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用于制造提升绳索的方法、提升绳索和使用其的电梯

摘要

本发明公开一种用于制造提升绳索(R,R’,R”,R”’)的方法,包括以下步骤:提供多个细长的复合构件(1,1’,1”,1”’),所述复合构件(1,1’,1”,1”’)由包括在聚合物基体(m)中的增强纤维(f)的复合材料制成;并且布置复合构件(1,1’,1”,1”’)以形成平行于复合构件(1,1’,1”,1”’)的细长行(r,r’r”,r”’),所述细长行(r,r’r”,r”’)具有纵向方向(L)、厚度方向(T)和宽度方向(W),并且在所述细长行(r,r’r”,r”’)中,复合构件(1,1’,1”,1”’)并排定位,使得它们彼此平行,并且在细长行(r,r’r”,r”’)的宽度方向(W)上彼此间隔开;并且将等离子体处理引导在复合构件(1,1’,1”,1”’)的外表面上;并且将复合构件(1,1’,1”,1”’)嵌入在流体聚合物材料(2)中;并且凝固其中嵌入复合构件(1,1’,1”,1”’)的聚合物材料。本发明还涉及用该方法获得的提升绳索和包括该提升绳索的电梯。还公开了通过所述方法获得的电梯承载构件带。

著录项

  • 公开/公告号CN107073807A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2017-08-18

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 通力股份公司;

    申请/专利号CN201580056387.5

  • 发明设计人 H.莱赫蒂宁;R.兰皮宁;

    申请日2015-10-15

  • 分类号

  • 代理机构北京市柳沈律师事务所;

  • 代理人陈钘

  • 地址 芬兰赫尔辛基

  • 入库时间 2023-06-19 03:09:15

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2019-08-02

    授权

    授权

  • 2017-09-12

    实质审查的生效 IPC(主分类):B29C59/10 申请日:20151015

    实质审查的生效

  • 2017-08-18

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造提升绳索的方法、提升绳索和提升设备。所述提升设备优选地是用于运送乘客和/或货物的电梯。

背景技术

提升绳索通常包括在绳索的纵向方向上细长的一个或多个承载构件,并且每个承载构件形成在绳索的整个长度上连续不间断的结构。承载构件是绳索的构件,其能够一起承载将在绳索纵向方向上施加在绳索上的负载。诸如由绳索悬挂的重物的负载在绳索的纵向方向上引起承载构件上的张力,该张力可以由所关注的承载构件从绳索的一端一直传递到绳索的另一端。绳索还可以包括不能以上述方式传递张力的非支承部件,例如弹性涂层。

在现有技术中,存在这样的提升绳索,其中承载构件嵌入聚合物涂层中。此外,存在这样的解决方案,其中所述承载构件是由复合材料制成的细长复合构件的形式,复合材料包括聚合物基体中的增强纤维。在这些解决方案中,当涂层已经模制在复合构件周围时,涂层和复合构件之间的夹紧已经很坚固。由此实现的夹紧已经足够持久、安全和可靠地使用绳索。然而,有益的是,如果能够以这种方式进一步提高夹紧的特性,则绳索的力传递能力和耐异常性及耐磨性能进一步提高。

发明内容

本发明的目的是介绍一种用于制造提升绳索的方法、一种提升绳索和一种提升设备,其在提升绳索的涂层和复合构件之间的夹紧方面得到改进。本发明的目的特别地是介绍一种解决方案,其中提升绳索的涂层和复合构件之间的粘合非常牢固。特别提出了有利的实施例,其中,涂层在复合构件的所有表面上基本均匀牢固地粘合。这些改进可用于通过夹紧增加力传递能力或延长绳索的使用寿命,或者增加耐异常性或局部磨损性或降低绳索损坏的可能性。

提出了一种用于制造提升绳索的新方法,包括

提供多个细长的复合构件,所述复合构件由包括嵌入聚合物基体中的增强纤维的复合材料制成;并且

布置复合构件以形成平行于复合构件的细长行,所述行具有纵向方向、厚度方向和宽度方向,并且在所述行中,复合构件并排定位,使得它们彼此平行,并且在行的宽度方向上彼此间隔开;之后

将等离子体处理引导到行上,从而引导到复合构件的外表面上,用于改变复合构件的表面性质;之后

将该行并由此将复合构件嵌入流体聚合物材料中;之后

凝固其中嵌入复合构件的聚合物材料。因此,实现了上述目的中的一个或多个。

在优选实施例中,在所述嵌入中,流体聚合物材料,特别是其均匀体,被导引以湿润所有复合构件。优选地,所述流体聚合物材料被导引以湿润所有复合构件的整个外周。

在优选实施例中,在所述嵌入中,流体聚合物材料,特别是其均匀体,被导引以分别地(在横向方向上)围绕每个所述复合构件,并且填充在行的宽度方向上存在于相邻的复合构件之间的空间。

