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CN102459545A - 金属绳索、设置有金属绳索的电梯以及润滑剂用于润滑金属绳索的用途 - Google Patents

金属绳索、设置有金属绳索的电梯以及润滑剂用于润滑金属绳索的用途 Download PDF

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CN102459545A
CN102459545A CN2010800321623A CN201080032162A CN102459545A CN 102459545 A CN102459545 A CN 102459545A CN 2010800321623 A CN2010800321623 A CN 2010800321623A CN 201080032162 A CN201080032162 A CN 201080032162A CN 102459545 A CN102459545 A CN 102459545A
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Abstract

本发明的目的是一种牵引滑轮电梯和包含作为承载材料的金属的绳索(3)，例如电梯的吊索，该绳索包括由金属丝线(9)编织的至少一个或多个股线(7)并且该绳索(3)用润滑剂(8)进行润滑。另一个目的是上述润滑剂用于润滑绳索(3)的用途。润滑剂(8)包括至少油和增稠剂，该润滑剂(8)中的增稠剂包括润滑剂(8)的质量的至少10％或更多。

Description

金属绳索、设置有金属绳索的电梯以及润滑剂用于润滑金属绳索的用途
技术领域
本发明的目的是如权利要求1的前序中限定的金属绳索、如权利要求7的前序中限定的设置有金属绳索的电梯以及如权利要求11的前序中限定的用于润滑剂用于润滑金属绳索的用途。
背景技术
电梯或其他提升设备的由金属丝线编织的绳索，更特别地提升绳索，即吊索，通常用一些合适的润滑剂进行润滑。润滑改善了绳索的操作并且减小了绳索的磨损，在此情况下，绳索的使用寿命延长。润滑还防止了绳索的生锈。绳索通常与绳索制造相关联地进行润滑，例如以使当从钢丝线编织绳索的股线时，润滑剂被喷到要被制造的股线中。
根据一个现有技术的方法，使用的润滑剂是基于石蜡的。然而，当使用石蜡时的一个问题是，当绳索变热时，油膜结构，在此情况下通过石蜡粘结的油，会容易与绳索分离。基于石蜡的润滑剂的另一问题是牵引滑轮-绳索的接触在更高温度下变得更滑，由于此，会难以使得牵引滑轮和绳索之间的摩擦系数满足电梯法规要求的值。如果摩擦系数太小，绳索会在牵引滑轮上滑动，其引起一些问题并且还会是一安全风险。其他相对较薄的润滑剂具有和与石蜡混合的油相同类型的问题。
通常地，希望制造尽可能轻的电梯和电梯结构，在此情况下，该电梯制造和安装起来会更便宜。然而，当电梯轿厢和配重变得更轻时，电梯绳索和牵引滑轮之间的摩擦同时减小。摩擦的减小因而限制了制造更轻的电梯；总的目的是要实现高的摩擦，但使得绳索不会太快地磨损。
发明内容
本发明的构思是要给电梯装备一种类型的电梯绳索，其中包含固体添加剂的润滑剂被用作替代油、石蜡或与石蜡混合的油的润滑剂，由此使得电梯绳索和牵引滑轮之间的摩擦将比根据现有技术润滑的电梯绳索的摩擦更大。
