PL209553B1 - Pasek podnośnikowy, układ podnośnikowy zawierający pasek podnośnikowy i sposób uruchamiania układu podnośnikowego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest pasek podnośnikowy, układ podnośnikowy zawierający pasek podnośnikowy i sposób uruchamiania układu podnośnikowego.

Znane układy podnośnikowe, włączając w to windy, zazwyczaj zawierają linę lub pasek podnośnikowy, przenoszący ciężar klatki windy lub innego obciążenia. Pasek podnośnikowy jest połączony z obciążeniem, koł em pasowym lub kołami pasowymi, jak również z napędem, na przykł ad silnikiem elektrycznym.

Pasek podnośnikowy może być paskiem płaskim. Płaski pasek zawiera rozciągliwy kord, zamknięty w elastomerowym korpusie. Płaski pasek posiada szerokość, która jest większa niż jego grubość.

Płaski pasek przechodzi przez koła pasowe wyciągu. Koła pasowe wyciągu zawierają płaską powierzchnię styku z paskiem oraz kołnierze boczne. Mogą one również zawierać materiał gumowy, na powierzchni styku z paskiem.

Reprezentatywny dla stanu techniki jest opis WO 99/43885, należący do Otis, który opisuje rozciągliwy kord dla układu windy, o współczynniku wydłużalności większym od 1. Rozciągliwy kord zawiera wiele linek, obudowanych wspólną warstwą odlewu.

Innym reprezentatywnym dla stanu techniki przykładem jest opis WO 00/58706, również należący do Otis, która opisuje sposób i układ wykrywania lub pomiaru uszkodzeń liny, zawierającej rozciągliwe kordy, wykazujące przewodność elektryczną, gdzie pomiar oporności wskazuje powstałe uszkodzenia.

Płaska powierzchnia styku, zarówno paska, jak i kół pasowych znanych ze stanu techniki, ogranicza moment siły podnoszącej, zdolnej do podnoszenia obciążenia. Moment siły podnoszącej jest funkcją obszaru powierzchni styku paska z kołem pasowym. Płaskie koło pasowe może ponadto emitować hałas podczas pracy. Ponadto, liny lub paski, znane ze stanu techniki, zawierają osnowę, zmniejszającą zużycie korpusu elastomerowego podczas tarcia o koło pasowe układu.

Istnieje zatem, potrzeba opracowania paska podnośnikowego o zwiększonej zdolności do podnoszenia, zawierającego powierzchnię użebrowaną na styku z kołem pasowym.

Pasek podnośnikowy, zawierający elastomerowy korpus, posiadający szerokość w i grubość t oraz powierzchnię stykową z kołem pasowym, przy czym ten elastomerowy korpus posiada stosunek w/t większy niż 1 oraz rozciągliwy kord przebiegający wzdłużnie wewnątrz elastomerowego korpusu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że powierzchnia stykowa elastomerowego korpusu z kołem pasowym ma zarys użebrowany, w którym żebra są usytuowane pod kątem a w zakresie w przybliżeniu od 60 do 120°, korzystnie 90°.

Rozciągliwy kord zawiera materiał przewodnikowy, posiadający oporność.

Oporność rozciągliwego kordu zmienia się, wskazując obciążenia paska podnośnikowego.

Pasek według wynalazku zawiera wiele żeber.

Pasek ma zakończenia.

Pasek zawiera wiele rozciągliwych kordów.

Pasek według wynalazku zawiera osnowę umieszczoną na powierzchni przeciwległej do powierzchni stykowej z kołem pasowym.

Osnowa zawiera nylon.

Rozciągliwy kord zawiera materiał metaliczny.

Rozciągliwy kord zawiera stal.

Pasek według wynalazku zawiera obwód elektryczny podłączony do rozciągliwego kordu dla pomiaru obciążenia rozciągliwego kordu.

Pasek zawiera obwód elektryczny do wykrywania uszkodzeń rozciągliwego kordu.

Pasek zawiera włókna wystające z powierzchni stykowej z kołem pasowym.

