihre Längs- und Hochachse. Damit lassen sie sich einerseits gut um Riemenräder schlingen und verdrillen bzw. verbiegen sich andererseits in den freien Trumabschnitten nur geringfügig. Auch die Anordnung der Zugträger nebeneinander in der neutralen Faser führt zu einer im Verhältnis zur Höhe grossen Breite des Riemens.DieWO 2006/000500 A1schlägt dementsprechend einen Flachriemen für Aufzuganlagen vor, der aus einem ersten, und einem damit verbundenen zweiten, jeweils aus PU extrudierten Teilriemen aufgebaut ist, wobei Zugträger in der neutralen Biegeebene des Flachriemens angeordnet sind.Zur Erhöhung des Anpressdruckes an das Riemenrad und damit der Traktions- bzw. Treibfähigkeit bei gleicher Radialkraft und damitgleicher Lagerbelastung und Riemenspannung ist es aus derEP 1 555 234 B1bekannt, den flachriemenartigen Riemenkörper mit Keilrippen zu versehen, die mit weitgehend komplementär geformten Rillen auf der Lauffläche des Riemenrads zusammenwirken. Insbesondere liegen die schrägen Flanken der Keilrippen an ebenso schrägen Flanken des Riemenrads an. Gleichzeitig führen die Keilrippen den Riemen vorteilhaft in Querrichtung auf dem Riemenrad.Je spitzer dabei der Keilwinkel der einzelnen Rippen ist, desto grösser wird zwar einerseits der Anpressdruck bei gleicher Radialkraft und damit die Traktionsfähigkeit. Andererseits kann bei zu spitzen Keilwinkeln ein Verklemmen des Riemens in den Rillen des Riemenrads auftreten. Ein solches Verklemmen kann als Stick-Slip-Effekt den Riemen zu unerwünschten Schwingungen anregen, was gleichermassen Geräusche verursacht und die dynamische Belastung des Riemens und die Gefahr des Herauslaufens aus seinen Führungen erhöht. Im Extremfall kann das Verklemmen auch zu einem Versagen der Aufzuganlage führen, wenn sich der Riemen nur noch ruckartig oder gar nicht mehr aus den Rillen des Riemenrads löst.Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Aufzuganlage zur Verfügung zu stellen, bei der die Gefahr des Verklemmens zwischen Riemen und Riemenrad vermindert ist.Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Aufzuganlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale weitergebildet. Gleichermassen wird zur Lösung dieser Aufgabe in Anspruch 13 ein Riemen für eine solche Aufzuganlage vorgeschlagen, in Anspruch 14 ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Riemens angegeben, in Anspruch 15 ein Verbund aus solchen Riemen und in Anspruch 18 ein Verfahren zur Montage eines solchen Verbunds in einer Aufzugsanlage geschützt.Eine Aufzugsanlage nach der vorliegenden Erfindung umfasst eine Aufzugkabine, einen Antrieb und, vorteilhafterweise, ein damit gekoppeltes Gegengewicht, das sich absenkt, wenn die Aufzugkabine vom Antrieb angehoben wird und umgekehrt. Weiterhin umfasst dieAufzuganlage eine Riemenanordnung mit wenigstens einem Riemen, wobei der Riemen einen Riemenkörper aufweist, in dem eine Zugträgeranordnung angeordnet ist und der auf einer ersten Querschnittseite in Richtung der Höhe des Riemens eine erste Kontaktfläche und auf einer der ersten Querschnittseite in Richtung der Höhe des Riemens gegenüberliegenden zweiten Querschnittseite eine zweite Kontaktfläche aufweist.Der Antrieb umfasst bevorzugt eine oder mehrere Riemenräder, insbesondere eine oder mehrere Treibscheiben bzw. eine Treibwelle mit mehreren Treibzonen, die von den Riemen der Riemenanordnung zumindest teilweise umschlungen werden. Vorteilhafterweise umschlingen die Riemen die Riemenräder mit einem Umschlingungswinkel von 180°, vorzugsweise kleiner 180°, vorzugsweise kleiner 150°, vorzugsweise kleiner 120°, vorzugsweise 90°. Aufgrund der kleinen möglichen Biegeradien der Riemen ist es möglich den Antrieb mit einer separaten Treibscheibe zu verbinden haben oder aber Treibzonen in eine Abtriebswelle des Antriebs zu integrieren, so dass von einer Treibwelle gesprochen wird. Vorteilhafterweise ist der Durchmesser der Riemenräder kleiner/gleich 220mm, vorzugsweise kleiner 180mm, vorzugsweise