電梯的運行電纜和電梯的製作方法
2023-12-09 21:19:31 3
電梯的運行電纜和電梯的製作方法
【專利摘要】本發明涉及電梯的運行電纜(T)，更特別地客運電梯和/或貨運電梯的運行電纜(T)，所述運行電纜包括保護包層(9)、用於在電梯轎廂(1)和電梯井(S)之間傳輸電能和數據的導體(7，8)、以及基本上運行電纜長度的一個或多個承載的承載件部分(10)，該承載件部分(10)用於在其第一末端固定運行電纜(T)到電梯轎廂(1)，並在其第二末端固定到電梯井(S)，所述承載件部分(10)包括在聚合物基質材料中的玻璃纖維增強件和/或聚芳族醯胺纖維增強件和/或碳纖維增強件和/或聚苯並惡唑纖維增強件和/或聚乙烯纖維增強件和/或尼龍纖維增強件，以及涉及電梯。
【專利說明】電梯的運行電纜和電梯
【技術領域】
[0001]本發明的目的是如權利要求1的前序部分中限定的電梯的運行電纜以及如權利要求13的前序部分中限定的電梯。
【背景技術】
[0002]將提升裝置的繩索，更特別地客運和貨運電梯的提升繩索和懸掛繩索，製造為複合結構的是有利的。當繩索的縱向承載能力依靠非金屬材料，更特別地非金屬加強纖維時，繩索可以是輕質的，並且由於繩索質量輕，電梯的能量效率可以提高。通過將繩索形成為複合結構和帶類型的，可以實現顯著的節約，即便傳統地用於電梯繩索的便宜的金屬材料被更昂貴的材料替換。
[0003]運行電纜被固定到客運電梯和/或貨運電梯的轎廂上，經由所述運行電纜，電梯轎廂與電梯控制中心相連。運行電纜為大致圓形的或者為平面的電纜並包括電導體和由保護包層圍繞的載荷傳送承載件。運行電纜是用於傳輸電力，並且通過它必要的電能被供應給電梯轎廂以及通過它數據在電梯轎廂的信號裝置例如轎廂呼叫按鈕、通信裝置和顯示器，以及電梯的控制系統之間傳輸。運行電纜的承載部分根據現有技術為鋼繩索承載件，典型地6股或者8股的鋼繩，其包括鋼芯部和圍繞鋼芯部通過的股線。運行電纜典型地在繩索承載件的第一末端固定到電梯轎廂，在第二末端固定到電梯井。
[0004]運行電纜還可以完全或者部分地用作補償件以補償由提升繩索引起的不平衡力矩，該不平衡力矩在當轎廂運動時產生。當利用複合結構的輕質提升繩索和懸掛繩索時，每米具有鋼繩索承載件的運行電纜的質量對於實施最佳補償來說太大。包括鋼繩索承載件的運行電纜用於輕質複合繩索來說太重，在此情形下繩索的過度補償成為問題。
[0005]此外，特別是在高層建築和高層建築中所用的高速電梯中的問題是由於電梯轎廂的空氣阻力在電梯井中發生高速渦流，該渦流在電梯的運行電纜中，更特別地在所述電纜的底部環中產生橫向運動。在高層建築中的運行電纜的橫向方向的側向運動還由電梯轎廂自身的運動以及主要由風引起的建築物搖擺而引起。這類型的橫向搖擺是不期望的，因為它增大運行電纜的應力並且產生噪音和振動或者其它的對電梯轎廂的乘客的不適。此外，大的橫向運動可能導致運行電纜撞擊到電梯井的結構，從而破壞井裝置或者使得電纜被井裝置勾住。在此情形下，一個結果甚至會是電梯的急停。在現有技術中已知搖擺阻尼方案，其中電梯的運行電纜通過各種導引器導引以沿著某一路逕行進，或者單獨的阻尼裝置用於運行電纜的底部環中。
【發明內容】
[0006]本發明的目標是要消除現有技術方案中的上述缺點。本發明的目標是要改進提升裝置，更特別地客運電梯和/或貨運電梯，的運行電纜的結構，以及藉助於運行電纜實現電梯的複合結構的提升繩索和懸掛繩索的最佳補償。
[0007]本發明的目標是要至少實現以下優點的一個或多個:
[0008]-運行電纜和電梯被實現，每米所述運行電纜的質量小於以前的。
[0009]-運行電纜和電梯被實現，所述運行電纜的承載件部分的剛度屬性和強度屬性相對於應用位置最佳。
[0010]-電梯被實現，所述電梯的隨著轎廂運動的部件的質量比之前的更低。
[0011]-電梯被實現，所述電梯的複合結構的提升繩索和懸掛繩索具有最佳補償。
[0012]-運行電纜和電梯被實現，所述運行電纜的底部環的尺寸最佳並且其搖擺阻尼屬性更好。
[0013]-運行電纜和電梯被實現，所述運行電纜的承載件的狀態可以通過與提升繩索和懸掛繩索相同的狀態監測方法監測。
[0014]-運行電纜和電梯被實現，在所述運行電纜的承載件的製造中，用於狀態監測的傳感器可以集成到承載件中。
[0015]本發明是基於這樣的構思:提升裝置更特別地客運電梯和/或貨運電梯的運行電纜包括一個或多個承載件部分，其橫截面為大致圓形或者矩形，並且該承載件部分包括在聚合物基質材料中的玻璃纖維增強件和/或聚芳基醯胺纖維增強件和/或碳纖維增強件和/或聚苯並惡唑纖維增強件和/或聚乙烯纖維增強件和/或尼龍纖維增強件。
[0016]以這種方法，承載件部分和運行電纜的機械性能可以根據應用位置進行優化，並且結構在運行電纜的縱向變得結實。