Układ podnośnikowy, zawierający koła pasowe i pasek podnośnikowy, zawierający elastomerowy korpus posiadający szerokość w i grubość t oraz powierzchnię stykową z kołem pasowym, przy czym elastomerowy korpus ma stosunek w/t większy niż 1, zaś wewnątrz elastomerowego korpusu przebiega wzdłużnie rozciągliwy kord, według wynalazku charakteryzuje się tym, że powierzchnia stykowa elastomerowego korpusu z kołem pasowym ma zarys użebrowany, w którym żebra są usytuowane pod kątem a w zakresie w przybliżeniu od 60 do 120°, korzystnie 90°, zaś co najmniej jedno koło pasowe ma profil użebrowany łączący się z profilem powierzchni stykowej paska.

Rozciągliwy kord zawiera materiał przewodzący, posiadający oporność.

PL 209 553 B1

Oporność rozciągliwego kordu zmienia się w zależności od obciążenia paska podnośnikowego.

Powierzchnia stykowa zawiera wiele żeber.

Pasek posiada zakończenie.

Pasek zawiera wiele rozciągliwych kordów.

Układ według wynalazku zawiera osnowę umieszczoną na powierzchni przeciwległej do powierzchni stykowej z kołem pasowym.

Osnowa zawiera nylon.

Rozciągliwy kord zawiera materiał metaliczny.

Rozciągliwy kord zawiera stal.

Układ według wynalazku zawiera obwód elektryczny podłączony do rozciągliwego kordu dla pomiaru obciążenia rozciągliwego kordu i dla kontrolowania działania układu.

Układ zawiera obwód elektryczny do wykrywania uszkodzeń rozciągliwego kordu.

Sposób uruchamiania układu podnośnikowego, polegający na owinięciu rozciągliwego kordu wokół koła pasowego, pomiędzy silnikiem a obciążeniem, według wynalazku charakteryzuje się tym, że dokonuje się pomiaru oporności elektrycznej rozciągliwego kordu i kontroluje się pracę silnika na podstawie zmierzonej oporności elektrycznej.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania na załączonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój paska podnośnikowego według wynalazku, fig. 2 - widok z boku podnośnika widłowego, fig. 3 - widok z boku układu windy z wykorzystaniem paska według wynalazku, a fig. 4 - schemat obwodu wykrywania opornoś ci rozcią gliwych, przewodnych elektrycznie kordów zawartych w pasku.

Na figurze 1 pokazano przekrój paska podnośnikowego stanowiącego przedmiot wynalazku.

Pasek 10 zawiera rozciągliwe kordy 15, zabudowane wewnątrz elastomerowego korpusu 20. Elastomerowy korpus 20 może zawierać kauczuk naturalny lub syntetyczny, HNBR (uwodorniony kauczuk nitrylowo-butadienowy), EPDM (kauczuk etylenowo-propylenowy) lub ich dowolne kombinacje i zamienniki. Elastyczne kordy mogą być wykonane z dowolnego materiału o odpowiedniej do przeznaczonego zastosowania wytrzymałości na rozciąganie. Elastyczne kordy mogą zawierać poliester, włókna węglowe, stal, poliamid aromatyczny oraz ich kombinacje i zmienniki. Elastyczne kordy posiadają elastyczność wystarczającą do ugięcia paska wokół obwodu koła pasowego.

Pasek 10 posiada szerokość W i grubość t. Posiada on również stosunek W/t, większy od 1.

Powierzchnia stykowa 25 koła pasowego opisuje kształt użebrowany. Powierzchnia ta zawiera ponadto wypełnienie z włókien. Włókna mogą być z celulozy, poliamidu aromatycznego, poliestru, bawełny, nylonu, włókien węglowych, akrylu, poliuretanu, włókien szklanych, pojedynczo lub w połączeniu, lub też z innych, znanych ze stanu techniki zamienników. Włókna mają długość około 18 μυι i grubość około 15 μm w korzystnym przykładzie wykonania, jednakże możliwe jest zastosowanie włókien w zakresie długości od 10 μm do 30 μm i grubości w zakresie od 10 μm do 20 μm. Włókna zawierają elastomer w ilości około 25 do 30 phr, korzystnie w ilości około 28,7 phr.