kleiner 140mm, vorzugsweise kleiner 100mm, vorzugsweise kleiner 90mm, vorzugsweise kleiner 80mm auf. Die Zugkräfte werden von der Treibscheibe bzw. eine Treibwelle reib- und/oder formschlüssig in die Riemen einleiten. Sind Riemen der Riemenanordnung als Keilriemen ausgebildet, kann die Lauffläche der Riemenräder weitgehend komplementär geformte Rillen aufweisen, in die die Keilrippen eingreifen. Vorteilhaft liegen bei weitgehend komplementär geformten Rillen die Flanken der Keilrippen nur an den Flanken der Rillen reibschlüssig an; die Bereiche zwischen den Riemenflanken sind hingegen nicht im Kontakt mit den Rillengründen und Rillenspitzen.Der Riemenkörper besteht in einer vorteilhaften Ausbildung aus einem Elastomer, beispielsweise PU und/oder EPDM. Zum Schutz gegen Abrieb und dynamische Zerstörung kann der Riemenkörper eine oder mehrere Umhüllungen, beispielsweise aus Textilgewebe, aufweisen.Die Zugträgeranordnung umfasst einen oder bevorzugt mehrere Zugträger, insbesondere Stahl- und/oder Kunststoff-Corde. Die Corde können als Einfachdrähte ausgebildet oder bevorzugt aus ein- oder mehrfach verseilten Drähten aufgebaut sein. Sie sind vorteilhaft in oder nahe der neutralen Faser des Riemenquerschnitts angeordnet, in der bei einer Umschlingung eines Riemenrads keine oder nur geringe Zug- oder Druckspannungen auftreten.Ein Riemen kann als endloser Riemen oder, bevorzugt, als endlicher Riemen ausgebildet sein, der erst beim Auflegen durch ein Riemenschloss endlos gemacht wird und somit insbesondere bei schwierigen Umlenkverhältnissen beispielsweise durch Öffnungen geführt oder auf nicht fliegende gelagerte Riemenräder aufgelegt werden kann.Erfindungsgemäss ist das Verhältnis der maximalen Breite w zur maximalen Höhe t des Riemens im Bereich von 0,8 bis 1,0, vorzugsweise im Bereich von 0,9 bis 1,0, und besonders bei 1,0. Der Riemen ist somit höher als breit.Unter teilweiser Aufgabe der einleitend geschilderten Vorteile von Flachriemen, insbesondere deren Flexibilität bei der Umschlingung von Riemenrädern, wird damit eine Aufzuganlage mit Riemen zur Verfügung gestellt, die in Riemenquerrichtung ein grösseres Flächenträgheitsmoment aufweisen und somit bezüglich Biegung um die Querachse steifer sind als herkömmliche Flachriemen. Solche Riemen erfahren daher bei der Umlenkung um ein Riemenrad eine höhere Vorspannung zurück in die gerade, unverformte Lage auf. Diese Vorspannung wirkt einem Verklemmen der Riemen an seitlichen Flanken des Riemenrads entgegen und reduziert damit vorteilhaft die Gefahr eines Verklemmen zwischen Riemen und Riemenrad. Dieser Effekt ist besonders vorteilhaft bei Keilrippenriemen, kann jedoch auch bei Flachriemen die Gefahr des Verklemmens mit seitlichen Führungswangen der Riemenräder vermindern.Ein weiterer Vorteil liegt in dem zusätzlichen Volumen des Riemenkörpers in Richtung seiner Höhe. Dieses zusätzliche Volumendämpft vorteilhaft Schwingungen und baut Stösse ab, was den Lauf eines solchen Riemens vergleichmässigt.Die Übertragung der Umfangskraft zwischen Zugträgern und Riemenrad geschieht unter kurzzeitiger Schubverformung des Riemenkörpers. Die dabei auftretenden Wechselverformungen führen auf lange Sicht zu einer Zerrüttung des Riemenkörpers und limitieren damit die Lebensdauer eines Riemens. Auch hier kann vorteilhaft das zusätzliche Volumen des Riemens in Richtung seiner Höhe einerseits die Schubverformungen reduzieren und andererseits dabei entstehende Wärme über das grössere Volumen und insbesondere über die grössere Oberfläche besser abführen, was insgesamt die Lebensdauer eines erfindungsgemässen Riemens vorteilhaft erhöht.In einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung ist die Zugträgeranordnung in der neutralen Faser etwa in der Mitte des Riemens angeordnet.In einer weiteren bevorzugten Ausführung umfasst der Riemenkörper einen ersten Teilriemen, in dem der Zugträger angeordnet ist, und einen damit in einer Längsfläche fest verbundenen zweiten