在优选的实施例中,在所述嵌入中,流体聚合物材料被挤出在复合构件的外表面上。

在优选实施例中,复合构件相对于彼此的位置在所述布置之后,即在所述嵌入、引导和所述凝固期间保持相同。

在优选实施例中,该方法包括将复合构件,特别是复合构件的行在其纵向方向上引导经过位于固定位置处的一个或多个等离子体处理装置,并且在所述引导等离子体处理中,等离子体处理装置将等离子体处理引导在复合构件上。

在优选实施例中,该行在其宽度方向上比在其厚度方向上大得多。

在优选实施例中,在所述引导中,等离子体处理从该行的两个厚度方向侧被引导在复合构件上。

在优选实施例中,该行以连续移动被导引经过连续执行所述引导的等离子体处理站,并且之后经过连续执行所述嵌入的嵌入站。

在优选实施例中,可能所有侧部,但优选地,至少相邻复合构件的侧部(所述侧部彼此面对)是凸形的。凸形是有利的,因为侧部的表面然后被等离子体处理有效地到达。因此,可以促进等离子体处理的所述引导期间,该行的复合构件可以保持彼此靠近。因此,尽管这意味着它们之间的距离短,例如小于5mm或甚至小于3mm,仍可获得该行的复合构件相对于彼此处于其最终位置。

在优选实施例中,每个复合构件在行的宽度方向上比在行的厚度方向上大得多。每个复合构件具有在行的厚度方向上面对的两个相对的“宽”侧,以及形成复合构件的侧部的并在行的宽度方向上面对的两个相对的“窄”侧。然后,优选地至少相邻的复合构件的彼此面对的侧部是凸形的,优选为V形或弧形。如上所述,凸形是有利的,因为侧部的表面然后被等离子体处理有效地到达。

在优选实施例中,在所述布置之后,复合构件相对于彼此的位置至少在所述引导、所述嵌入和所述凝固期间保持相同,并且在所述引导中,等离子体处理从行的两个厚度方向侧引导在复合构件上,并且每个复合构件在行的宽度方向上比在行的厚度方向上大得多,每个复合构件具有在行的厚度方向上面对的两个相对侧,以及形成复合构件的侧部的并在行的宽度方向上面对的两个相对侧,并且至少相邻的复合构件的彼此面向的侧部是凸形的,优选为V形或弧形。利用这种构造,侧部的表面被等离子体处理有效地到达,而在所述引导、嵌入和凝固步骤期间,相邻复合构件之间的距离可以保持短而且不变。因此,该方法可以简单有效地进行。通过这种构造,不需要侧部旁边的处理输出来有效地到达侧部。同样地,因此可以避免在间隔开的位置为每个复合构件配置单独的等离子体处理以便为侧部提供足够的处理的需要。

在优选实施例中,每个所述凸形具有指向复合构件/行的宽度方向的尖端。

在优选实施例中,每个所述凸形具有带有侧部和连接侧部的尖端的锥形形状。

在优选实施例中,尖端位于复合构件/行的厚度方向中心。因此,其定位使得处理在尖端两侧的侧部上有效地结束。在这种情况下,等离子体处理可以从复合构件/行的两个厚度方向侧有效地应用在复合构件上。

在优选实施例中,尖端连接朝向尖端倾斜(以弯曲或直线方式)的侧部,并且如在复合构件/行的厚度方向上测量的,尖端的尺寸不大于复合构件的厚度的1/4。最优选地,尖端形成为没有在复合构件/行的厚度方向上直线延伸的平坦端面,或者如在所述厚度方向上测量的,至少没有在厚度方向上延伸的尺寸大于复合构件/行的厚度的1/4的平坦端面。

在优选实施例中,凸形的侧部为V形。

在优选实施例中,凸形的侧部是弧形。

在优选实施例中,在所述嵌入中,迫使聚合物材料和行一起进入模具中,所述模具改变聚合物材料的外部形状。

在优选实施例中,该方法在所述嵌入之前包括提供流体聚合物材料的步骤,所述步骤优选地包括提供固态形式的热塑性聚合物材料,优选为颗粒形式,之后提高固态聚合物材料的温度,使其成为流体形式。

在优选实施例中,所述凝固包括冷却流体聚合物材料。

在优选实施例中,聚合物材料是热塑性聚合物材料,优选为热塑性聚氨酯材料。

在优选实施例中,所述等离子体处理是电的。优选地,其然后包括在等离子体处理装置和复合构件之间电离气态物质和/或朝向复合构件的表面加速电子(特别是加速电子到复合构件的表面中)。因此,复合构件的表面性质有利地在复合构件与将要施加于其上的聚合物材料之间的粘合性方面进行改进。

在优选实施例中,等离子体处理是火焰等离子体处理,大气压等离子体处理,化学等离子体处理,RF等离子体处理或微波等离子体处理。例如,等离子体处理可以为冷等离子体处理或热等离子体处理的类别。