Włókna przebiegają przez żebra powierzchni stykowej 25 koła pasowego. Włókna wzmacniają tarcie na styku żebra paska i rowka koła pasowego. Zmniejszają one również zużycie powierzchni stykowej koła pasowego. Zapobiegają także przed pęknięciami żeber podczas pracy, zwiększając w ten sposób żywotność paska.

Pasek 10 zawiera również osnowę 40. Osnowa 40 może zawierać poliamid, poliuretan, polietylen, włókna tkane lub nie tkane, bądź też inne dowolne materiały zamienne, znane ze stanu techniki. Osnowa 40 w znaczącym stopniu zmniejsza zużycie powodowane podczas styku płaskiej części paska, podczas połączenia z płaską częścią koła pasowego, co zostało opisane w innym miejscu tego opisu.

Podczas działania pasek jest samonaprowadzający, ponieważ każde z żeber łączy się z rowkiem koła pasowego. Ta cecha eliminuje potrzebę stosowania koła pasowego z kołnierzami, które były wymagane przy paskach płaskich znanych ze stanu techniki. Zmniejsza to koszt wykonania kół pasowych stosowanych w układzie.

Kąt żebra α zwiększa powierzchnię żebra paska na styku z rowkiem koła pasowego. Pomimo, iż kąt żebra może leżeć w zakresie od około 60° do około 120°, to korzystnym kątem żebra jest około 90°, który to kąt pozwala maksymalizować obszar powierzchni stykowej koła pasowego.

W przypadku kąta żebra około 90°, kąt α zwiększa obszar powierzchni stykowej koła pasowego o współczynnik około Zwiększenie powierzchni paska na styku z kołem pasowym, w ten sposób, zwiększa moment, który może być przeniesiony przez ciągnące koło pasowe. To z kolei zwiększa zdolność układu do podnoszenia. Mówiąc inaczej, przy stałym obciążeniu i momencie pasek, stano4

PL 209 553 B1 wiący przedmiot wynalazku, będzie miał mniejszą szerokość w niż paski płaskie, znane ze stanu techniki. To z kolei skutkuje mniejszymi wymaganiami co do przestrzeni, zajmowanej przez system, w porównaniu do płaskich pasków, znanych ze stanu techniki.

Zastosowanie żeber ma również pożądany efekt zmniejszenia hałasu podczas pracy, na styku paska z kołem pasowym. Zastosowanie rowkowanego koła pasowego z paskiem, stanowiącym przedmiot wynalazku, pozwala również na wyeliminowanie potrzeby stosowania powłoki gumowej na kole pasowym.

Co najmniej jeden z rozciągliwych kordów zawiera materiał przewodnikowy, posiadający oporność, na przykład stal, jak również inne zamienne materiały przewodnikowe, znane ze stanu techniki. Oporność materiału rozciągliwego kordu zmienia się, zgodnie z obciążeniem i temperaturą, w sposób prawie liniowy, co jest wiadome ze stanu techniki. W materiałach z zawartością żelaza, takich jak na przykład stal, zmiana oporności jest zazwyczaj proporcjonalna do zmiany temperatury. W rezultacie, ponieważ efekt działania temperatury jest znany, to może być on skompensowany, pozostawiając jedynie zależność zmiany oporności od obciążenia.

Oporność i zmiany oporności mogą być mierzone na mostku Wheatstone'a lub za pomocą innego urządzenia do pomiaru napięcia z mostkiem, jak ukazuje fig. 4. Zmiana ta jest skorelowana z obciążeniem rozciągliwego kordu, a zarazem z paskiem. Zapewnia to pomiar wielkości obciążenia.

Na przykład, operator może wykorzystać taki pomiar wielkości obciążenia do kontrolowania działania silnika w układzie, a tym samym windy, podnośnika widłowego lub innego urządzenia podnoszącego. Bardziej szczegółowo, jeżeli obwód wykrywania obciążenia wskazuje na przeładowanie lub uszkodzenie rozciągliwego kordu, wówczas silnik i układ mogą być wyłączone automatycznie lub ręcznie przez operatora.

