[0001] Die Erfindung betrifft ein Aufzugssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Die Erfindung ist insbesondere, aber nicht ausschliesslich, geeignet im Zusammenhang
mit einem maschinenraumlosen Aufzugssystem eingesetzt zu werden. Ein solches maschinenraumloses
Aufzugssystem hat den Vorteil, dass es, im Vergleich mit herkömmlichen Aufzugssystemen
mit Maschinenräumen, weniger Platz beansprucht, und insbesondere ist es beim Einbau
in Flachdachgebäuden nicht notwendig über die Dachkante nach oben ragende Aufbauten
vorzusehen.
[0003] Aus der WO 03043922 ist bereits ein Flachriemen bekannt, der um mehrere Treib- oder
Umlenkrollen geführt ist. Mit der gezeigten Disposition kann der Schachtraum nicht
in jedem Fall optimal ausgenutzt werden. Insbesondere kann die profilierte Seite des
Riemens bei gegenläufiger Biegung nicht genutzt werden.
[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Aufzugssystem der eingangs genannten
Art vorzuschlagen, welches eine breitere Anwendung eines einseitigen profilierten
Riemens ermöglicht.
[0005] Diese Aufgabe wird bei einem Aufzugssystem der eingangs genannten Art erfindungsgemäss
gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1.
[0006] Bevorzugte Weiterbildungen und Einzelheiten des erfindungsgemässen Aufzugssystems
sind durch die abhängigen Ansprüche definiert.
[0007] Beim neuen Aufzugssystem ist die strukturierte Riemenhauptfläche im Eingriff mit
der Umfangsfläche beider Rollen, auch dann, wenn sich die erste der Rollen entgegengesetzt
zur zweiten der Rollen dreht. Dies wird erreicht, indem der jeweils zwischen den beiden
Rollen befindliche Abschnitt des Riemens um einen Drehwinkel um seine Längsmittelachse
gedreht wird.
[0008] Mit dieser neuen Riemenführung wird erreicht, dass das System aus Rollen und Riemen
in optimaler Weise eine Treibfunktion, eine Tragfunktion und eine Führungsfunktion
ausüben kann.
[0009] Der Drehwinkel, um den der Riemen zwischen zwei ungleichsinnig laufenden Rollen verdreht
wird, beträgt bei einigen Ausführungsformen ca. 180°, wenn die Rotationsachsen der
beiden Rollen parallel sind und die Rollen etwa in einer gemeinsamen Ebene liegen.
Es gibt auch Rollenanordnungen, bei denen die Rotationsachsen der beiden Rollen ungefähr
rechtwinklig zueinander stehen. In diesem Fall beträgt der Drehwinkel des Riemens
ca. 90°.
[0010] Gemäss Erfindung ist der Drehwinkel des Riemens gleich dem Winkel, um den die gerichteten
Rotationsachsen der beiden Rollen gegeneinander verdreht sind. Ausserdem ist die Drehrichtung
in welcher der Riemen verdreht wird gleich der Drehrichtung, um welche die Rotationsachse
der ersten Rolle gedreht werden müsste, um sie parallel zur Rotationsachse der zweiten
Rolle auszurichten.
[0011] Der Verdrehwinkel liegt gemäss Erfindung zwischen 70 - 200°, und vorzugsweise zwischen
70 und 110°, respektive zwischen 160 und 200°.
[0012] Zwar entsteht bei der Verdrehung des Riemens eine gewisse Beanspruchung des jeweils
verdrehten Bereiches des Riemens. Diese Beanspruchung ist aber, mindestens bei geeigneter
Ausbildung des Riemens, unbedeutend.
[0013] Dagegen wird die Biege-Wechselbeanspruchung vermieden, die auf den Riemen wirken
würde, wenn er nicht verdreht und daher abwechselnd in verschiedene Richtungen um
Querachsen gebogen würde, was der Fall wäre, wenn er, ohne gedreht zu werden, um nicht
gleichsinnig rotierende Rollen laufen würde. Durch den Wegfall dieser Biege-Wechselbeanspruchung
erhöht sich die Lebensdauer des Riemens.