Teilriemen. Dieser kann auf den ersten Teilriemen aufextrudiert werden, so dass sich beide Teilriemen an ihrer Längsfläche miteinander verbinden. Dabei können, wie beispielsweise aus derWO 2006/000500 A1bekannt, Nuten in der Längsfläche des ersten Teilriemens vom zweiten Teilriemen ausgefüllt werden. Gleichermassen können die beiden Teilriemen verklebt sein.In einer vorteilhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung weisen beide Teilriemen im Wesentlichen dieselbe Höhe auf, so dass die Längsfläche etwa in der Mitte des Riemens angeordnet ist.Bevorzugt umgibt der erste Teilriemen die Zugträgeranordnung ganz oder teilweise. Im letzteren Fall umgibt auch der zweite Teilriemen die Zugträgeranordnung derart, dass sie vollständig im Riemen angeordnet ist.Sofern die Zugträgeranordnung vorteilhaft in der neutralen Faser angeordnet ist, in der bei einer Umlenkung um ein Riemenrad, i.e. einer Biegung um die Riemenquerachse keine Zug- und Druckspannungen auftreten, und die Zugträgeranordnung mehr im ersten Teilriemen angeordnet ist, erfährt der zweite Teilriemen bei der Umschlingung ein Riemenrad eine grössere Biegebeanspruchung und mithin grössere Zug- bzw. Druckspannungen. In einer vorteilhaften Ausführung ist daher der zweite Teilriemen weicher als der erste Teilriemen, so dass bei Biegung in der Zugträgerlage der zweite Teilriemen nicht durch Zugspannungen beschädigt wird, sondern diesen elastisch nachgiebt.. Insbesondere kann der zweite Teilriemen eine geringere Shore-Härte als der erste Teilriemen aufweist. So kann beispielsweise die Shore-Härte des ersten Teilriemens 85°Sh, die des zweiten 80°Sh betragen.Die erste und/oder zweite Kontaktfläche kann bevorzugt eine Beschichtung mit einem bestimmten Reibwert aufweisen. Dieser Reibwert kann jeweils höher oder niedriger als der Reibwert des eigentlichen Riemenkörpers sein. Insbesondere kann die Beschichtung eine Polyamid ("PA")-Folie umfassen.Beispielsweise kann auf der ersten Kontaktfläche, die zum Eingriff mit einer Treibscheibe bzw. Treibwelle vorgesehen ist, eine Beschichtung mit einem höheren Reibwert, auf der zweiten Kontaktfläche, die zum Eingriff mit einem Umlenkelement vorgesehen ist, eine Beschichtung mit niedrigerem Reibwert angeordnet sein. Alternativ zur Beschichtung kann auch eine Bedampfung oder eine Beflockung vorgesehen werden.In einer besonders bevorzugten Ausführung weist die erste und/oder zweite Kontaktfläche wenigstens eine, vorzugsweise zwei Rippen, insbesondere Keilrippen auf. Gleichermassen sind auch dreieck- oder halbkreisförmige Rippenquerschnitte möglich. Bei dieser besonders bevorzugten Ausführung können vorteilhaft die Laufflächen von Riemenrädern, die von den Riemen umschlungen werden, zu den Rippen weitgehend komplementäre Rillen aufweisen, in die die Rippen eingreifen. Hierdurch kann bei gleicher Radialkraft, i.e. gleicherRiemenvorspannung bzw. Lagerbelastung ein höherer Anpressdruck und damit eine höhere Traktionsfähigkeit erreicht werden.Bevorzugt weisen die Rippen einen keilförmigen Querschnitt mit einem Flankenwinkel von 60° bis 120° auf, wobei der Bereich von 80° bis 100° zu bevorzugen ist. Als Flankenwinkel ist der zwischenbeiden Seitenflächen (Flanken) einer keilförmigen Rippe vorhandene Winkel bezeichnet. Jedoch sind aufgrund der höheren Steifigkeit gegenüber Biegungen um die Riemenquerachse auch Flankenwinkel unter 60°, also spitzere Winkel realisierbar.Wenn vorteilhaft nicht nur die erste, sondern auch die zweite Kontaktfläche eine oder mehrere Rippen aufweist, kann der Riemen auch bei gegensinniger Umlenkung um zwei Riemenräder, bei der er das erste Riemenrad mit seiner ersten Kontaktfläche, das zweite Riemenrad mit seiner zweiten Kontaktfläche berührt, bei der Umschlingung beider Riemenräder in Querrichtung geführt werden, was vorteilhaft ein Herauslaufen des Riemens auch aus reinen Umlenkrollen vermeiden kann. Die Anzahl der Rippen auf beiden Kontaktflächen muss nicht notwendig identisch sein. Sofern beispielsweise das erste Riemenrad eine Treibscheibe bzw. Treibwelle, das zweite Riemenrad eine Umlenkrolle ist, kann die zweite Kontaktfläche, über die keine Zugkräfte aufgeprägt werden, weniger Rippen aufweisen. Insbesondere kann die erste Kontaktfläche zwei und die zweite Kontaktfläche eine Rippe aufweisen. Natürlich kann die zweite Kontaktfläche auch unkonturiert flach ausgebildet sein.Insbesondere, wenn die erste und zweite Kontaktfläche unterschiedlich sind, beispielsweise unterschiedliche Reibwerte aufweisen, oder gleichermassen, wenn der erste und zweite Teilriemen nicht völlig identisch sind, beispielsweise die Zugträger mehr im ersten Teilriemen angeordnet sind und/oder dieser eine andere Härte als der zweite Zugträger aufweist, können die erste und zweite Kontaktfläche verschiedene Farben aufweisen, um ein korrektes Auflegen des Riemens zu gewährleisten. Hierzu können beispielsweise beide Kontaktflächen unterschiedlich eingefärbt oder beschichtetsein. Sofern der Riemen aus zwei Teilriemen zusammengesetzt ist, können beide Teilriemen aus Materialien unterschiedlicher Farbe bestehen.In einer bevorzugten Ausführung umfasst die Riemenanordnung mehrere Riemen, die in Richtung ihrer Breite nebeneinander angeordnet sind. Vorteilhafterweise können diese Riemen formschlüssig miteinander verbunden sein. Hierzu kann beispielsweise ein erster Riemen einen in Richtung seiner Breite hervorstehenden Vorsprung aufweisen, der in eine entsprechende Aussparung eines daneben angeordneten zweiten Riemens eingreift. Derart können die Riemen bei der Montage einfach und lösbar miteinander verbunden werden, was das Auflegen und Abnehmen der schmaleren einzelnen Riemen gegenüber der resultierenden Riemenanordnung vereinfacht. Gleichermassen können die Riemen auch über Spannelemente miteinander verbunden oder unlösbar aneinander befestigt, beispielsweise miteinander verklebt werden.Zur Herstellung eines erfindungsgemässen Riemens wird vorteilhaft ein Verfahren vorgeschlagen, das folgende Schritte umfasst: Extrudieren des ersten Teilriemens derart, dass er die Zugträgeranordnung wenigstens teilweise umgibt, und Aufextrudieren des zweiten auf den ersten Teilriemen derart, dass die Zugträgeranordnung vollständig im Riemen angeordnet ist. Hierdurch ist es vorteilhaft möglich, auch mit bestehenden Extrudern, die auf die Herstellung von Flachriemen mit einem Breiten/Höhenverhältnis grösser eins ausgelegt sind, mit geringfügigen Modifikationen erfindungsgemässe Riemen mit einem Breiten/Höhenverhältnis herzustellen, das im Wesentlichen gleich eins ist. Durch das Aufextrudieren verbinden sich die beiden Teilriemen thermisch, was eine festen und dauerhaften Verbindung bewirkt.Zur Montage eines erfindungsgemässen Riemens in einer Aufzugsanlage wird vorgeschlagen, einen mehrere Riemen über ein Montageband zu einem Verbund miteinander zu verbinden. Vorteilhafterweise sind die Riemen dabei vom Montageband zumindest teilweise umgeben und/oder dasMontageband ist auf einer zweiten Kontaktfläche mit den Riemenverbunden. Auch ist es besonders vorteilhaft, wenn die Riemen in definierten Montageabständen zueinander mit dem Montageband verbunden sind.Das eigentliche Verfahren zur Montage des Verbunds in einer Aufzugsanlage umfasst das Legen des Verbunds auf Riemenräder und das Fixieren der Riemen an Enden des Verbunds mit Riemenfixpunkten. Vorteilhafterweise werden die Riemen des Verbunds gemäss den Montageabständen auf Riemenräder gelegt. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Riemen des Verbunds in Rillen mindestens einer Kabinen-Umlenkrolle und/oder Rillen mindestens einer Treibscheibe bzw. Treibwelle und/oder Rillen mindestens einer Gegengewichtstragrolle gelegt werden. Auch ist es für die Montage einfach und praktisch, den Verbund als Schlaufe in den Aufzugsschacht zu transportieren und von der Schlaufe abzurollen.Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteran
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