電梯曳引構件及其使用方法技術

用于電梯系統的曳引構件包括具有強度部件的芯，該強度部件嵌入在基質材料中。涂層可以包圍芯以保護芯并且基于期望的摩擦特性的范圍來控制外表面的摩擦系數，從而防止或者抑制曳引構件在曳引電梯系統中使用時滑動。強度部件可以由碳納米管材料制成，而基質材料由聚合物材料制成。曳引構件還可以包括其它導電材料或光纖材料。曳引構件還可以用作電梯系統中的隨行線纜。以這種方式，曳引構件在電梯轎廂與電梯控制器之間傳輸電力和數據，從而消除對傳統隨行線纜的需要。

Elevator traction member and method of use

A traction member for an elevator system includes a core having a strength member embedded in a matrix material. The coating can surround the core to protect the core and control the friction coefficient of the outer surface on the basis of the range of the desired friction characteristics, so as to prevent or inhibit the sliding of the traction component in the traction elevator system. The strength member may be made of a carbon nanotube material and the matrix material is made from a polymer material. The traction member may also include other conductive material or optical fiber material. The traction member can also be used as an accompanying cable in an elevator system. In this manner, the traction member transmits power and data between the elevator car and the elevator controller, thereby eliminating the need for a conventional accompanying cable.