[0014] Vorteilhaft ist ebenfalls, dass die strukturierte Riemenfläche beim Umlaufen um die
Rollen im Wesentlichen auf Druck und nicht wie die äussere Riemenhauptfläche auf Zug
beansprucht ist. Der Riemen steht zwar im Bereich der äusseren Riemenhauptfläche unter
Biegespannung beim Umlaufen um die Rollen, wird aber immer so gebogen, dass die äussere
Riemenhauptfläche von der Rolle abgewandt ist und daher im wesentlichen nur eine Zugbeanspruchung
erfährt. Der an die strukturierte Riemenfläche angrenzende Riemenbereich erfährt hingegen
lediglich eine Druckspannung.
[0015] Ein weiterer Vorteil der neuen Anordnung ist darin zu sehen, dass die unstrukturierte
Riemenhauptfläche praktisch nicht durch Reibung beansprucht ist, da diese unstrukturierte
Riemenhauptfläche nicht in Kontakt mit Umfangsflächen der Rollen kommt. Die sonst
übliche Beschichtung der unstrukturierten Riemenhauptfläche kann daher entfallen,
ohne dass die Lebensdauer des Riemens beeinträchtigt würde.
[0016] Es ist auch möglich, die unstrukturierte Riemenhauptfläche zu anderen Zwecken zu
benutzen, beispielsweise kann diese Riemenhauptfläche mit einer sich bei Beanspruchung
verändernden Beschichtung versehen sein, deren jeweiliger Aspekt Rückschlüsse auf
jeweilige Deformation, Temperatur oder Geschwindigkeit des Riemens zulässt.
[0017] Um eine Tragfunktion ausüben bzw. als Tragrolle wirken zu können, muss eine Rolle
um mindestens 45° vom Riemen umschlungen sein.
[0018] Um eine Treibfunktion ausüben zu können, sollte die Treibscheibe auf den Riemen eine
möglichst grosse Treibkraft (Traktionskraft) übertragen können. Zu diesem Zweck ist
es wichtig, dass Riemen und Rollen eine Berührungsfläche aufweisen, die die Traktionsfähigkeit
verstärkt, beispielsweise durch V-förmige Rippen und Rillen oder durch verzahnungsartige
Querrippen und Querrillen.
[0019] Ausserdem ist es wichtig, dass der Riemen in korrekter seitlicher Lage um die Rollen
geführt wird, was durch geeignete ineinander greifende komplementäre Strukturen in
den Rollen und im Riemen erreicht werden kann.
[0020] Die Riemen-Rippen und Riemen-Rillen verlaufen vorzugsweise parallel zur Längsachse
des Riemens, und entsprechend verlaufen die komplementären Rollen-Rippen und -Rillen
längs des Rollenumfanges. Dadurch verbessern sich im Wesentlichen die Führungseigenschaften
zwischen den Rollen und dem Riemen. Ausserdem können querverlaufenden Riemen-Rillen
zu einer Reduktion der Biegespannung im Riemen führen.
[0021] Die Riemen-Rippen und Riemen-Rillen können auch quer zur Längsachse des Trag- und/oder
Treibelementes verlaufen, und entsprechend verlaufen dann die Rollen-Rippen und Rollen-Rinnen
mindestens annähernd in Richtung der Rotationsachsen der Rollen. Dadurch verbessern
sich im Wesentlichen die Treibeigenschaften zwischen den Rollen und dem Riemen.
[0022] Bei der Verdrehung des Riemens gemäss Erfindung nimmt die Deformation vom Riemenmittelbereich
zu den Riemenrandbereichen zu. Vorzugsweise wird daher ein Riemen verwendet, der in
dem Riemenmittelbereich eine geringere elastische Deformierbarkeit aufweist als in
den Riemenrandbereichen. Auf diese Weise verhindert man, dass die Riemenrandbereiche
bei der Verdrehung des Riemens einer unzulässig starken Deformation unterliegen.
[0023] Es hat sich als günstig erwiesen, den Riemen mit vorwiegend in Richtung seiner Längsachse
verlaufenden Verstärkungseinlagen zu versehen. Solche Verstärkungseinlagen können
beispielsweise in stärkerer Ausbildung oder in dichterer Anordnung im Bereich der
Längsachse angeordnet sein, wodurch der Riemen im Riemenrandbereich leichter deformierbar
ist als im Riemenmittelbereich.
[0024] Da die Randbereiche des Riemens infolge der Verdrehung einer gegenüber den Mittelbereichen
erhöhten Längsdehnung ausgesetzt sind, können in den Riemenrandbereichen Verstärkungseinlagen
vorgesehen werden, deren Spannungs/Dehnungsverhältnis (Elastizitätsmodul) entsprechend
geringer ist. Bei Verstärkungseinlagen in der Form von Stahl-Litzen kann dies beispielsweise
durch unterschiedliche Herstellungsart der Litzen (z. B. durch unterschiedlich starke
Verdrillung) erreicht werden.
[0025] Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden anhand von Beispielen
und mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
[0026] Fig. 1 eine Anordnung nach der Erfindung mit zwei Rollen und einem zwischen ihnen
direkt verlaufenden Riemen;
[0027] Fig. 2A einen Teilquerschnitt durch eine Rolle mit einer
[0028] strukturierten Umfangsfläche;
[0029] Fig. 2B einen Querschnitt durch einen Riemen mit einer strukturierten Riemenhauptfläche,
passend zu der in Fig. 2A dargestellten Rolle;
[0030] Fig. 3A einen Querschnitt durch einen weiteren Riemen mit einer strukturierten Riemenhauptfläche;
[0031] Fig. 3B den in Fig. 3A dargestellten Riemen, mit Blick auf die Riemenhauptflächen;
[0032] Fig. 4A die Seitenansicht eines Abschnitts eines weiteren Riemens mit einer strukturierten
Riemenhauptfläche, in gestreckter Lage;
[0033] Fig. 4B den in Fig. 4A dargestellten Riemen, in einer gebogenen Lage über eine Rolle
laufend, in gleicher Darstellung wie Fig. 4A;
[0034] Fig. 5A eine weitere Anordnung nach der Erfindung, mit zwei Rollen, deren Rotationsachsen
sich unter einem Winkel von etwa 90° schneiden, und mit einem direkt zwischen ihnen
verlaufenden Riemen, in einer ersten Ausführung;
[0035] Fig. 5B eine weitere Anordnung nach der Erfindung, mit zwei Rollen, deren Rotationsachsen
sich unter einem Winkel von etwa 90° schneiden, und mit einem direkt zwischen ihnen
verlaufenden Riemen, in einer zweiten Ausführung; und
[0036] Fig. 6 ein Aufzugssystem nach der Erfindung, in vereinfachter Darstellung.
[0037] Fig. 1 zeigt eine Anordnung für ein Aufzugssystem, mit einer ersten Rolle 10, einer
zweiten Rolle 20 und einem Riemen 30, der ein Trag- und/oder Treibelement des Aufzugssystems
bildet. Der Riemen 30 koppelt bewegungsmässig und in geeigneter Reihenfolge verschiedene
nicht dargestellte Elemente der Aufzugsanlage, insbesondere eine Aufzugskabine, ein
Gegengewicht sowie eine Rollenanordnung, von der nur die Rollen 10 und 20 dargestellt
sind. Der Riemen 30 läuft bei einer bestimmten Bewegungsrichtung der Aufzugskabine
von der ersten Rolle 10 direkt zur zweiten Rolle 20, oder, in anderen Worten, die
Rollen 10 und 20 sind, in Bewegungsrichtung des Riemens 30 gesehen, direkt unmittelbar
aufeinanderfolgend angeordnet.
[0038] Bei einer Bewegung der Aufzugskabine, bzw. bei einer mit der Bewegung der Aufzugskabine
stattfindenden Bewegung des Riemens 30, drehen sich die Rollen 10 und 20 gegensinnig.