本发明的目的是要消除上述缺点并且要实现牵引滑轮电梯的金属绳索，例如吊索，其用润滑脂类型的润滑剂进行润滑，在所述吊索和牵引滑轮之间的摩擦系数大于现有的解决方案。另外，一个目的是要实现牵引滑轮电梯的吊索，该吊索的使用寿命比以前更长。又另一个目的是要实现牵引滑轮电梯的吊索，其中润滑剂在绳索工作期间很好地停留在绳索上。本发明的目的是还要实现一种牵引滑轮电梯，其中吊索用润滑脂类型的润滑剂进行润滑。另外，本发明的目的是要实现润滑脂类型的润滑剂用于润滑电梯的金属绳索，例如吊索，的用途。根据本发明的金属绳索的特征在于公开在权利要求1的特征部分中的内容并且根据本发明的设置有金属绳索的电梯的特征在于公开在权利要求7的特征部分中的内容。相应地，根据本发明的润滑剂用于润滑金属绳索的用途的特征在于权利要求11的特征部分中公开的内容。本发明的其他实施例的特征在于在其他权利要求中公开的内容。
本发明的一些实施例还在本申请的说明书部分中进行了论述。本申请的发明内容还可限定为与以下权利要求中提供的权利要求中的不同。本发明的内容还可包括几个单独的发明，尤其是如果鉴于措辞或隐含的子任务或从实现的优点或优点类别的视角考虑本发明。在此情况下，包含在以下权利要求中的某些特征从单独的发明构思的视角看会是多余的。同样地，提供的与本发明的每个实施例有关的不同细节还可应用于其他实施例。另外，可说明的是，至少某些从属权利要求可至少在合适的情况下被认为是它们本身是具有创造性的。
根据本发明的解决方案的优点之一是电梯绳索和牵引滑轮的绳槽之间的摩擦大于用常规石油润滑的电梯绳索的摩擦。另一个优点在于，由于更好的摩擦牵引，电梯绳索在牵引滑轮上的滑动控制同样得以改善。从以上提供的优点带来以下优点，即电机的扭矩可更有效地利用，因为在牵引滑轮的不同侧面上的绳索力的比率可被做得更大，其能使轿厢的净有效载荷和自重的比率改进。另一优点是，更大的摩擦允许牵引滑轮的直径更小，或相应地电梯绳索和牵引滑轮的接触角更小。一个优点还在于，由于更好的摩擦牵引，更小且更轻的结构可用于电梯中，其还导致成本的减小。另外的优点是，电梯绳索不会容易生锈或磨损，因此绳索的寿命与例如用石蜡进行润滑的绳索相比更长。另一优点是，润滑剂非常好地渗入到绳索内部并且保持很好地附着到绳索，并且不容易从其分离或者溅入到电梯的其他部分中。
本发明的重要方面是要通过包含至少油和增稠剂的润滑剂来润滑可能包括非金属的部分金属绳索，实践中为钢丝绳。在润滑剂中的增稠剂包括其质量的至少10％。取决于增稠剂和添加剂，10-20％的增稠剂含量水平已经产生了十分干燥的润滑剂。如果增稠剂包括至少大约三分之一，那么油到润滑剂的粘结是十分容易的。在实践中，增稠剂的百分比含量必须保持低于90％，优选低于85％，因为足够的润滑油要被粘附到润滑剂。增稠剂适当地组成稍微超过润滑剂的组分的二分之一，最合适地大约60-75％。
增稠剂包括一种或多种比绳索的金属丝线更软材料的固体添加剂，并且优选为非有机的。增稠剂可包含锂，锂合成物，钙，钙合成物，碳酸钙，石膏，滑石，方解石，萤石或磷灰石，或其它适合于该目的的材料，例如包含钙的化合物。
绳索的润滑剂包含油，例如齿轮油或轴承油，其包括润滑剂(8)的质量的大约15-80％，适当地小于二分之一，优选大约地20-30％。
润滑剂还可以包含粘合剂，掺杂剂和添加剂。这些加起来小于质量的15％。润滑剂包含，除了油和增稠剂之外，粘合剂，该粘合剂包括质量的0-10％。
附图说明
下面，将参照附图借助于本发明的实施例的例子更详细地描述本发明，其中：
图1示出从牵引滑轮的侧面看到的具有其绳索张力图的一个牵引滑轮电梯的示意性的且简化的视图；
图2示出通过润滑剂润滑的电梯的一个金属绳索，例如吊索的横截面；
图3示出以不同方式润滑的电梯绳索的磨损的基于测量结果编制的曲线图；
图4示出以不同方式润滑的两个电梯绳索的滑动百分比和在电梯绳索和绳槽之间的摩擦系数的基于测量结果编制的曲线图。
具体实施方式
图1示出一个典型的牵引滑轮电梯的示意性的且简化的视图，所述电梯包括电梯轿厢1、配重2和安装在它们之间由彼此平行的电梯绳索3形成的电梯绳索。电梯绳索3在尺寸适于电梯绳索3的绳槽中被引导以在由电梯的提升机旋转的牵引滑轮4上通过。当其旋转时，由于摩擦，牵引滑轮4同时使得电梯轿厢1和配重2在向上方向和向下方向上运动。
由于配重2与电梯轿厢1加上电梯轿厢中在任何给定时间的载荷之间的差异，施加在电梯绳索3上的绳索力TCTW和TCAR在牵引滑轮4的不同侧面上具有不同的量值。当电梯轿厢1包含小于二分之一的额定载荷时，配重通常比电梯轿厢1及载荷更重。在此情况下，配重2和牵引滑轮4之间的绳索力TCTW大于电梯轿厢1和牵引滑轮4之间的绳索力TCAR。相应地，当电梯轿厢1包含超过二分之一的额定载荷时，配重2通常比电梯轿厢1及载荷更轻。在此情况下，配重2和牵引滑轮4之间的绳索力TCTW小于电梯轿厢1和牵引滑轮4之间的绳索力TCAR。在图1所示的情况下，电梯轿厢1和牵引滑轮4之间的绳索力是TCAR＞TCTW。结果，作用于电梯绳索3上的由牵引滑轮4的绳槽中的绳索力TCTW和TCAR产生的绳索张力不是恒定的，而是当从配重2侧到电梯轿厢1侧时增大。该增大的绳索张力被示意性地表示在图1所示的张力图5中。如在早前解释的，该张力差试图引起电梯绳索3在绳槽中的滑动。通过一受控滑动努力补偿跨过牵引滑轮4的张力差，所述受控滑动可例如由于更大的摩擦来实施。
图2示出电梯的一个金属绳索，例如吊索3的横截面。电梯的吊索3包括围绕芯体6编织在一起的股线7，这些股线对它们来说是例如由金属丝线，例如钢丝线9，编织的。电梯绳索3已经通过润滑剂8与绳索制造相关联地进行润滑。润滑剂8位于股线7之间以及还位于股线的金属丝线9之间，并且润滑剂8被布置成防止股线7和金属丝线9彼此摩擦。根据发明的电梯绳索3的润滑剂8还作用于在电梯的牵引滑轮4和电梯绳索3之间的摩擦系数上，从而与用根据现有技术的润滑油进行润滑的电梯绳索相比，增加了摩擦。
根据该发明的电梯的吊索的润滑剂8包括至少一些适合于该目的的基础油(base oil)、一些增稠剂即固体添加剂、以及如果需要的话，一些粘合剂。基础油，更简短地称为“油”，是例如一些合适的合成油，其包含各种添加剂，例如耐磨剂和耐腐蚀剂。油的任务尤其是，防止水进入到绳索3中并且保护绳索防止腐蚀和磨损。耐磨蚀和可能还有抗粘住类型的润滑剂可作为电梯绳索3的润滑剂应用于根据本发明的该目的，即使存在由本申请引起的一些限制。
增稠剂包括一种或多种细粒的固态物质，其是例如基于铝的，基于锂的，基于钡的或基于钙的金属皂。增稠剂还可以是所谓的锂合成物或钙合成物，在此情况下，大量金属皂一起被用作增稠剂。例如，以下中的一个或多个被用作根据本发明的润滑剂8中的增稠剂：锂，锂合成物，钙，钙合成物，碳酸钙，石膏，滑石，方解石，萤石或磷灰石，或者一些其他适合于该目的的材料，例如包含钙的一些其他化合物。增稠剂还可以是上述的两个或更多物质的一些的混合物。
增稠剂是比制造电梯绳索3的钢丝线9的钢更软的材料，其防止润滑剂8通过磨损来磨掉绳索3。增稠剂还被布置为起到绳索3的干润滑剂的作用并且粘结油。在该情况下，增稠剂起到储存油并且不形成油溶液的材料的作用。
粘合剂被布置成将润滑剂8的其他材料，即油，和增稠剂更好地保持在一起。粘合剂是例如基于有机的物质，例如丁基化合物或其他适合于该目的的物质，例如基于树脂或基于蜡的物质。