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】本申請主張于2014年4月25日遞交的、題為“ElevatorHoistingMemberandMethodofUse”的美國臨時專利申請No.61/984,404的優先權，該臨時專利申請的公開內容通過引用結合于此。
技術介紹
電梯具有繩索或線纜形式以及帶形式的曳引構件。電梯還具有將電力和數據傳輸到電梯轎廂的某些線纜，即隨行線纜。傳統地，曳引構件由鋼制成并且隨行線纜由電力線纜和/或串行通信線纜等制成。雖然各種曳引構件和隨行線纜被制造并用于電梯系統中，但是相信在本專利技術人(一人或多人)之前沒有人制造或者使用如本文所述的專利技術。附圖說明盡管本說明書以特別指出并明確要求保護本專利技術的權利要求書作為結論，但是相信通過結合附圖對某些實施例進行的以下描述將更好地理解本專利技術，其中相似的附圖標記表示相同的元件。圖1示出了示例性電梯系統。圖2-圖8示出了具有圓形橫截面的復合繩形式的曳引構件的示例性剖視圖。圖9示出了具有矩形橫截面的復合帶形式的曳引構件的示例性剖視圖。圖10-圖13示出了具有肋狀表面的復合帶形式的曳引構件的示例性剖視圖。附圖不旨在以任何方式進行限制，并且可以想到，本專利技術的各種實施例可以以各種其它方式來實施，這些方式包括不一定在附圖中示出的那些方式。合并在說明書中并且形成說明書的一部分的附圖圖示出本專利技術的若干方面，并且與說明書一起用于解釋本專利技術的原理；然而，應當理解，本專利技術并不限于所示的精確布置。具體實施方式對本公開的某些實施例所做的以下描述不應該用于限制本公開的范圍。根據借助于圖示所做的以下描述，本專利技術的其它示例、特征、方面、實施例和優點對于本領域的技術人員將變得顯而易見，所述描述是用于實施本專利技術的最佳模式之一。將認識到，在不脫離本公開的范圍的情況下，本公開的各個方面可以采用替代形式，或者具有替代的或附加的實施例。因此，附圖和描述應被視為本質上是說明性的而非限制性的。圖1示出了電梯系統100的實施例，該電梯系統包括控制器102、電機或驅動器104、電梯轎廂106、對重108、井道110、曳引輪112、以及曳引構件114。電梯系統100可用于運輸電梯轎廂106通過井道110，使得電梯轎廂106能夠服務于建筑物內的樓層。本領域的技術人員將理解配置和操作電梯系統100的各種方式。圖2示出了可用于替代電梯系統100中的曳引構件114的曳引構件200的實施例的剖視圖。曳引構件200包括復合繩結構，該復合繩結構具有芯202，芯202包括強度部件204和基質材料206。芯202被涂層208圍繞。在本實施例中，強度部件204包括碳納米管(CNT)。CNT可以指單個碳納米管、多個碳納米管、相連接以形成碳納米管纖維或紗線的多個碳納米管、成組的碳納米管纖維或紗線、或者形成為編織或非編織結構的多個碳納米管或者碳納米管纖維或紗線。這些針對CNT的各種構造可以被稱為碳納米管結構。CNT被圍繞或者嵌入在基質材料206中。基質材料206填充CNT之間的空間或間隙并充當將CNT保持在一起的結合材料。將基質材料206與強度部件204一起使用產生了用于曳引構件200的實心結構。在本實施例中，基質材料206包括環氧樹脂或彈性體。在一些實施例中，基質材料206可以是聚酯樹脂、三聚氰胺樹脂、聚氨酯(PU)、聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚醚醚酮(PEEK)或其它合適的聚合樹脂。在替代實施例中，CNT呈被圍繞或嵌入在基質材料206中的多段巴基紙(buckypaper)的形式。在其它實施例中，CNT與諸如芳族聚酰胺纖維、碳纖維、玻璃纖維、天然纖維等的其它纖維材料相結合。雖然圖2示出在芯202內以圓形圖案排列的多個強度部件204，但應當注意的是，任何合適數量的強度部件204可以以任何合適的圖案被使用和/或布置在芯202內。涂層208圍繞芯202并保護芯202同時還提供外表面，其中可以基于所使用的涂層208的類型來控制外表面的摩擦系數。本領域的技術人員將理解，當在曳引輪上行進時，曳引構件200的摩擦程度有助于曳引構件200在曳引電梯系統中運輸電梯轎廂，而未使曳引構件200過度滑動。在本實施例中，涂層208包括合適的聚合物材料(天然或合成的)，例如，熱塑性塑料(TP)、彈性體、硬質體、熱塑性彈性體(TPE)或橡膠。在一個實施例中，涂層208包括PU。根據本文中的教導，用于涂層208的其它合適的材料對于本領域的技術人員將是顯而易見的。在本實施例中，CNT被構造成承載電梯系統100的電梯轎廂106和/或電梯系統100的對重108。在一些實施例中，CNT被構造成確保實現針對曳引構件114的伸長的預定值。將CNT結合到強度部件204中能夠允許強度部件204和曳引構件200比傳統的鋼曳引構件更輕、更堅固，并且具有更長的壽命。較輕的曳引構件200由于在電梯系統100內的負載和慣性較小，可以允許電梯系統100具有較小的電機或驅動器104，這還可以允許電梯系統100更易于安裝并且成本更低。輕質曳引構件200可以進一步減少對應對電梯系統100中的振動的補償系統的需要。在一些實施例中，CNT被構造成將電信號傳輸通過曳引構件200以向電梯轎廂106提供電力和/或在控制器102與電梯轎廂106之間提供通信。因此，無需向電梯轎廂106提供電力的額外的隨行線纜。取消電力隨行線纜還可以使電梯系統100更易于安裝并且成本更低。由于CNT的比電阻比傳統曳引構件中常用的鋼的比電阻更低，因此使用CNT來傳輸電信號可以進一步減少電梯系統100內的能量損失。曳引構件200可以通過拉擠、編結(braid)、層壓、編織(weave)、織造(knit)或其它合適的滲入技術制造。該制造工藝可以有助于在結構上使CNT位于芯202內。由于在生產過程期間能耗較低，所以用于具有CNT的芯202的制造工藝可以更具成本效益并對環境友好。圖3示出了可以在電梯系統100中使用的曳引構件300的實施例的另一個剖視圖。曳引構件300與曳引構件200的相似之處在于曳引構件300包括復合繩結構，該復合繩結構具有包括強度部件304和基質材料306的芯302。芯302被涂層308圍繞以保護芯302同時還提供外表面，其中可以基于所使用的涂層308的類型來控制外表面的摩擦系數。類似于強度構件204，強度部件304包括被圍繞或嵌入在基質材料306中的CNT，該基質材料填充纖維之間的空間或間隙并且用作將CNT保持在一起的結合材料。芯302還包括數據通信構件310。數據通信構件310被構造成在控制器102與電梯轎廂106之間傳輸數據。在一些實施例中，數據通信構件310可以被構造成提供對電梯轎廂106的實時監測。在本實施例中，數據通信構件310是非承重的并且包括具有玻璃纖維光學器件的多個光纖。當然，根據本文中的教導，在數據通信構件310中使用其它合適的光纖對于本領域的技術人員將是顯而易見的。圖3示出了包括在芯302的中心的七根光纖的數據通信構件310?；蛘?，數據通信構件310可以偏離芯302的中心定位或者以任何合適的布置遍及整個芯302散布。由于數據通信構件310結合在曳引構件300中，所以無需用于數據通信的額外的隨行線纜。如上所述，電信號還可以被傳輸通過曳引構件300的CNT以向電梯轎廂106提供電力，從而消除對用于電力的額外本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于在電梯系統中移動電梯轎廂的曳引構件，其中，所述曳引構件包括：強度部件，其包括多個碳納米管結構，所述多個碳納米管結構位于所述曳引構件的芯內；以及基質材料，其包括第一聚合物材料，所述第一聚合物材料圍繞所述多個碳納米管結構并將所述多個碳納米管結構結合在一起。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.04.25 US 61/984,4041.一種用于在電梯系統中移動電梯轎廂的曳引構件，其中，所述曳引構件包括：強度部件，其包括多個碳納米管結構，所述多個碳納米管結構位于所述曳引構件的芯內；以及基質材料，其包括第一聚合物材料，所述第一聚合物材料圍繞所述多個碳納米管結構并將所述多個碳納米管結構結合在一起。2.根據權利要求1所述的曳引構件，還包括涂層，所述涂層包括圍繞所述基質材料的第二聚合物，其中，所述涂層限定所述曳引構件的外表面，所述外表面被構造成接觸所述電梯系統的曳引輪。3.根據權利要求1所述的曳引構件，其中，所述曳引構件具有呈圓形和矩形中的選定一者的橫截面。4.根據權利要求1所述的曳引構件，還包括多個肋部，所述多個肋部被構造成與所述電梯系統的曳引輪相接合。5.根據權利要求4所述的曳引構件，其中，所述多個肋部平行于所述曳引構件的縱向延伸。6.根據權利要求5所述的曳引構件，還包括數據通信構件，所述數據通信構件被構造成向所述電梯轎廂傳輸數據并且從所述電梯轎廂接收數據。7.根據權利要求5所述的曳引構件，還包括護套，其中，所述多個碳納米管結構沿所述曳引構件的縱向成行地定向，其中，所述護套纏繞所述多個碳納米管結構中的每一者。8.根據權利要求7所述的曳引構件，還包括涂層，所述涂層包括圍繞所述基質材料的第二聚合物，其中，所述涂層限定所述曳引構件的外表面，所述外表面被構造成接觸所述電梯系統的曳引輪。9.根據權利要求5所述的曳引構件，其中，所述多個碳納米管結構被組合成多個內部復合構件。10.根據權利要求5所述的曳引構件，還包括涂層，所述涂層包括圍繞...

【專利技術屬性】
技術研發人員：克里斯蒂安·博瑞特，邁克爾·博雷，托馬斯·費利斯，
申請(專利權)人：蒂森克虜伯電梯股份公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE