本文公開的主題涉及用于懸掛和/或驅(qū)動(dòng)電梯轎廂和/或?qū)χ匮b置的受拉構(gòu)件，諸如電梯系統(tǒng)中所用的那些。

牽引驅(qū)動(dòng)電梯帶通常使用諸如鋼索的受拉構(gòu)件構(gòu)造。復(fù)合材料領(lǐng)域中的最近發(fā)展包括使用連續(xù)的合成纖維，諸如碳纖維、玻璃纖維和/或有機(jī)芳族聚酰胺或聚酰亞胺纖維，以提供比鋼相大的強(qiáng)度重量比。盡管具有連續(xù)碳纖維和熱固性樹脂的帶將提供與鋼索帶相比改善的強(qiáng)度重量?jī)?yōu)勢(shì)，但是仍存在顯著的性能和耐久性挑戰(zhàn)。例如，剛性結(jié)構(gòu)與對(duì)本領(lǐng)域中能夠進(jìn)行數(shù)千次的彎曲周期而不易碎和疲勞破壞的柔性帶的期望相反。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個(gè)實(shí)施方案中，用于懸掛和/或驅(qū)動(dòng)電梯轎廂的帶包括沿著帶的長(zhǎng)度延伸的受拉構(gòu)件，所述受拉構(gòu)件包括粘結(jié)在第一聚合物基體中的多個(gè)纖維，所述多個(gè)纖維平行于帶的長(zhǎng)度延伸并且沿著帶的長(zhǎng)度是不連續(xù)的，并且在縱向相鄰的纖維之間布置有一個(gè)或多個(gè)縱向延伸的間隙。夾套實(shí)質(zhì)上保持受拉構(gòu)件。

另外或可替代地，在這個(gè)或其他實(shí)施方案中，受拉構(gòu)件還包括通過第二聚合物基體固定到彼此的多個(gè)纖維束，每個(gè)纖維束包括粘結(jié)在第一聚合物基體中的多個(gè)纖維。

另外或可替代地，在這個(gè)或其他實(shí)施方案中，第二聚合物基體材料不同于第一聚合物基體材料。

另外或可替代地，在這個(gè)或其他實(shí)施方案中，受拉構(gòu)件具有按體積計(jì)在30％與70％之間的纖維密度。

另外或可替代地，在這個(gè)或其他實(shí)施方案中，纖維束包括具有不均一截面大小和/或長(zhǎng)度的纖維。

另外或可替代地，在這個(gè)或其他實(shí)施方案中，帶包括不平行于帶的長(zhǎng)度延伸的一層或多層纖維。

另外或可替代地，在這個(gè)或其他實(shí)施方案中，一個(gè)或多個(gè)層設(shè)置在最外側(cè)帶表面處。

另外或可替代地，在這個(gè)或其他實(shí)施方案中，多個(gè)纖維由碳、玻璃、聚酯、尼龍、芳族聚酰胺或其他聚酰亞胺材料中的一種或多種形成。

另外或可替代地，在這個(gè)或其他實(shí)施方案中，第一聚合物基體由熱固性材料或熱塑性材料形成。

另外或可替代地，在這個(gè)或其他實(shí)施方案中，帶具有大于或等于3∶2的帶寬度與帶厚度的寬高比，其中多個(gè)受拉構(gòu)件跨帶寬度布置。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，電梯系統(tǒng)包括電梯轎廂、一個(gè)或多個(gè)滑輪以及一根或多根帶，所述一根或多根帶可操作地連接到轎廂并且與一個(gè)或多個(gè)滑輪相互作用，用于懸掛和/或驅(qū)動(dòng)電梯轎廂。一根或多根帶中的每根帶包括沿著帶的長(zhǎng)度延伸的受拉構(gòu)件，所述受拉構(gòu)件包括粘結(jié)在第一聚合物基體中的多個(gè)纖維。所述多個(gè)纖維平行于帶的長(zhǎng)度延伸并且沿著帶的長(zhǎng)度是不連續(xù)的，并且在縱向相鄰的纖維之間布置有一個(gè)或多個(gè)縱向延伸的間隙。夾套實(shí)質(zhì)上保持受拉構(gòu)件。

另外或可替代地，在這個(gè)或其他實(shí)施方案中，受拉構(gòu)件還包括通過第二聚合物基體固定到彼此的多個(gè)纖維束，每個(gè)纖維束包括粘結(jié)在第一聚合物基體中的多個(gè)纖維。

另外或可替代地，在這個(gè)或其他實(shí)施方案中，第二聚合物基體材料不同于第一聚合物基體材料。

另外或可替代地，在這個(gè)或其他實(shí)施方案中，受拉構(gòu)件具有按體積計(jì)在30％與70％之間的纖維密度。

另外或可替代地，在這個(gè)或其他實(shí)施方案中，纖維束包括具有不均一截面大小和/或長(zhǎng)度的纖維。

另外或可替代地，在這個(gè)或其他實(shí)施方案中，帶包括不平行于帶的長(zhǎng)度延伸的一層或多層纖維。

另外或可替代地，在這個(gè)或其他實(shí)施方案中，一個(gè)或多個(gè)層設(shè)置在最外側(cè)帶表面處。

另外或可替代地，在這個(gè)或其他實(shí)施方案中，多個(gè)纖維由碳、玻璃、聚酯、尼龍、芳族聚酰胺或其他聚酰亞胺材料中的一種或多種形成。

另外或可替代地，在這個(gè)或其他實(shí)施方案中，第一聚合物基體由熱固性材料或熱塑性材料形成。

另外或可替代地，在這個(gè)或其他實(shí)施方案中，帶具有大于或等于3∶2的帶寬度與帶厚度的寬高比，其中多個(gè)受拉構(gòu)件跨帶寬度布置。

在又一個(gè)實(shí)施方案中，形成用于電梯系統(tǒng)帶的受拉構(gòu)件的方法包括將多個(gè)纖維布置到纖維束中。所述多個(gè)纖維平行于帶的長(zhǎng)度延伸并且在縱向延伸的纖維之間具有一個(gè)或多個(gè)縱向延伸的間隙。將所述多個(gè)纖維粘結(jié)到第一聚合物基體。

另外或可替代地，在這個(gè)或其他實(shí)施方案中，通過使縱向相鄰的纖維斷裂而形成一個(gè)或多個(gè)縱向延伸的間隙。

另外或可替代地，在這個(gè)或其他實(shí)施方案中，多個(gè)纖維由碳、玻璃、聚酯、尼龍、芳族聚酰胺或其他聚酰亞胺材料中的一種或多種形成。

附圖說明

在隨附于本說明書的權(quán)利要求書中特別指出并明確要求保護(hù)被認(rèn)為是本公開的主題。通過以下結(jié)合附圖而進(jìn)行的詳細(xì)描述，可以清楚了解本公開的上述和其他特征及優(yōu)點(diǎn)，在附圖中：

圖1A是具有1∶1掛繩布置的示例性電梯系統(tǒng)的示意圖；

圖1B是具有不同掛繩布置的另一個(gè)示例性電梯系統(tǒng)的示意圖；

圖1C是具有懸臂布置的另一個(gè)示例性電梯系統(tǒng)的示意圖；

圖2是用于電梯系統(tǒng)的電梯帶的一個(gè)實(shí)施方案的縱向截面視圖；

圖3是用于電梯系統(tǒng)的電梯帶的一個(gè)實(shí)施方案的橫向截面視圖；

圖4是用于電梯系統(tǒng)的電梯帶的另一個(gè)實(shí)施方案的縱向截面視圖；

圖5是用于電梯系統(tǒng)的電梯帶的又一個(gè)實(shí)施方案的縱向截面視圖；

圖6是用于電梯系統(tǒng)的電梯帶的受拉構(gòu)件的一個(gè)實(shí)施方案的縱向截面視圖；并且

圖7是用于電梯系統(tǒng)的電梯帶的受拉構(gòu)件的一個(gè)實(shí)施方案的平面視圖。

具體實(shí)施方式

圖1A、圖1B和圖1C示出示例性牽引電梯系統(tǒng)10的示意圖。對(duì)于本發(fā)明的理解而言并不需要的電梯系統(tǒng)10的特征(諸如導(dǎo)軌、安全設(shè)施等)在本文中未予討論。電梯系統(tǒng)10包括電梯轎廂12，所述電梯轎廂12利用一根或多根帶16可操作地懸掛或支撐在電梯井14內(nèi)。一根或多根帶16與一個(gè)或多個(gè)滑輪18相互作用以途經(jīng)電梯系統(tǒng)10的各種部件。一根或多根帶16也可被連接到對(duì)重裝置22，所述對(duì)重裝置22用于幫助平衡電梯系統(tǒng)10并減少在操作期間處于牽引滑輪的兩側(cè)上的帶張力的差值。