润滑剂8通过将其不同组分部分彼此机械混合来简单地制造。润滑剂8的不同组分的混合比是例如，大约15-80％，优选大约20-30％的油，例如大约10-85％，优选大约65-75％的增稠剂，和例如大约0-10％，适当地大约3-6％例如5％的粘合剂。上述的百分比数字是根据重量百分比。由于大量的增稠剂，润滑剂8的结构是浆糊状的。借助于粘合剂和增稠剂，润滑剂8很好地停留在绳索上并且不容易分开。
根据本发明的润滑剂8不同于传统的润滑脂在于，尤其是，优选地，润滑剂包括非常高的比例的增稠剂和更少的油。增稠剂可以占例如至多85％，在此情况下，基础油的比例最高保持为15％。与此不同，对于润滑油脂，油脂中基础油的比例是80-90％，在此情况下，增稠剂及其他物质的比例仅保持在10-20％。
图3示出以不同方式润滑的电梯绳索的磨损的基于在试验中获得的测量结果编制的曲线图。曲线p1和p2表示用根据现有技术的石蜡润滑的绳索，曲线n1和n2表示用根据本发明的润滑剂8润滑的绳索。该绳索的磨损通过试验设备测试以使绳索在绳索滑轮的凹槽中来回驱动并且绳索的磨损从绳索的直径的减小来进行诊断。
从图3可看出，最初稍微超过4毫米厚且用基于石蜡的润滑剂润滑的绳索p1和p2在大约一百万次试验循环之后它们的直径变薄到3.9毫米。在150万次试验循环之后，绳索p1和p2看起来基本上已经不适于它们用于该目的。另一方面，用根据本发明的润滑剂8润滑的绳索n1和n2甚至在500万次试验循环期间实际上根本没有被磨损，如图3所示。
图4示出牵引滑轮4的绳槽的摩擦系数以及用根据现有技术的基于石蜡润滑的钢丝绳p1和用根据本发明的润滑剂8润滑的钢丝绳n1的滑动百分比之间的关系的基于实验室中得到的测量结果编制的曲线图。在此所示的情况因此是从经验上获得的两个彼此抵靠滑动的物体之间的有效摩擦系数，并且不是对于个体材料的特定的摩擦系数。
从该曲线图可看到，在用根据现有技术的基于石蜡的润滑剂润滑的钢丝绳的情况下，其由图4中的曲线p1表示，有效摩擦系数在滑动的初始阶段线性地上升并且相对急剧。当滑动大约0.3％时，有效摩擦系数的增大已经慢下来，在该阶段现在大约0.08。之后，当滑动增加时，有效摩擦系数的上升慢下来得甚至更快并且在此不增加超过大约0.1的极限，即使滑动增大更快。在该情况下，情况是电梯绳索在牵引滑轮4的凹槽中已经失去夹紧。
相应地，在用根据本发明的润滑剂8润滑的钢丝绳的情况下，其由图4中的曲线n1表示，有效摩擦系数在滑动的初始阶段同样线性上升并且相对急剧。随着滑动增加，有效摩擦系数现在还继续其增加，基本上线性地到比由曲线p1表示的绳索的有效摩擦系数更高的值。通过用根据本发明的润滑剂8润滑的绳索n1，随着滑动增加，有效摩擦系数达到几乎0.14的值。在该情况下，万一出现意外的情况，牵引滑轮4保持明显更大的夹紧保留，并且比0.1更大的值，例如大约0.14的值，可用于尺寸设计中的有效摩擦系数。这能使绳索力的TCAR/TCTW比更高，在此情况下，可能实现更小的移动质量，其进一步的结果是更小的加速力，更低能耗和更小损失。另外，可节省材料。
通过如上所述的试验清楚地证实，由于包含在润滑剂8中的高比例的增稠剂，用润滑剂8润滑的电梯吊索3的寿命比用现有技术的润滑剂润滑的电梯绳索的寿命显著更长，另外，绳索3和牵引滑轮4之间的摩擦系数大于当使用传统的润滑剂时，其使更有利的尺寸设计成为可能。
尤其是，根据本发明的电梯的一个特征方面是，电梯设置有用包含增稠剂的润滑剂8润滑的吊索3，所述绳索的承载材料是金属，例如钢。在电梯的吊索3的润滑剂中的增稠剂包括润滑剂8的整个质量的合适的上述百分比。另外，润滑剂8可包含上述的粘合剂以及其他的添加剂。
包含用于润滑由金属丝线编织的绳索的增稠剂的上述润滑剂8的用途的进一步的特征在于用于根据本发明的解决方案。