Figura 2 ukazuje widok z boku widłowego podnośnika F. Pasek 10, stanowiący przedmiot wynalazku, jest połączony z widłami podnośnika F.

Figura 3 ukazuje widok z boku układu windy z wykorzystaniem paska, stanowiącego przedmiot wynalazku. Pasek 10 jest owinięty wokół pierwszego koła pasowego P1 i koła pasowego windy PE. Z PE koniec paska jest połączony z zakotwieniem A2. Zakotwienie A2 może być przymocowane, na przykład do dowolnej części konstrukcji budynku.

Pasek 10 jest owinięty również wokół koła pasowego silnika P2, trzeciego koła pasowego P3 i koła pasowego przeciwwagi PCW. Z PCW koniec paska 10 jest połączony z zakotwieniem A1. Zakotwienie A1, podobnie jak A2 może być przymocowane, na przykład do dowolnej części konstrukcji budynku.

Ponieważ pasek ma użebrowaną powierzchnię styku z kołem pasowym, zatem koła pasowe P1, P2 i PE są rowkowane. Każde z kół P1, P2 i PE zawiera rowki pod kątem około 90°, które odbierają żebra paska.

Koła pasowe P3 i PCW są określane jako koła pasowe „tylnej strony”. Każde z nich ma płaską powierzchnię styku z paskiem, ponieważ stykają się one z tylną, płaską powierzchnią paska. Na powierzchni stykowej paska z kołem pasowym zastosowana jest osnowa 40. Osnowa 40 znacząco zmniejsza zużycie paska 10, powodowane przez pracę i ruch kół pasowych, co powoduje znaczące wydłużenie żywotności paska.

W tym przykładzie wykonania pasek 10 nie jest paskiem zamkniętym. Ma on skończoną długość i końce, którymi jest połączony z zakotwieniami A1 i A2. Przyrząd do pomiaru oporności, na przykład obwód elektryczny, taki jak mostek Wheatstone'a, jest przymocowany do każdego z końców rozciągliwego kordu. Umożliwia to monitorowanie naprężenia na całej długości paska na podstawie zmian oporności, a tym samym pomiar obciążenia. Oczywiście, uszkodzenie paska może być również wykryte w postaci powstania układu otwartego o nieskończonej oporności.

Na figurze 4 pokazano schemat układu wykrywania oporności. Układ ten jest prostym mostkiem Wheatstone'a. Br jest opornością rozciągliwego kordu 15 w pasku 10. Oporniki R1, R2 i R3 mają znaną oporność. E jest źródłem napięcia. Galwanometr G wskazuje zerowe napięcie, tak, aby:

Br = R1 (R3 / R2)

Możliwe jest podłączenie kolejnego obwodu do galwanometru G, w celu wykrywania wielkości zmiany napięcia. Jeżeli zmiana napięcia przekracza ustaloną wartość, wówczas uruchamia wyłącznik, zatrzymujący pracę silnika (nie pokazanego). Przykładowo, ustalona zmiana napięcia jest wzrostem

PL 209 553 B1 napięcia, jak również maksymalnym spadkiem napięcia na R1, wskazującym na uszkodzenie rozciągliwego kordu.

Pomimo, iż powyżej opisano jedynie przykład wykonania paska według wynalazku, to zrozumiałe jest, że do jego konstrukcji i relacji pomiędzy elementami składowymi mogą być wprowadzane zmiany, bez odchodzenia od zakresu i istoty przedmiotu wynalazku.

Claims (26)

1. Pasek podnośnikowy, zawierający elastomerowy korpus, posiadający szerokość w i grubość t oraz powierzchnię stykową z kołem pasowym, przy czym ten elastomerowy korpus posiada stosunek w/t większy niż 1 oraz rozciągliwy kord przebiegający wzdłużnie wewnątrz elastomerowego korpusu, znamienny tym, że powierzchnia stykowa (25) elastomerowego korpusu (20) z kołem pasowym ma zarys użebrowany, w którym żebra są usytuowane pod kątem (α) w zakresie w przybliżeniu od 60 do 120°, korzystnie 90°.