滑輪18各自具有直徑20，所述直徑20可與電梯系統(tǒng)10中的其他滑輪18的直徑相同或不同?；?8中的至少一個(gè)可以是驅(qū)動(dòng)滑輪。驅(qū)動(dòng)滑輪由機(jī)器50驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)滑輪通過機(jī)器50的移動(dòng)驅(qū)動(dòng)、移動(dòng)和/或推進(jìn)(通過牽引)途經(jīng)驅(qū)動(dòng)滑輪的一根或多根帶16。

滑輪18中的至少一個(gè)可以是轉(zhuǎn)向器、偏轉(zhuǎn)器或空轉(zhuǎn)滑輪。轉(zhuǎn)向器、偏轉(zhuǎn)器或空轉(zhuǎn)滑輪不由機(jī)器50驅(qū)動(dòng)，但會(huì)幫助引導(dǎo)一根或多根帶16繞過電梯系統(tǒng)10的各種部件。

在許多實(shí)施方案中，電梯系統(tǒng)10可利用多根帶16以用于懸掛和/或驅(qū)動(dòng)電梯轎廂12。另外，電梯系統(tǒng)10可具有各種構(gòu)型，以使得一根或多根帶16的兩側(cè)接合一個(gè)或多個(gè)滑輪18(諸如圖1A、圖1B或圖1C中的示例性電梯系統(tǒng)所示)或一根或多根帶16的僅一側(cè)接合一個(gè)或多個(gè)滑輪18。

圖1A提供1∶1掛繩布置，其中一根或多根帶16端接在轎廂12和對(duì)重裝置22處。圖1B和圖1C提供不同的掛繩布置。具體地，圖1B和圖1C示出轎廂12和/或?qū)χ匮b置22可具有在其上接合一根或多根帶16的一個(gè)或多個(gè)滑輪18，并且一根或多根帶16端接在別處，通常端接于電梯井14內(nèi)的一對(duì)承重結(jié)構(gòu)(諸如對(duì)于無機(jī)器間電梯系統(tǒng))或機(jī)器間內(nèi)的結(jié)構(gòu)(對(duì)于利用機(jī)器間的電梯系統(tǒng))。布置中使用的滑輪18的數(shù)量決定特定掛繩比率(例如，圖1B和圖1C中所示的2∶1掛繩比率或不同的比率)。圖1C也提供了所謂的背包式或懸臂型電梯。本發(fā)明可用于除了圖1A、圖1B和圖1C中所示的示例性類型以外的電梯系統(tǒng)。

圖2提供了示例性帶16構(gòu)造或設(shè)計(jì)的示意性縱向截面視圖。帶16包括多個(gè)纖維24。纖維24在帶長(zhǎng)度26上是不連續(xù)的，沿著帶長(zhǎng)度26在纖維24之間具有多個(gè)斷裂或間隙28。多個(gè)纖維24可沿著帶寬度30和/或帶厚度32布置或堆疊，被大體上定向成使得纖維長(zhǎng)度34沿著帶長(zhǎng)度26指向。纖維24粘結(jié)到聚合物基體36以形成用于帶16的受拉構(gòu)件38。一個(gè)或多個(gè)這類受拉構(gòu)件38可封入聚合物夾套40中以形成帶16。例如，在圖3所示的實(shí)施方案中，帶16包括封入夾套40中的三個(gè)受拉構(gòu)件38。

纖維24可由諸如碳、玻璃、聚酯、尼龍、芳族聚酰胺或其他聚酰亞胺材料的許多材料中的一種或多種形成。此外，纖維24可組織成組，諸如短纖紗?；w36可由例如熱固性材料或熱塑性材料形成，而夾套40可由諸如熱塑性聚氨酯(TPU)的彈性體材料形成。受拉構(gòu)件38被進(jìn)一步構(gòu)造成具有每單位體積的纖維24的30％至70％的纖維24密度。在一些實(shí)施方案中，纖維24的大小、長(zhǎng)度或周長(zhǎng)可改變，并且可進(jìn)一步有意予以變化以提供所選擇的最大纖維24密度。

再次參考圖2，在布置纖維24時(shí)，纖維24是交錯(cuò)的以使得間隙28不會(huì)連續(xù)地延伸穿過整個(gè)帶厚度32或者整個(gè)帶寬度30，因此即使纖維24沿著帶長(zhǎng)度26是不連續(xù)的所述帶也保持所需的縱向強(qiáng)度。此外，具有不連續(xù)纖維24的帶16已沿著縱向方向減小了抗彎剛度，從而產(chǎn)生與具有連續(xù)纖維的帶相比改善的帶柔韌性和改善的阻尼特性。阻尼通過眾多纖維端部42處的應(yīng)力集中和因此間隙28以及纖維24之間的區(qū)域處的增加的滯回能量損耗而得到改善。改善的阻尼特性改善了電梯乘坐的舒適度，尤其是對(duì)于高層安裝。

圖4中示出另一個(gè)實(shí)施方案。在這個(gè)實(shí)施方案中，纖維24布置到包括多層纖維24的束44中。束44可沿著帶長(zhǎng)度26或沿著帶寬度30或沿著帶厚度32布置或堆疊。束44通過使纖維24與第一聚合物基體26a粘結(jié)形成。可隨后通過將纖維束44布置成所選擇構(gòu)型然后利用第二聚合物基體26b將束44粘結(jié)到受拉構(gòu)件38中而將束44形成到受拉構(gòu)件38中。在一些實(shí)施方案中，第一聚合物基體26a與第二聚合物基體26b材料相同，而在其他實(shí)施方案中，第一聚合物基體26a和第二聚合物基體26b材料不同以實(shí)現(xiàn)受拉構(gòu)件38的所選擇性能。在其他實(shí)施方案中，如圖5所示，非連續(xù)纖維24可與多個(gè)連續(xù)纖維46混合以形成混合受拉構(gòu)件38。

在一些實(shí)施方案中，纖維24在與第一聚合物基體26粘結(jié)時(shí)是不連續(xù)的，而在其他實(shí)施方案中，連續(xù)纖維送入生產(chǎn)機(jī)械中并且在基體浸漬和/或部分固化(冷卻)之后，纖維隨后在最后固化(或凝固)之前斷裂成短纖維24。

現(xiàn)參考圖6和圖7，帶16或受拉構(gòu)件38可包括隨機(jī)定向纖維24的一個(gè)或多個(gè)層48，其中所述纖維的至少一部分被定向在除了沿著帶長(zhǎng)度26之外的方向上。纖維24的隨機(jī)或偏離縱向的定向增加了跨帶寬度30的帶強(qiáng)度。層48可以是如圖6所示的受拉構(gòu)件38的最外側(cè)部分，或者可替代地一個(gè)或多個(gè)層48可嵌入受拉構(gòu)件38的內(nèi)部中。此外，層48的纖維24可由與受拉構(gòu)件38的其余部分的纖維24相同的材料形成，或者可由不同的材料形成。層48可以是連續(xù)的或不連續(xù)的或者二者的組合。

除了先前提及的減小的抗彎剛度產(chǎn)生更大的帶柔韌性之外，并且還除了具有不連續(xù)纖維24的帶16的更好的阻尼性能之外，帶16改善了可修復(fù)性，因?yàn)椴恍枰谶M(jìn)行修復(fù)時(shí)保持纖維連續(xù)性。

雖然僅僅結(jié)合有限數(shù)量的實(shí)施方案對(duì)本公開進(jìn)行了詳細(xì)描述，但應(yīng)易于理解，本發(fā)明不限于這些所公開的實(shí)施方案。相反，本公開可進(jìn)行修改來并入有之前并未描述但與本發(fā)明的精神和范圍相符的任何數(shù)量的變化方案、替代方案、替換方案或等效布置。另外，盡管已描述本公開的各種實(shí)施方案，但應(yīng)理解，本公開的各個(gè)方面可僅包括所述實(shí)施方案中的一些。因此，本公開不應(yīng)被視為受到前述描述限制，而是僅受所附權(quán)利要求書的范圍限制。