[0017]優選地，運行電纜的底部環的尺寸可以減小，其優點是甚至更容易的布局設計。另一優點是更好的乘坐舒適性和安全性，因為穩定的運行電纜並會鉤在電梯井中的井結構上，因此不會導致危險或者破壞性的情形。進一步的優點是通過調節承載件部分的剛度屬性可以調節運行電纜的阻尼性。例如，運行電纜的承載件部分的橫截面的寬度可以大於厚度。這樣，承載件部分的橫向剛度可以調節，在該情形下，在不同的結構方案中橫向搖擺的最佳阻尼是可能的。
[0018]優選地，運行電纜的承載件部分的橫截面的最大直徑至少5毫米或更大，優選至少10毫米，或者甚至15毫米或者更大，或者甚至20毫米或者更大，或者甚至25毫米或者更大，或者甚至30毫米或者更大。以這種方法，良好的承載能力通過小的彎曲半徑得以實現。這可以優選地通過如在本專利申請中提出的纖維加強複合材料予以實施。
[0019]優選地，運行電纜的承載件部分包括玻璃纖維增強件，更優選地聚芳族醯胺纖維增強件或者碳纖維增強件。這樣，增強件的比剛度和比強度比金屬纖維的更好。
[0020]優選地，運行電纜的承載件部分包括聚合物纖維增強件，例如聚苯並惡唑纖維增強件，或者聚乙烯纖維增強件，例如UHMWPE纖維增強件，或者尼龍纖維增強件。這樣，全部的增強件比金屬纖維更加輕質。
[0021]在一個實施例中，運行電纜的承載件部分包括在承載部分的相同結構中的不同的增強件，優選例如碳纖維增強件和聚苯並惡唑纖維增強件。這樣，繩索的承載部分可以在其機械屬性和成本方面被優化到期望值。
[0022]優選地，一個或多個光纖和/或光纖束在製造期間安置在運行電纜的承載件部分的內部和/或表面上，用於進行繩索的狀態監測或者用於數據傳送。
[0023]優選地，運行電纜的承載件部分的增強件比例按照體積計算為在承載部分中的加強纖維的至少50%。這樣，上述承載件部分的縱向機械性能是足夠的。
[0024]優選地，運行電纜的承載件部分的增強件比例按照重量計算為在承載部分中的加強纖維的至少50%。這樣，上述承載件部分的縱向機械性能是足夠的。
[0025]優選地，運行電纜的承載件部分的橫截面的表面積的至少65%是加強纖維的。這樣，上述承載件部分的縱向機械性能是足夠的。
[0026]在一個實施例中，運行電纜的承載件部分包括在它內部和/或它表面上的一個或多個光纖，最優選地全部的光纖束或者光纖卷，所述光纖當在承載件部分的厚度方向觀察時基本位於上述承載件部分的內部和/或上述承載件部分的表面附近。
[0027]優選地，用於運行電纜的承載件部分的狀態監測以及用於測量目的的光纖包括用於測量所需的許多光纖以及除此之外的用於數據傳送的光纖。
[0028]優選地，運行電纜的承載件部分的橫截面的表面積的超過60%是上述加強纖維和光纖的，優選地以使得45 % -85 %的為上述加強纖維和光纖的，更優選地以使得60 % -75 %的為上述加強纖維和光纖的，最優選地以使得大約59%的表面積為加強纖維的並且至多大約I %的為光纖的並且大約40%的為基質材料。
[0029]在一個實施例中，用作光學Fabry_P6rot類型傳感器的光纖結合到運行電纜的承載件部分中。
[0030]在一個實施例中，包括布拉格光柵的單一件式的光纖結合到運行電纜的承載件部分中，即，所謂的光纖布拉格光柵FBG方法應用到繩索的狀態監測中。
[0031]在一個實施例中，用於基於傳輸時間TOF原理工作的傳感器的光纖結合到運行電纜的承載件部分中。
[0032]在一個實施例中，用作基於Brillouin頻譜測量的傳感器的光纖結合到運行電纜的承載件部分中。
[0033]優選地，包含在運行電纜的承載件部分中的光纖和/或光纖束對於LED光或者雷射為大致半透明的。這樣，上述承載件部分的狀態可以通過監測它的光學性質之一的變化而進行監測。
[0034]在一個實施例中，運行電纜的承載件部分的狀態通過測量上述承載件部分的電性能的變化而監測。當承載件部分的複合結構的狀態變差時例如當加強纖維斷裂時以及當應變增大時，包括加強纖維更特別地碳纖維增強件的承載件部分的電阻或者電容變化。
[0035]優選地，運行電纜的承載件部分的加強纖維的密度小於4000kg/m3，和/或上述加強纖維的抗張強度大約1500N/mm2。優選地，運行電纜的承載件部分的加強纖維在受拉下的比強度大約500(MPa/g/cm3)。一個優點是纖維是輕質的，並不需要很多，因為它們很結實。
[0036]優選地，運行電纜的承載件部分是無中斷的(untooken)長型杆狀件。
[0037]優選地，運行電纜的承載件部分對於運行電纜的縱向是基本單向的。
[0038]優選地，運行電纜的承載件部分的結構在運行電纜的整個長度上基本相同地延續。
[0039]優選地，運行電纜的承載件部分的各個加強纖維均一地分布到上述基質材料中。
[0040]優選地，運行電纜的承載件部分的加強纖維在製造階段通過將加強纖維布置在聚合物基質材料中而由上述聚合物基質材料束縛為無中斷的承載部分。
[0041]優選地，運行電纜的承載件部分的加強纖維和一個或者多個光纖和/或光纖束在製造階段通過將加強纖維和光纖布置在聚合物基質材料中而通過上述聚合物基質材料被束縛為無中斷的承載部分。
[0042]優選地，運行電纜的承載件部分由直的加強纖維和一個或多個光纖和/或光纖束形成，其中所述直的加強纖維關於運行電纜的縱向基本上是單向的，所述一個或多個光纖和/或光纖束由聚合物基質材料束縛為無中斷的部分。
[0043]優選地，一個或多個光纖和/或光纖束沿著運行電纜的縱向被膠粘或者層合到運行電纜的承載件部分的表面或者表面附近。優選地，運行電纜的承載件部分的上述承載部分的基本全部的加強纖維和一個或者多個光纖和/或光纖束是沿著運行電纜的縱向方向的。
[0044]優選地，運行電纜的承載件部分的基質材料是非彈性體的。更優選地，運行電纜的承載件部分的基質材料包括環氧樹脂、聚酯樹脂、酚醛樹脂或者乙烯基酯。
[0045]優選地，運行電纜的承載件部分的基質材料的彈性模量E超過1.5GPa，最優選地超過2GPa，甚至更優選地在2-10GPa範圍內，最優選地在2.5_4GPa範圍內。
[0046]優選地，運行電纜的承載件部分包括上述聚合物基質、通過聚合物基質彼此結合的加強纖維、一個或多個光纖和/或光纖束、以及可能的圍繞纖維的膠料、以及可能的混合在聚合物基質中的添加劑。
[0047]在一個實施例中，運行電纜的承載件部分的光纖用作長的振動傳感器。在振動測量設備中，單模光纖或者多模光纖用作傳感器，半導體雷射器用作光源。振動的檢測是基於測量在光纖的第二末端(在遠端)處發生的明暗斑點形成的斑點圖的變化。
[0048]根據本發明，電梯包括用於監測運行電纜的承載件部分的光纖和/或光纖束的狀態的裝置，所述裝置從運行電纜的承載件部分優選地監測上述一個或多個光纖和/或光纖束的狀態。
[0049]優選地，通過上述狀態監測裝置，運行電纜的承載件部分的狀態通過監測包括一個或多個光纖和/或光纖束的部分的狀態以下面的方式之一進行監測:
[0050]-通過測量在光纖中光脈衝的傳輸時間中已經發生的變化；-通過監測被反射、偏斜或者散射光的光譜和/或相位和/或波長的變化；_通過可視地或者藉助於光電二極體檢測傳輸通過纖維的光量；-通過相互比較從不同的纖維和/或光纖束測量的值；和-通過觀測測定值而不是絕對值之間的偏差。
[0051]以這種方法，可以評估運行電纜的一個或者多個承載件部分的應變的變化，從而評估上述承載件部分的狀態。
[0052]根據本發明的電梯包括電梯轎廂、配重、懸掛繩索，所述懸掛繩索連接上述電梯轎廂和配重到彼此，並且所述懸掛繩索包括一個或多個繩索，所述繩索包括承載複合材料部分，該複合材料部分包括在聚合物基質中的加強纖維。電梯轎廂和配重安置為可以通過在至少電梯轎廂上或者在配重上施加豎直力而運動。
[0053]優選地，電梯包括在電梯轎廂的運動路徑的頂端附近的繩索滑輪，通過支撐在所述繩索滑輪上，懸掛繞繩的繩索優選通過1:1的懸掛比或者2:1的懸掛比支撐電梯轎廂和配重。優選地，上述繩索滑輪是非驅動的繩索滑輪。以這種方法，機器不需要硬的複合繩索需要的大的轉向滑輪的空間。
[0054]在一個實施例中，懸掛繞繩以1:1的懸掛比連接到電梯轎廂和配重，提升繞繩以2:1的懸掛比連接到電梯轎廂和配重。
[0055]優選地，懸掛繞繩連接到電梯轎廂和配重以使得當電梯轎廂向上運動時配重向下運動，反之亦然，並且懸掛繞繩在支撐在其合適位置的繩索滑輪上行進。
[0056]在一個實施例中，提升機布置在電梯轎廂的運動路徑的頂端附近，在該情形下，上述繩索滑輪是從動牽引槽輪。這樣，如有必要，由電梯的底部部分和由電梯井所需的空間可以保持為小的。
[0057]在一個實施例中，提升機布置在電梯轎廂的運動路徑的底端的附近。以這種方法，提升機在安裝和保養方面是易於接近的。提升機易於安裝並且不會增大電梯的頂部部分的結構的尺寸。
[0058]優選地，提升機布置在電梯井中，在電梯轎廂的運動路徑的底端附近。這樣，不需要用於它的單獨的空間。它可以支撐在電梯井的基部上或者在電梯井的壁和電梯轎廂的運動路徑之間，例如在電梯井的壁結構上。優選地，提升機安置為經由提升繞繩施加向下的拉力在電梯轎廂或者配重上。這樣，可以實現通過提升機施加豎直向下的拉力在電梯轎廂或者配重上，用於作用於它們之間的力平衡，從而用於調節它們的運動。
[0059]電梯最優選地為適用於運輸人員和/或貨物的電梯，該電梯安裝在建築物中，在豎直方向行進，或者至少基本在豎直方向行進，優選地基於停靠呼叫和/或轎廂呼叫而行進。電梯轎廂優選地具有內部空間，所述內部空間最優選地適於接收一名乘客或者許多乘客。電梯優選地包括至少兩個，優選地更多的被服務的停靠層。
[0060]本申請的
【發明內容】
還可以限定在本申請的說明書部分和附圖中。
【發明內容】