Bewegt sich beispielsweise der Riemen 30 in Richtung des Pfeiles 31, so drehen sich
die Rolle 10 in Richtung des Pfeiles 11 um eine erste Rotationsachse 12 und die Rolle
20 in Richtung des Pfeiles 21 um eine zweite Rotationsachse 22.
[0039] Die Rollen 10 und 20 sind so angeordnet, dass die Rotationsachsen 12 und 22 mindestens
annähernd parallel verlaufen, und dass sich der Riemen 30 nicht oder kaum in Richtung
der Rotationsachsen 30 verschieben muss, sondern stets zwischen zwei parallelen, senkrecht
zu den Rotationsachsen 12 und 22 sich erstreckenden Ebenen bleibt. Bei der in Fig.
1 dargestellten Anordnung liegen die vorderen Stirnflächen 14 und 24 in einer Ebene
(versatzfreie Rollenanordnung).
[0040] Die Rolle 10 besitzt eine strukturierte Umfangsfläche 13, wobei ihre Strukturierung
in Fig. 1 vereinfachend durch eine erste Musterung angegeben ist, die sichtbar ist,
weil zu diesem Zwecke ein an der Rolle 12 anliegender Randteil des Riemens 30 weggelassen
ist.
[0041] Die Rolle 20 besitzt ebenfalls eine strukturierte Umfangsfläche 23, wobei die Strukturierung
in Fig. 1 vereinfachend durch eine zweite Musterung angegeben ist.
[0042] Der Riemen 30 weist eine geometrische Längsmittelachse 32 und einen Querschnitt auf,
der von zwei Riemenhauptflächen 33, 34 und von zwei Riemenseitenflächen 35, 36 (Rändern)
begrenzt ist. Die Riemenhauptfläche 33 weist eine Struktur auf, die komplementär zur
Struktur der Umfangsfläche 13 der Rolle 10 und auch komplementär zur Struktur der
Umfangsfläche 23 der Rolle 20 ist. Mit dem Begriff 'komplementär' soll nicht gesagt
sein, dass die Strukturierungen der Rollen 10, 20 einerseits und des Riemens 30 anderseits
bei gerade verlaufendem Riemen 30 geometrisch exakt komplementär sind. Der Begriff
'komplementär' soll lediglich aussagen, dass die Strukturierungen der Rollen 10, 20
und des Riemens 30 so ausgelegt sind, dass die Rollen 10, 20 und der Riemen 30 bei
den vorhandenen geometrischen Verhältnissen an den Kontaktbereichen zwischen dem Riemen
30 und der Rolle 10 bzw. 20 in einer Weise komplementär sind, dass eine befriedigende
Wechselwirkung zu Stande kommt.
[0043] Der Riemen 30 ist gemäss der gezeigten Ausführungsform in einem Bereich zwischen
den Rollen 10 und 20 um einen Verdrehungswinkel von mindestens annähernd 180° um seine
Längsmittelachse 32 verdreht. Es sind auch andere Ausführungsformen möglich, bei denen
der Riemen um annähernd 90° um seine Längsmittelachse verdreht ist. Damit wird erreicht,
dass sowohl bei der Rolle 10 wie auch bei der Rolle 20 die strukturierte Riemenhauptfläche
33 zur Anlage an bzw. in Eingriff mit der strukturierten Umfangsfläche 13 bzw. 23
kommt.
[0044] Fig. 2A zeigt die Rolle 10 mit einer Struktur, die zur Struktur des Riemens gemäss
Fig. 2B komplementär ist. Diese Struktur wird durch Rollen-Rillen 17.2 bzw. Rollen-Rippen
17.1 an der Umfangsfläche 13 der Rolle 10 gebildet.
[0045] Fig. 2B zeigt den (Längsrippen-)Riemen 30 im Querschnitt, der bei erfindungsgemässem
Einsatz insbesondere gute Führungseigenschaften besitzt. Der Riemen 30 gemäss Fig.
2A ist keilriemenartig und weist an seiner Hauptfläche 33 eine Struktur auf, die durch
in Riemenlängsrichtung verlaufende Riemen-Rippen 37.1 und zwischen den Riemenrippen
37.1 liegende Riemen-Rillen 37.2 gebildet ist. Die Rolle 10 ist in Richtung ihrer
Rotationsachse 12 breiter als der Riemen 30 und besitzt einen Randbereich 17.3, der
nicht strukturiert ist. In analoger Weise könnte anstelle des keilriemenartigen Riemens
30 auch ein Zahnriemen verwendet werden.
[0046] Fig. 3A zeigt einen Querschnitt eines (Längsrippen-)Riemens 30, der hier mit dreieckförmigen
Rippen 37.1 ausgebildet ist. Der Riemen 30 gemäss Fig. 3A besteht im Wesentlichen
aus einem geeigneten flexiblen Material (vorzugsweise EPDM oder PU) und weist längslaufende
Verstärkungselemente 38 (beispielsweise aus Stahldraht-Litzen) auf.
[0047] Fig. 3B zeigt schematisch eine Seitenansicht dieses Riemens 30. Insbesondere ist
aus Fig. 3B ersichtlich, dass der Bereich in dem der Riemen 30 verdreht wird, eine
Länge L aufweist. Dieser Bereich wird im Folgenden auch als Bereich A bezeichnet.
Vom Riemen 30 behält nur die Längsachse 32 in diesem Bereich A im Wesentlichen die
Länge L. Alle von der Längsachse 32 seitlich beabstandeten Riementeile werden im Bereich
A elastisch gedehnt auf eine Länge, die grösser ist als L, wobei die Riemenrandbereiche
35, 36 am meisten gedehnt werden.
[0048] Indem die Verstärkungselemente 38 von der Längsachse 32 zu den Riemenrandbereichen
35 bzw. 36 entweder in geringerer Anzahl oder in geringerer Stärke angeordnet werden,
verleiht man den Riemenrandbereichen eine erhöhte elastische Dehnbarkeit. Es ist auch
möglich, die Riemenrandbereiche dadurch dehnbarer zu gestalten, dass der Querschnitt
des eigentlichen Riemens nicht über die Riemenbreite B gleich bleibt, sondern sich
in Abstimmung auf die Beanspruchung ändert.
[0049] Da die Randbereiche des Riemens 30 infolge der Verdrehung einer im Vergleich mit
den Mittelbereichen erhöhten Längsdehnung ausgesetzt sind, können in den Randbereichen
Verstärkungseinlagen vorgesehen werden, deren Spannungs/Dehnungs-Verhältnis (Elastizitätsmodul)
geringer ist. Im Fall von Verstärkungseinlagen in der Form von Stahldraht-Litzen kann
dies beispielsweise durch unterschiedliche Herstellungsart der Litzen (Z. B. durch
unterschiedlich starke Verdrillung) erreicht werden.
[0050] Es sei noch erwähnt, dass die Länge L des Bereiches A, in welchem die Verdrehung
des Riemens 30 stattfindet, einerseits abhängig ist vom Abstand L1 der Rollen 10,
20 (siehe Fig. 1), dass aber eine gewisse minimale Länge L, bzw. ein minimaler Abstand
L1 zwischen den Rollen 10, 20, nicht unterschritten werden soll. Besonders vorteilhaft
sind Anordnungen bei denen der Abstand L mindestens 30 mal grösser ist als die Breite
B des Riemens. Gemäss Erfindung sind also Anordnungen bevorzugt, bei denen das Verhältnis
L/B > 30 ist.
[0051] In den Fig. 4A und 4B ist ein Riemen 30 mit einer querverlaufenden gezahnten Struktur
dargestellt. Dieser Riemen 30 weist an seiner Riemenhauptfläche 33 Riemen-Rippen 39.1
und Riemen-Rillen 39.2 auf, die rechtwinklig zur Längsachse 32 verlaufen. Entsprechend
weist eine zugehörige, nicht dargestellte Rolle eine Umfangsfläche in der Art eines
Zahnrades auf. Eine solche Riemen/Rollen-Kombination ergibt insbesondere gute Treibeigenschaften.
Fig. 4A zeigt den Riemen 30 in gestreckter bzw. gerader Anordnung, Fig. 4B in einer
gebogenen Anordnung, wenn er eine Rolle mit einem Rollendurchmesser r(a) umschlingt.
Gemäss Fig. 4A hat bei gestrecktem Riemen 30 die Riemen-Rippe 39.1 eine Breite a1,
gemessen auf der Höhe des Rippenfusses, und die Riemen-Rille 39.2 eine Breite von
b1, gemessen auf der Höhe des Rippenkopfes. Gemäss Fig. 4B hat bei gebogenem Riemen
30 die Riemen-Rippe 39.1 eine Breite a2, gemessen auf der Höhe des Rippenfusses, und
die Riemen-Rille 39.2 eine Breite von b2, gemessen auf der Höhe des Rippenkopfes.
Als Folge der Riemenbiegung wird die Breite b2 kleiner als die Breite b1. Ebenso wird
a2 infolge der durch die Riemenbiegung in dieser Riemenzone erzeugten Druckspannungen
kleiner als a1.
[0052] Fig. 5A und Fig. 5B zeigen Anordnungen, bei welchen die Vertikalprojektion der Achse
22 der Rolle 20 sich mit der Vertikalprojektion der Achse 12 der Rolle 10 schneiden
und einen Winkel von 90° einschliessen. Bei der in Fig. 5A dargestellten Anordnung
müsste die Rotationsachse 12 der ersten Rolle 10 um eine Achse R gedreht werden, um
parallel zur Achse 22 der zweiten Rolle 20 zu liegen. Um diesen Winkel von 90° und
in gleicher Drehrichtung ist auch der Riemen 30 im Bereich zwischen den Rollen 10
und 20 gedreht. Dadurch wird erreicht, dass die strukturierte Riemenhauptfläche 33
in Eingriff ist sowohl mit der strukturierten Umfangsfläche 13 der Rolle 10 wie auch
mit der strukturierten Umfangsfläche 23 der Rolle 20.
[0053] Bei der in Fig. 5B dargestellten Anordnung dreht sich die Rolle 20 entgegengesetzt
zu der in Fig. 5A gezeigten Rolle 20. Entsprechend wird im Bereich zwischen den Rollen
10 und 20 der Riemen 30 in umgekehrter Richtung gedreht, als der in Fig. 5A gezeigte
Riemen 30. Auch bei der in Fig. 5B dargestellten Anordnung wird erreicht, dass die
strukturierte Riemenhauptfläche 33 in Eingriff ist sowohl mit der strukturierten Umfangsfläche
13 der Rolle 10 als auch mit der strukturierten Umfangsfläche 23 der Rolle 20.
[0054] Fig. 6 zeigt eine Aufzugsanlage 100 nach der Erfindung, mit einem Antriebsaggregat
40, der ersten Rolle 10, die eine Treibscheibe bildet, der zweiten Rolle 20, die eine
Tragrolle/Umlenkrolle bildet, einer weiteren Rolle 50, dem Riemen 30 und einer Aufzugskabine
60. Bei einer Bewegung der Aufzugskabine 60, bei welcher sich der Riemen 30 in Richtung
des Pfeiles 31 bewegt, drehen sich die Rolle 10 gemäss Pfeil 11, die Rolle 20 gegensinnig
zur Rolle 10 gemäss Pfeil 21 und die Rolle 50 gleichsinnig gemäss Pfeil 51 wie die
Rolle 20. Der Riemen 30 ist zwischen der ersten Rolle 10 und der zweiten Rolle 20
um mindestens annähernd 180° verdreht, während er zwischen der zweiten Rolle 20 und
der dritten Rolle 50 nicht verdreht ist. Dadurch steht stets die strukturierte Riemenfläche
33 in Kontakt mit den Umfangsflächen 13 bzw. 23 bzw. 53 der Rollen 10, 20 und 50.
[0055] Zusätzlich zu den genannten Elementen umfasst die Aufzugsanlage 100 einen Aufzugsschacht
80, vertikale Führungsschienen 72, ein Gegengewicht 70 und eine Rolle 71. Der Riemen
30 ist am Punkt 73 mit einer der vertikalen Führungsschienen 72 der Aufzugsanlage
100 verbunden und läuft um die Gegengewichts-Tragrolle 71 um. Das andere Ende des
Riemens 30 ist im Bereich 74 des oberen Endes der zweiten vertikalen Führungsschienen
72 befestigt.
[0056] Die Struktur des Riemens 30 und die Strukturen der Rollen 10 und 20 sind in optimaler
Weise komplementär, wenn entweder die Durchmesser und auch die Strukturen der Rollen
10 und 20 gleich sind, oder wenn die Durchmesser der Rollen verschieden und dann entsprechend
auch ihre Strukturen verschieden sind. Es ist aber offensichtlich, dass nur schon
die Geometrie, aber auch die Materialeigenschaften des Riemens 30, eine untere Grenze
für den Rollendurchmesser festlegen, die nicht unterschritten werden darf.
[0057] Geeignete Breiten B und Dicken H des Riemens 30, geeignete Umschlingungswinkel g,
geeignete Durchmesser r der Rollen 10, 20 bzw. geeignete Krümmungsradien für den Riemen
und geeignete Abstände L1 zwischen den Rollen 10, 20 wurden teilweise rechnerisch,
teilweise aber auch durch Versuche ermittelt.
[0058] Geeignete Riemen 30 weisen vorzugsweise ein Breiten/Dicken-Verhältnis (B/H) auf,
das kleiner oder gleich 10 ist, das heisst zum Beispiel eine Breite B von 5 cm und
entsprechend eine Dicke H von 0.5 cm.
[0059] Geeignete Umschlingungswinkel g liegen zwischen 60° und 180°. Vorzugsweise liegen
diese zwischen 90° und 180°.
[0060] Geeignete Rollendurchmesser r betragen zwischen 6 cm und 20 cm.
[0061] Der Abstand L1 zwischen den beiden unmittelbar aufeinander folgenden Rollen 10 und
20 sollte mindestens 100 cm betragen. Vorzugsweise liegt der Abstand L1 zwischen 100
cm und 300 cm. Versuche haben ergeben, dass im Interesse eines perfekten Riemenlaufs
und ausreichender Lebensdauer das Verhältnis zwischen dem Abstand L1 und der Breite
B eines um 180° um seine Längsachse verdrehten Riemens einen Wert von 30 nicht unterschreiten
sollte und vorzugsweise im Bereich von 50 liegen sollte. Für kleinere Verdrehwinkel
sind diese Werte proportional zu reduzieren.
[0062] Als Material für einen Riemen 30 mit einer strukturierten Riemenhauptfläche 33, der
sich zur Verwendung in einem Aufzugssystem 100 eignet, kommen geeignete Gummis und
Elastomere (Kunststoffe), insbesondere Polyurethan (PU) und Ethylene Propylene Copolymer
(EPDM), in Frage. Gegebenenfalls kann der Riemen 30 mit in Längsrichtung des Riemens
orientierten Verstärkungseinlagen 38 und/oder netzartigen Verstärkungseinlagen ausgestattet
sein. Als in Längsrichtung des Riemens orientierte Verstärkungseinlagen 38 eignen
sich zum Beispiel verdrillte Stahldrahtlitzen. Um dem Riemen im Randbereich 35, 36
eine höhere Elastizität zu verleihen, können die Litzen 38 im Randbereich zum Beispiel
stärker verdrillt sein, als die Litzen im mittleren Bereich des Riemens 30. Daraus
resultiert für die Litzen im Randbereich des Riemens ein geringeres Spannungs/Dehnungs-Verhältnis,
so dass bei einem belasteten und um seine Längsachse verdrehten Riemen in den Drähten
der zentralen und äusseren Litzen ungefähr gleiche Zugspannungen resultieren.
1. Aufzugssystem (100), aufweisend eine Aufzugskabine (60), eine Rollenanordnung mit
mehreren Rollen (10, 20), wobei die Rollen (10, 20) strukturierte Umfangsflächen (13,
23) mit Vertiefungen und/oder Erhöhungen besitzen, und mindestens ein Trag- und/oder
Treibelement in Form eines Riemens (30) mit einer Längsachse (32), das unmittelbar
von der ersten Rolle (10) zu der zweiten Rolle (20) verläuft, und eine strukturierte
Riemenhauptfläche (33) mit Vertiefungen und Erhöhungen besitzt, die komplementär zu
den Vertiefungen und Erhöhungen der strukturierten Umfangsflächen (13, 23) der Rollen
(10, 20) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Rolle (10) um eine erste Drehachse (12) rotierbar ist und eine zweite
Rolle (20) um eine zweite Drehachse (22) rotierbar ist und das Tragelement (30) in
einem sich zwischen den beiden Rollen (10, 20) befindenden Bereich (A) um seine Längsachse
(32) verdreht ist, damit die strukturierte Riemenhauptfläche (33) mit den strukturierten
Umfangsflächen (13, 23) beider Rollen (10, 20) in Eingriff gelangt.
2. Aufzugssystem (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen und/oder Erhöhungen in der strukturierten Riemenhauptfläche (33)
und in den strukturierten Umfangsflächen (13, 23) beider Rollen (10, 20) die Form
von Rippen und Rillen aufweisen, d. h., dass der Riemen (30) mit Riemen-Rillen (37.2;
39.2) und Riemen-Rippen (37.1; 39.1), und dass die Rollen (10, 20) Rollen-Rippen (17.1)
und Rollen-Rillen (17.2) versehen sind.
3. Aufzugssystem (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Riemen-Rippen (37.1) und Riemen-Rillen (37.2) wie auch die Rollen-Rippen (17.1)
und Rollen-Rillen (17.2) parallel zur Längsachse (32) des Riemens (30) verlaufen,
um Führungseigenschaften zwischen den Rollen (10, 20) und dem Riemen (30) zu verbessern.
4. Aufzugssystem (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Riemen-Rippen (37.1) und Riemen-Rillen (37.2) wie auch die Rollen-Rippen (17.1)
und Rollen-Rillen (17.2) dreieckförmige Querschnitte aufweisen.
5. Aufzugssystem (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Riemen-Rippen (39.1) und Riemen-Rillen (39.2) quer zur Längsachse (32) des Riemens
(30) verlaufen, um im Wesentlichen die Biegefähigkeit und/oder die Traktionsfähigkeit
zwischen den Rollen (10, 20) und dem Riemen (30) zu verbessern.
6. Aufzugssystem (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemen (30) im Bereich entlang seiner Längsachse (32) eine geringere elastische
Deformierbarkeit aufweist als in der Umgebung seiner Ränder (35, 36).
7. Aufzugssystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemen (30) in Riemen-Längsrichtung orientierte Verstärkungseinlagen (38) bzw.
Stahldraht-Litzen enthält, wobei die Verstärkungseinlagen (38) bzw. Stahldraht-Litzen
in den Randbereichen des Riemens ein geringeres Spannungs/Dehnungs-Verhältnis aufweisen
als diejenigen im Mittelbereich.
8. Aufzugssystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemen (30) in dem Bereich (A) um einen Winkel zwischen 70° und 200°, vorzugsweise
zwischen 160° und 200°, oder vorzugsweise zwischen 70° und 110°, verdreht ist.
9. Aufzugssystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem zwischen zwei Rollen (10, 20) verdreht verlaufenden Riemen (30) mit der
Breite B der zwischen der ersten Rolle (10) und der zweiten Rolle (20) vorhandene
Abstand L folgende Werte nicht unterschreiten sollte: L > 30 x B bei einem Verdrehwinkel
von etwa 180° und L > 15 X B bei einer Verdrehwinkel von etwa 90°.
10. Aufzugssystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rolle (10) eine Treibscheibe und die zweite Rolle (20) eine Umlenk- oder
Tragscheibe ist.