对本领域内的技术人员明显的是，本发明的不同实施例并不仅限于上述的例子，而是它们可在以下提供的权利要求的范围内变化。因此，例如，润滑剂的组成和不同组分的混合比率还可不同于上述所公开的。
同样地，对本领域内的技术人员明显的是，替代合成油，适合于该目的的矿物油或植物油也可被用作润滑剂中的油。
对本领域内的技术人员进一步明显的是，绳索丝线上涂覆的用于防止腐蚀的吊索绳索丝线的锌同样可以是增稠剂，即必要的固体添加剂。

Claims (12)

1.一种包含作为承载材料的金属的绳索(3)，该绳索包括至少一根或多根由金属丝线(9)编织的股线(7)并且所述绳索(3)用润滑剂(8)润滑，其特征在于，所述绳索(3)中的所述润滑剂(8)至少包括油和增稠剂，所述润滑剂(8)中的所述增稠剂包括所述润滑剂(8)的质量的至少10％或更多。
2.根据权利要求1所述的绳索，其特征在于，所述绳索(3)的所述润滑剂(8)包括增稠剂，该增稠剂包括润滑剂(8)的质量的大约30-85％，优选大约65-75％。
3.根据权利要求1或2所述的绳索，其特征在于，所述绳索(3)的所述金属丝线是钢丝线并且所述增稠剂包括一种或多种比所述绳索(3)的钢丝线(9)的材料更软的固体添加剂。
4.根据权利要求1、2或3所述的绳索，其特征在于，所述增稠剂包含锂，锂合成物，钙，钙合成物，碳酸钙，石膏，滑石，方解石，萤石或磷灰石，或一些其他适合于该目的的材料，例如包含钙的化合物。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的绳索，其特征在于，所述绳索(3)的所述润滑剂(8)包含油，该油包括所述润滑剂(8)的质量的大约15-80％，优选大约20-30％。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的绳索，其特征在于，除了油和增稠剂之外，所述绳索(3)的所述润滑剂(8)包含粘合剂，该粘合剂包括所述润滑剂(8)的质量的0-10％。
7.一种牵引滑轮电梯，至少包括电梯轿厢(1)、可能的配重(2)和用于使所述电梯轿厢运动的多根吊索(3)，该吊索被引导以在设置有提升机的牵引滑轮(4)上通过，并且该吊索(3)用润滑剂(8)进行润滑，其特征在于，所述电梯的所述吊索(3)的所述润滑剂(8)至少包括油和增稠剂，所述润滑剂(8)中的所述增稠剂包括所述润滑剂(8)的质量的至少10％或更多，合适地，所述润滑剂(8)的质量的大约30-85％，并且优选大约65-75％。
8.根据权利要求7所述的牵引滑轮电梯，其特征在于，所述电梯的吊索(3)的润滑剂(8)中的增稠剂包含碳酸钙，石膏，滑石，方解石，萤石或磷灰石，或一些其它的适于该目的的材料，例如包含钙的化合物。
9.根据权利要求7或8所述的牵引滑轮电梯，其特征在于，所述电梯的所述吊索(3)的所述润滑剂(8)包含油，该油包括所述润滑剂(8)的质量的大约15-70％，优选大约20-30％。
10.根据权利要求7、8或9所述的牵引滑轮电梯，其特征在于，除了油和增稠剂之外，所述电梯的所述吊索(3)的所述润滑剂(8)包含粘合剂，该粘合剂包括所述润滑剂(8)的质量的0-10％。
11.润滑剂(8)的用途，该润滑剂至少包括油和增稠剂，所述润滑剂(8)中的所述增稠剂包括所述润滑剂(8)的质量的至少10％或更多，用于润滑包含作为承载材料的金属的绳索(3)，例如钢丝绳。
12.根据权利要求11所述的润滑剂(8)的用途，所述润滑剂至少包括油和增稠剂，所述润滑剂(8)中的所述增稠剂包括所述润滑剂(8)的质量的至少10％或更多，用于润滑牵引滑轮电梯的吊索(3)。
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