還可以由若干單獨的發明組成，尤其是如果鑑於表達或者暗含的子任務或者從實現的優點或者優點類別來考慮本發明。在此情形中，包含在下面的權利要求中的一些特徵從單獨的發明構思的角度來看會是多餘的。本發明的各個實施例的特徵可以在本發明的基本構思的框架內連通其它的實施例一起進行應用。每個前面的實施例提及的額外的特徵也可以單一地並且獨立於其它實施例地形成單獨的發明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0061]現將參照附圖並結合本發明的優選實施例更詳細地描述本發明，其中
[0062]圖1示出根據本發明的第一實施例的電梯；
[0063]圖2示出根據本發明的第二實施例的電梯；
[0064]圖3示出根據本發明的第一實施例的運行電纜的橫截面；
[0065]圖4示出根據本發明的第二實施例的運行電纜的橫截面。
【具體實施方式】
[0066]圖1和2示出根據本發明的電梯，其包括電梯轎廂1、配重2和懸掛繞繩3，所述懸掛繞繩3的繩索連接上述電梯轎廂I和上述配重2到彼此。電梯轎廂I和配重2安置為通過藉助於裝置M，6，3，4施加豎直力在至少電梯轎廂I上或者在配重2上而運動。懸掛繞繩3包括一個或多個繩索,所述繩索包括承載複合材料部分,該複合材料部分包括在聚合物基質中的加強纖維。電梯優選地為客運電梯和/或貨運電梯，所述電梯安裝來在建築物中的電梯井S中行進。
[0067]在如圖1所示的實施例中，用於施加力在至少電梯轎廂I或者配重2上的裝置包括連接到電梯轎廂和/或配重的懸掛繞繩3、和提升機M，所述提升機包括用於運動懸掛繞繩3的裝置，所述用於運動懸掛繞繩3的裝置優選地包括旋轉設備，例如電機和待被旋轉的牽引裝置6，優選地牽引槽輪。提升機M布置在電梯轎廂I的運動路徑的頂端附近。這樣，提升機M經由懸掛繞繩3與電梯轎廂I和配重2處於力傳遞連接中，更特別地，提升機M安置為經由懸掛繞繩3施加向上的拉力在電梯轎廂I或者配重2上。補償繩索C被固定到電梯轎廂I和配重2的底部部分以補償由懸掛繩索所引起的不平衡力矩。
[0068]在如圖2所示的實施例中，用於施加力在至少電梯轎廂I或者配重2上的裝置包括連接到電梯轎廂和/或配重的懸掛繞繩4、和提升機M，所述提升機包括用於運動懸掛繞繩4的裝置，所述用於運動懸掛繞繩4的裝置優選地包括旋轉設備，例如電機和待被旋轉的牽引裝置6，優選地牽引槽輪。提升機M布置在電梯轎廂I的運動路徑的底端附近。這樣，提升機M經由懸掛繞繩4與電梯轎廂I和配重2處於力傳遞連接中，更特別地，提升機M安置為經由懸掛繞繩6施加向下的拉力在電梯轎廂I或者配重2上。補償繞繩3的繩索在電梯的正常運行中不需要經由繩索的外表面傳遞繩索的縱向力，並且在所述表面的方向的剪切力並不施加在承載複合材料部分上或者可能連接到該複合材料部分的塗層上。
[0069]懸掛繞繩3的繩索可以通過繞繩索滑輪彎曲而被懸掛，該繩索滑輪並不需要是從動繩索滑輪。如所示的，電梯包括在電梯轎廂I的運動路徑的頂端和/或底端的附近的一個或多個繩索滑輪5。例如，當支撐在繩索滑輪5上時，懸掛繞繩3的繩索支撐電梯轎廂I和配重2。在所示實施例中，這實施為1:1的懸掛比，在該情形下懸掛繞繩3的繩索在它們的第一末端固定到電梯轎廂I並且在它們的第二末端固定到配重2。但是，懸掛比可以是其它的，例如，2:1，但是1:1的比率是有利的，因為當繩索結構包括指定方式的複合材料部分時，形成大量的彎曲部是不利的，因為這些彎曲佔據空間。優選地，繩索滑輪是非從動的繩索滑輪，這樣，電梯的頂部可以形成為寬敞的。繩索滑輪位於電梯井S中，在該情形下，並不需要單獨的機房。
[0070]提升繞繩4可以在它的橫截面和/或它的材料方面不同於懸掛繞繩3。提升繞繩4的繩索的結構可以例如從繩索方向的剪切力以及摩擦的角度進行優化，而懸掛繞繩3的繩索的結構可以從繩索的抗張強度和剛度以及輕度方面進行優化。懸掛繞繩3和提升繞繩4可以包括一個或多個繩索,所述繩索包括一個或多個複合結構的力傳遞部分。
[0071]用於電梯轎廂I的電力供應和/或用於數據傳輸的運行電纜T，例如，圓形橫截面形狀的電纜或者平面電纜，在它的第一末端固定到電梯轎廂1，例如固定到電梯轎廂I的底部，在它的第二末端固定到電梯井S的壁上的連接點，所述連接點典型地位於電梯井的高度方向的中點附近或者在中點上方。從電梯轎廂1，運行電纜首先向下離開，然後向著它的第二末端的固定點向上彎轉從而在它的底部形成底部環，該底部環自由地懸掛在電梯井中並且在電梯井S中隨著電梯轎廂I的運動向上或者向下運動。
[0072]圖3和4示出根據本發明的電梯的運行電纜T的優選實施例的橫截面。如之前所述的，電梯的運行電纜T包括用於電力輸送的電導體，通過運行電纜，必要的電能被供應給電梯轎廂I，並且通過它，數據在電梯轎廂I的信號裝置之間傳輸，例如在轎廂呼叫按鈕、通信裝置和顯示器、以及電梯的控制系統之間通信。圖1的實施例示出電梯的平的橫截面的運行電纜，所述運行電纜包括根據本發明的複合結構的承載件部分10以及在承載件部分10之間的優選在由PVC塑料製造的保護包層9內部的並排的電導體7和扭絞線對電纜8。根據本發明的承載件部分10，其包括在聚合物基質材料中的加強纖維，優選地玻璃纖維增強件，更優選地聚芳族醯胺纖維增強件或者碳纖維增強件，所述聚合物基質材料優選地為樹脂，例如環氧樹脂、聚酯樹脂、酚醛樹脂或者乙烯基酯。優選地，運行電纜的承載件部分還可以包括在聚合物基質材料中的聚合物纖維增強件，例如，聚苯並惡唑纖維增強件，或者聚乙烯纖維增強件例如UHMWPE纖維增強件，或者尼龍纖維增強件。這樣，纖維加強承載件部分的比剛度和比強度較鋼繩索承載件更好。此外，纖維加強承載件部分的剛度屬性和運行電纜的底部環的直徑可以通過改變承載件部分的幾何結構和直徑或者橫截面厚度而被修改為期望的。