2. Pasek według zastrz. 1, znamienny tym, że rozciągliwy kord (15) zawiera materiał przewodnikowy, posiadający oporność.

3. Pasek według zastrz. 2, znamienny tym, że oporność rozciągliwego kordu (15) zmienia się, wskazując obciążenia paska podnośnikowego (10).

4. Pasek według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera wiele żeber.

5. Pasek według zastrz. 4, znamienny tym, że ma zakończenia.

6. Pasek według zastrz. 3, znamienny tym, że zawiera wiele rozciągliwych kordów (15).

7. Pasek według zastrz. 3, znamienny tym, że zawiera osnowę (40) umieszczoną na powierzchni przeciwległej do powierzchni stykowej (25) z kołem pasowym.

8. Pasek według zastrz. 7, znamienny tym, że osnowa (40) zawiera nylon.

9. Pasek według zastrz. 8, znamienny tym, że rozciągliwy kord (15) zawiera materiał metaliczny.

10. Pasek według zastrz. 9, znamienny tym, że rozciągliwy kord (15) zawiera stal.

11. Pasek według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera obwód elektryczny podłączony do rozciągliwego kordu (15) dla pomiaru obciążenia rozciągliwego kordu (15).

12. Pasek według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera obwód elektryczny do wykrywania uszkodzeń rozciągliwego kordu (15).

13. Pasek według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera włókna wystające z powierzchni stykowej (25) z kołem pasowym.

14. Układ podnośnikowy, zawierający koła pasowe i pasek podnośnikowy, zawierający elastomerowy korpus posiadający szerokość w i grubość t oraz powierzchnię stykową z kołem pasowym, przy czym elastomerowy korpus ma stosunek w/t większy niż 1, zaś wewnątrz elastomerowego korpusu przebiega wzdłużnie rozciągliwy kord, znamienny tym, że powierzchnia stykowa (25) elastomerowego korpusu (20) z kołem pasowym ma zarys użebrowany, w którym żebra są usytuowane pod kątem (α) w zakresie w przybliżeniu od 60 do 120°, korzystnie 90°, zaś co najmniej jedno koło pasowe ma profil użebrowany łączący się z profilem powierzchni stykowej (25) paska.

15. Układ według zastrz. 14, znamienny tym, że rozciągliwy kord (15) zawiera materiał przewodzący, posiadający oporność.

16. Układ według zastrz. 15, znamienny tym, że oporność rozciągliwego kordu (15) zmienia się w zależności od obciążenia paska podnośnikowego.

17. Układ według zastrz. 14, znamienny tym, że powierzchnia stykowa (15) zawiera wiele żeber.

18. Układ według zastrz. 14, znamienny tym, że pasek (10) posiada zakończenie.

19. Układ według zastrz. 14, znamienny tym, że pasek (10) zawiera wiele rozciągliwych kordów (15).

20. Układ według zastrz. 14, znamienny tym, że zawiera osnowę (40) umieszczoną na powierzchni przeciwległej do powierzchni stykowej (25) z kołem pasowym.

21. Układ według zastrz. 20, znamienny tym, że osnowa (40) zawiera nylon.

22. Układ według zastrz. 19, znamienny tym, że rozciągliwy kord (15) zawiera materiał metaliczny.

23. Układ według zastrz. 22, znamienny tym, że rozciągliwy kord (15) zawiera stal.

PL 209 553 B1

24. Układ według zastrz. 14, znamienny tym, że zawiera obwód elektryczny podłączony do rozciągliwego kordu (15) dla pomiaru obciążenia rozciągliwego kordu (15) i dla kontrolowania działania układu.

25. Układ według zastrz. 14, znamienny tym, że zawiera obwód elektryczny do wykrywania uszkodzeń rozciągliwego kordu (15).

26. Sposób uruchamiania układu podnośnikowego, polegający na owinięciu rozciągliwego kordu wokół koła pasowego, pomiędzy silnikiem a obciążeniem, znamienny tym, że dokonuje się pomiaru oporności elektrycznej rozciągliwego kordu, i kontroluje się pracę silnika na podstawie zmierzonej oporności elektrycznej.