[0073]上述承載件部分10的寬度優選地大於厚度,例如,承載件部分10的橫截面可以為矩形形狀的，如在圖3中示出的，或者圓形的。這樣，承載件部分在運行電纜的橫向方向的剛度更大，用於降低橫向搖擺。上述承載件部分還可以是由直的加強纖維或者加強光纖束編織而成的纖維繩索。承載件部分還可以包括芯部材料，其為不同於纖維加強表面材料的材料，或者其在中央是空心的。這樣，更柔性的承載件部分通過每米更小的質量獲得，但不會喪失承載件部分在運行電纜的縱向的良好的強度性能。
[0074]上述承載件部分10可以例如通過拉動用樹脂浸溼的增強件或者預浸處理的增強件通過作為模具的熱噴嘴而拉擠成型的方式進行製造，在所述模具中，承載件部分10接收它的形狀並且樹脂硬化。以這種方法，在運行電纜的縱向的良好強度性能被獲得以用於承載件部分10。增強件還可以部分地或者完全地圍繞用作芯部材料的預先形成件纏繞。這樣，承載件部分10的剛度屬性可以通過調節增強件的纏繞角度而進一步調節。芯部材料優選地為例如聚氯乙烯泡沫或者聚氨酯泡沫體塑料。拉擠成型是連續的高度自動化的型材製造方法，其達到高的生產速度，優選高達0.5-2米/分的生產速度，那就是說，拉擠成型特別適於大量系列的製造。拉擠成型產品的特徵是具有高的加強含量和增強件的縱向對準。由此，軸向機械性能也是高的。增強件典型地為rover-類型的增強件。
[0075]運行電纜T的承載件部分10是在運行電纜T的縱向上長型的柔性構件，用於接收大致在運行電纜T的縱向的載荷。上述承載件部分能夠承載施加在所述運行電纜上的相當大部分的載荷，例如在運行電纜的縱向上由運動根據圖1的實施例的電梯轎廂I和配重2引起的張應力。運行電纜的導體7和扭絞線對電纜8在它們的第一末端連接到電梯轎廂I的底部的連接點以使得運行電纜T的承載件部分10固定到電梯轎廂I的底部的固定元件中，所述固定元件承載從運行電纜T施加的載荷。運行電纜的導體7和扭絞線對電纜8在它們的第二末端連接到在電梯井S的壁上的連接點11，並且運行電纜通過由固定到承載件部分10的末端的承載的承載件端子支撐而被懸掛在連接點11上。
[0076]根據本發明，上述承載件部分10的寬度優選地大於厚度。承載件部分10的寬度-厚度比優選地至少2或者更大，更優選地至少4，或者甚至5或者更大，或者甚至6或者更大，或者甚至7或者更大，或者甚至8或者更大。
[0077]根據本發明的一個實施例，如圖3所示，運行電纜T包括兩個承載件部分10，其優選地為玻璃纖維增強的和/或聚芳族醯胺纖維增強的和/或碳纖維增強的和/或聚苯並惡唑纖維增強的和/或聚乙烯纖維增強的和/或尼龍纖維增強的塑性複合材料，其包括在聚合物基質材料中的玻璃加強纖維和/或聚芳族醯胺加強纖維和/或碳加強纖維和/或聚苯並惡唑加強纖維和/或聚乙烯加強纖維和/或尼龍加強纖維，最優選地碳纖維，以及一個或多個光纖O，更優選地一個或多個光纖束，用於監測繩索狀態。光纖或者光纖束可以是布置在複合結構的內部或者在複合結構的表面附近的一條連續的光纖或者光纖束，以使得光纖在所述結構內部從運行電纜的第二末端開始，在運行電纜的第一末端處向後彎轉，並從運行電纜的第二末端再次從所述結構中出來。光纖和/或光纖束可以被纏繞，也就是，光纖在所述結構的內部或者結構的表面上可以具有一個或多個彎轉，以使得但是僅一個光纖和/或光纖束用於測量，並且上述光纖和/或光纖束可以從運行電纜的相同末端和/或不同末端進入和出來。這樣，一個或多個光纖和/或光纖束結合到所述結構中作為傳感器光纖和/或參照光纖，所述傳感器光纖的狀態被檢測，例如通過測量在傳感器光纖中的光脈衝的傳輸時間。光纖和/或光纖束優選地包括至少傳感器光纖，優選地還還可參照光纖。參照光纖還可以安裝在包層內部以使得要測量的由結構引起的應變不會施加在它上面。在圖3中，光纖O在運行電纜的兩個承載件10的僅一個中被畫出，但是優選地光纖根據本發明的實施例的布置在結構相似的兩個承載件10中，優選全部承載件中。
[0078]圖3示出的根據本發明的上述承載件部分10的寬度優選地大於厚度。上述承載件部分10還可以包括在繩索的較寬的側面的一個或多個上的在繩索的縱向和/或橫向上的一個或多個凹槽，上述凹槽將承載件部分10在繩索的縱向和/或橫向分為多個部分，用於優化承載件部分的縱向剛性。上述承載件部分10的橫截面的形狀還可以是二次曲線的。
[0079]根據根據本發明的運行電纜T的實施例，所述實施例示出在圖4中並且橫截面形狀大致為圓形，上述承載件部分10包括大致在運行電纜的中心部分中的一個或多個承載件部分10，所述承載件包括在聚合物基質材料中的上述加強纖維。上述承載件部分10還可以是由直的加強纖維或者加強光纖束編織而成的纖維繩索。承載件部分10還可以包括芯部材料，其為不同於加強表面材料的材料，或者其在內部為中空的。根據如圖4所示的實施例，大致在運行電纜的中心的是承載件部分10，所述承載件部分10由橫截面形狀為圓形的六個相似的承載件部分圍繞。通過改變承載件部分的數量、增強件的直徑、材料和可能的基質材料的材料，運行電纜的剛度屬性和底部環的尺寸可以被調節到期望的。根據圖4的實施例，一個光纖O被畫出在承載件部分中，但是承載件部分還可以包括多個光纖。以這種方法，如有必要，測量精度可以被提高。運行電纜還可以包括填料纖維，例如黃麻填料纖維，以及在保護包層和導體之間的絕緣物和織物層，用於降低它們之間的摩擦。
[0080]電梯的運行電纜的承載件部分10的狀態通過監測傳感器光纖的狀態而被監測，如圖檢測到傳感器光纖的一部分已經短路或者它的狀態已經下降到某一預定水平之下，則判斷出需要更換或者大修運行電纜，運行電纜更換工作或者運行電纜維護工作啟動。承載件部分10的狀態還可以通過測量不同部分的傳感器光纖中的光脈衝的傳輸時間以及通過相互比較光脈衝的傳輸時間而進行監測，當光脈衝的傳輸時間之間的差異增大到預定水平之上時，則判斷出需要更換或者大修運行電纜，運行電纜更換工作或者運行電纜維護工作啟動。狀態監測裝置可以安置來如果光脈衝傳輸時間沒有落在期待值範圍內或者充分地不同於正被測量的其它的傳感器的光脈衝的傳輸時間的測量值時就啟動警報。當取決於運行電纜的承載部分的狀態例如應變或者位移的屬性變化時，光脈衝的傳輸時間變化。例如，由於加強纖維的斷裂，光脈衝的傳輸時間變化，從該變化可以推斷出承載件部分10處於差的狀態。
[0081]優選地，用於監測承載件部分10的狀態的裝置包括連接到承載件部分10的傳感器光纖和參照光纖的狀態監控裝置，所述裝置包括這樣的設備，例如計算機，其包括雷射發射機、接收器、時序鑑別器、測量時間間隔的電路、可編程序邏輯電路和處理器。上述設備包括一個或多個傳感器，每個傳感器例如反射器和處理器，當它們檢測到變化，例如傳感器光纖中的光脈衝的傳輸時間中的變化時，產生關於承載件部分10過度磨損的警報。
[0082]要觀察的屬性還可以為例如傳輸通過承載件部分10的光量的變化。在此情形下，光通過雷射發射機或者LED發送器從一端饋送到光纖中，光通過承載件部分10的通過性可視地或者藉助於在纖維的另一端的光電二極體進行評估。當傳輸通過承載件部分10的光量明顯減少時，承載件部分10的狀態被評估為已經惡化。
[0083]在本發明的一個實施例中，光纖用作光學Fabry_P6rot類型的傳感器。Fabry-Perot幹涉儀FPI包括在光纖的末端的兩個反射面，或者兩個平行的高度反射的分色鏡。當它撞擊到鏡時，一部分光通過，一部分光被反射回來。在鏡後，通過去的光例如傳輸通過空氣，之後它從第二鏡被反射回來。一些光在不同的材料中已經行進了更長的距離，這導致光的屬性的變化。應變導致例如光的相位的變化。改變了屬性的光與初始光幹涉，之後該變化被分析。在光已經組合後，它們結束於電梯的狀態監控裝置的接收器中以及信號處理裝置中。在該實施例中，纖維的應變以及因此承載件部分10的狀態被評估。
[0084]在本發明的一個實施例中，包括布拉格光柵的光纖被使用，也就是，所謂的光纖布拉格光柵FBG方法被應用在繩索的狀態監測中。周期性的光柵結構被製造在用於FBG傳感器的單模光纖中，所述光柵結構反射回對應光柵的某一波長的光。當光被引導到光纖中時，對應光柵的波長的光被反射回來。當應變施加在光柵結構上時，光纖的折射率變化。折射率的變化影響被反射回的光的波長。通過監測波長變化，施加在光柵上的應變的變化可以被確定，從而承載件部分10的狀態被確定。可以在相同光纖的側面上具有數十或者數百個光柵。
[0085]在本發明的一個實施例中，基於布裡淵(Brillouin)光譜測定法的分布式傳感器光纖用作光纖。普通的單模光纖或者多模光纖可被用作傳感器。光纖用作分布式傳感器，其可以用作傳感器，該傳感器幾百米長，整個長度進行測量並且如有必要對應數千的點式傳感器。當光在光纖中傳播時，光的反向散射連續發生。這可以通過監測某些反向散射波長的強度而被利用。布裡淵散射在製造階段出現在光纖中產生的非均一點中。通過觀測初始光信號和散射光信號的波長，光纖的應變以及因此承載件部分10的狀態被確定。
[0086]在應變測量中的溫度影響可以通過尤其是利用參照光纖作為輔助手段而被消除，所述參照光纖安裝得以使得由要測量的結構所引起的應變不會施加到它上面。
[0087]在本發明的一個實施例中，運行電纜的承載件部分10包括傳導電力的部分，優選地例如在聚合物基質材料中的碳纖維增強件。狀態監測配置包括在其固定點附近連接到承載件部分的第二末端的狀態監控裝置，所述監控裝置因此是導電的。該配置進一步包括固定到承載件部分10的導電的優選金屬的第一連接點的導體，所述導體還連接到狀態監測裝置。狀態監測裝置連接承載件部分10和導體並安置為在它們之間產生電壓。狀態監測裝置進一步包括用於觀察由承載件部分10和導體形成的電路的電性能的裝置。這些裝置可以包括例如傳感器和處理器，其在當它們監測到電性能的變化時產生關於承載件部分10過度磨損的警報。要觀察的電性能可以是例如上述電路的電阻或者電容的變化。當增強件的狀態惡化時以及當承載件部分的應變增大時，包括加強纖維，更特別地碳纖維增強件，的承載件部分10的電性能變化。
[0088]結構上，運行電纜的上述承載件部分10優選地為複合結構的，優選非金屬的複合結構，其包括在聚合物基質材料中的加強纖維。加強纖維基本上均勻分布在基質材料中，所述基質材料圍繞各個加強纖維並固定到其上。基質材料充填各個加強纖維之間的區域並作為無中斷的固體粘合劑將基質材料內部的基本全部的加強纖維粘接到彼此。在此情形下，加強纖維之間的研磨運動和加強纖維和基質材料之間的運動被防止。化學粘接存在於各個加強纖維和基質材料之間，優選全部的加強纖維和基質材料之間，其優點之一是結構的凝聚性。為了加強化學粘接，由於加強纖維的表面處理所獲得的膠料可以存在於加強纖維和基質材料之間，在該情形下，到纖維的上述粘接經由所述膠料形成。
[0089]加強纖維處於聚合物基質材料中的事實意味著，各個加強纖維以及可能的光纖在製造階段通過基質材料例如樹脂粘接到彼此。通過根據本發明的方法，在拉擠成型中，通過樹脂潤溼的增強件或者預浸處理的增強件被拉動通過作為模具的熱噴嘴，在該模具中，物件接收其形狀並且樹脂硬化。在此情形下，在粘接到彼此的各個加強纖維之間具有樹脂。因此，根據本發明，沿著繩索縱向粘接到彼此的大量的加強纖維分布在基質材料中，從而也均勻分布在運行電纜的承載件部分10中。加強纖維優選地基本均勻地分布在基質材料中以使得當在承載件部分10的橫截面的方向觀察時運行電纜的承載件部分10儘可能均勻。這樣，加強件密度在運行電纜的承載件部分10中不會有大的變化。
[0090]加強纖維和可能的光纖以及基質材料一起形成無中斷的承載件部分10，在所述承載件部分10內部，在當繩索彎曲時不會發生大的形狀變形。運行電纜的承載件部分10的各個纖維主要由基質材料圍繞，但是纖維之間的接觸會在某些地方發生，例如因為在基質材料中存在氣孔。但是，如果期望減小纖維之間的隨機接觸的發生，各個纖維可以在各個纖維粘接到彼此之前進行表面處理。在本發明中，運行電纜的承載件部分10的各個纖維可以包括圍繞它們的基質材料的材料以使得基質材料直接抵靠著纖維，但是纖維的薄的表面處理材料，例如在製造階段設置在纖維的表面上的底漆以便改善到基質材料的附著，可以位於其間。基質材料可以包括基礎聚合物以及作為補充的用於優化基質材料的屬性以及用於硬化基質材料的添加劑。基質材料優選地為非彈性體的。最優選的基質材料為環氧樹脂、聚酯樹脂、酚醛樹脂或者乙烯基酯。基質材料的彈性模量E優選地超過1.5GPa，更優選地超過2GPa，更優選地在2-10GPa的範圍內，優選地在2.5_4GPa的範圍內。
[0091]優選地，上述加強纖維是非金屬的纖維，其具有高的比剛度，也就是彈性模量與密度的比率，以及高的比強度，也就是強度與密度的比率。優選地，受拉的運行電纜的承載件部分10的加強纖維的比強度超過500 (MPa/g/cm3)，比剛度超過20 (GPa/g/cm3)。優選地，上述加強纖維是碳纖維、玻璃纖維、聚芳基醯胺纖維或者聚合物纖維例如聚乙烯纖維例如UHMWPE纖維、聚苯並惡唑纖維或者尼龍纖維，它們全部是比金屬增強件更輕質的。運行電纜的承載件部分10的加強纖維包括這些中的一個，例如，僅包括碳纖維，或者可以是這些纖維的組合，例如碳纖維和聚苯並惡唑纖維，或者可以包括這些纖維的至少一個。最優選地，上述加強纖維是碳纖維或者聚苯並惡唑纖維，它們在受拉時具有良好的比剛度和比強度，同時經得起非常高的溫度。這在電梯中是重要的，因為運行電纜的承載件部分10的差的耐熱性可能是安全風險。
[0092]對於本領域技術人員來說顯而易見的是，隨著技術的發展，本發明的基本構思可以以許多不同方式來實施。本發明及其實施例因此並不限於上面描述的例子，而是替代地，它們可以在權利要求的範圍內變化。
【權利要求】
1.一種電梯的運行電纜(T)，更特別地客運電梯和/或貨運電梯的運行電纜(T)，所述運行電纜包括保護包層(9)、用於在電梯轎廂(I)和電梯井(S)之間傳輸電能和數據的導體(7，8)、以及基本上運行電纜長度的一個或多個承載的承載件部分(10)，該承載件部分(10)用於在其第一末端固定運行電纜(T)到電梯轎廂(I)，並在其第二末端固定到電梯井(S)，其特徵在於，所述承載件部分(10)是複合結構的，並包括在聚合物基質材料中的玻璃加強纖維和/或聚芳族醯胺加強纖維和/或碳加強纖維和/或聚苯並惡唑加強纖維和/或聚乙烯加強纖維和/或尼龍加強纖維。
2.根據前述權利要求所述的運行電纜(T)，其特徵在於，上述承載件部分(10)的橫截面基本上是二次曲線形狀的或者矩形形狀的，在該情形下，優選地橫截面的寬度大於厚度。
3.根據前述任一權利要求所述的運行電纜(T)，其特徵在於，上述承載件部分(10)的聚合物基質材料是非彈性體的，基質材料的彈性模量至少1.5GPa。
4.根據前述任一權利要求所述的運行電纜(T)，其特徵在於，上述承載件部分(10)的加強纖維的密度小於4000kg/m3和/或上述加強纖維的抗張強度超過1500N/mm2。
5.根據前述任一權利要求所述的運行電纜(T)，其特徵在於，上述承載件部分(10)的加強纖維是碳纖維、玻璃纖維、聚芳基醯胺纖維或者聚合物纖維、或者許多不同類型的纖維，包括上述纖維的至少一個或多個。
6.根據前述任一權利要求所述的運行電纜(T)，其特徵在於，上述承載件部分(10)的加強纖維是基本在承載件部分(10)的縱向上單向的加強件和/或圍繞所述承載件部分(10)纏繞。
7.根據前述任一權利要求所述的運行電纜(T)，其特徵在於，上述承載件部分(10)包括一個或多個光纖(O)，更優選地光纖束，其布置在所述承載件部分(10)的複合結構內部或者大致在該複合結構的表面附近。
8.根據前述任一權利要求所述的運行電纜(T)，其特徵在於，上述承載件部分(10)包括一個或多個光纖(O)，更優選地光纖束，所述光纖或者光纖束大致從運行電纜(T)的第一末端進入所述複合結構內部，並大致從運行電纜(T)的第二末端出來，或者在所述承載件部分(10)內形成一個或多個彎轉，並大致從所述運行電纜(T)的第一末端或者從第二末端從所述複合結構出來。
9.根據前述任一權利要求所述的運行電纜(T)，其特徵在於，上述承載件部分(10)包括光纖(O)和/或光纖束，所述光纖(O)和/或光纖束包括Fabry-P6rot類型的傳感器光纖，用於所述承載件部分(10)的狀態監測。
10.根據前述任一權利要求所述的運行電纜(T)，其特徵在於，上述承載件部分(10)包括光纖(O)和/或光纖束，所述光纖(O)和/或光纖束包括具有布拉格柵格結構的傳感器光纖，用於所述承載件部分(10)的狀態監測。
11.根據前述任一權利要求所述的運行電纜(T)，其特徵在於，上述承載件部分(10)包括光纖(O)和/或光纖束，所述光纖(O)和/或光纖束包括用作布裡淵分布式光纖傳感器的傳感器光纖，用於所述承載件部分(10)的狀態監測。
12.根據前述任一權利要求所述的運行電纜(T)，其特徵在於，上述承載件部分(10)包括光纖(O)和/或光纖束，所述光纖(O)和/或光纖束包括傳感器光纖，在該傳感器光纖中，光脈衝的傳輸時間被測量，用於所述承載件部分(10)的狀態監測。
13.—種電梯,優選地客運電梯和/或貨運電梯，包括: 電梯轎廂(I)， 配重⑵， 一個或者多個懸掛繩索(3)，該繩索(3)包括承載的複合材料部分，所述複合材料部分包括在聚合物基質中的加強纖維，並且所述繩索(3)連接上述電梯轎廂(I)和配重(2)到彼此，和 用於使電梯轎廂(I)和/或配重(2)運動的裝置(M，6，3)，該裝置包括提升機(M)，所述提升機包括用於使懸掛繞繩(3)運動的裝置，該裝置優選地包括旋轉設備和要被旋轉的牽引裝置(6)， 其特徵在於，所述電梯包括根據權利要求1-12之一所述的運行電纜(T)，用於在電梯轎廂⑴和電梯井⑶之間傳遞電能和數據。
14.根據前述權利要求13所述的電梯，其特徵在於，用於使上述電梯轎廂(I)和/或配重⑵運動的裝置包括提升繞繩(4)，該提升繞繩連接到電梯轎廂⑴和/或配重(2)，以及提升機(M)，該提升機包括用於使繞繩(4)運動的裝置，該裝置優選地包括旋轉設備和要被旋轉的牽引裝置(6)。
15.根據前述權利要求13-14之一所述的電梯，其特徵在於，運行電纜(T)的承載件部分(10)包括光纖和/或光纖束(O)，其包括多個光纖，以及所述電梯包括用於監測運行電纜(T)的上述承載件部分(10)的狀態的裝置，以及所述裝置監測在承載件部分(10)的上述光纖(O)和/或光纖束的光學性質中已經發生的變化，例如光脈衝的傳輸時間的變化，光譜的變化，光信號的相位或者波長的變化。
16.根據前述權利要求13-14之一所述的電梯，其特徵在於，運行電纜(T)的承載件部分(10)包括用於監測運行電纜(T)的上述承載件部分(10)的狀態的裝置，並且所述裝置監測在所述承載件部分(10)的電性能方面已經發生的變化，例如所述承載件部分(10)的電阻或者電容的變化。
【文檔編號】D07B1/14GK104203792SQ201380014249
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年3月19日 優先權日:2012年3月22日
【發明者】P.阿拉森蒂, P.克雷, M.普拉南 申請人:通力股份公司