在优选实施例中,所述等离子体处理是电晕放电处理。然后,所述等离子体处理装置是电晕放电装置。

在优选实施例中,基体包括环氧树脂。

在优选实施例中,该方法是一种用于制造提升绳索的方法,该绳索包括复合构件,每个复合构件在绳索的纵向方向上是细长的,并且在绳索的整个长度上连续不间断,所述复合构件嵌入固态聚合物材料中,并形成绳索的承载构件。

在优选实施例中,基体形成每个复合构件的外表面的至少一部分,并且在所述引导中,等离子体处理被引导在形成每个复合构件的外表面的至少一部分的聚合物基体上。因此,等离子体处理可以至少被直接引导在聚合物基体上,并且流体聚合物材料可被导引为至少与复合材料的聚合物基体直接结合。聚合物基体简单地形成基底,而不需要额外的组分,基底可以有效地用等离子体处理并且聚合物材料可以牢固地粘合在基底上。

在优选实施例中,复合构件的在复合构件及行的厚度方向上面对的相对侧面是不均匀的,特别地具有指向复合构件和行的厚度方向的凹槽和凸形部分。不均匀的表面,特别是以这种方式为凸形的表面有效地接收等离子体处理,从而结合强度可以最大化。

在优选实施例中,在所述引导期间,相邻复合构件的彼此面对的凸形侧部的尖端在距离彼此小于5mm,更优选地距离彼此小于3mm的距离处。

在优选实施例中,复合构件位于同一平面上的行中。

还提出了一种新的提升绳索。提升绳索是用本申请中的上面某处或其他地方定义的方法(例如方法权利要求中的任一项)获得的。

在提升绳索的优选实施例中,每个所述复合构件在绳索的纵向方向上是细长的,并且在绳索的整个长度上连续不间断,所述复合构件嵌入固态聚合物材料中,并形成绳索的承载构件。所述复合构件彼此平行并与纵向绳索平行。优选地,聚合物材料分别(在横向方向上)围绕所述复合构件的每一个,并且填充行/绳索的宽度方向上存在于相邻的复合构件之间的空间,从而形成用于所有复合构件的公共涂层并将它们彼此隔离。

还提出了一种新的电梯,其包括井道,在井道中可垂直移动的电梯轿厢,以及与电梯轿厢连接的一个或多个提升绳索。一个或多个提升绳索如本申请中的上方或其他地方(例如提升绳索权利要求中的任一项)所述。

在优选实施例中,电梯还包括可在井道中垂直移动的配重,提升绳索互连电梯轿厢和配重。

在优选实施例中,所述一个或多个绳索中的每一个围绕安装在井道上端附近的一个或多个绳索轮经过。

在优选实施例中,所述一个或多个绳索轮包括接合所述一个或多个绳索的驱动轮;并且电梯包括用于旋转驱动轮的马达和用于自动控制马达的旋转的电梯控制单元。

在优选实施例中,所述一个或多个绳索中的每一个围绕一个或多个绳索轮经过,其侧面面对厚度方向并且在绳索的宽度方向上延伸,所述绳索抵靠绳索轮搁置。

在优选实施例中,每个绳索在其宽度方向比在其厚度方向大得多,即其宽度大于其厚度。

在优选实施例中,每个绳索围绕一个或多个绳索轮经过,绳索轮围绕在绳索的宽度方向上延伸的轴线转动。

在优选实施例中,所述增强纤维是碳纤维。

在优选实施例中,每个复合构件的增强纤维分布在聚合物基体中并通过基体结合在一起。优选地,每个复合构件的增强纤维基本均匀地分布在所讨论的复合构件的聚合物基体中。

在优选实施例中,绳索的所述宽度/厚度比大于2,优选地大于4。因此,绳索的抗弯曲性小,但承载总横截面积可以制成很大。

在优选实施例中,每个所述复合构件的宽度/厚度比大于2。因此,绳索的抗弯曲性小,但承载总横截面积很大,非承载面积最小。

在优选的实施例中,聚合物基体的弹性模量(E)超过2GPa,最优选超过2.5GPa,更优选在2.5-10GPa的范围内,最优选全部在2.5-3.5GPa的范围内。以这种方式,实现了一种结构,其中基体基本上支撑增强纤维,特别是防止屈曲。其中一个优点是使用寿命更长。

在优选实施例中,每个复合构件的增强纤维基本均匀地分布在复合构件的聚合物基体中。优选地,复合构件的超过50%的横截面平方面积由所述增强纤维构成。因此,可以促进高拉伸刚度。优选地,复合构件一起覆盖绳索的横截面的50%以上的比例。

在优选实施例中,所述细长复合构件的数量为至少2个,但优选地大于2个,例如3-10个复合构件。

在优选实施例中,每个复合构件的基本上所有的增强纤维与复合构件的纵向方向平行。因此,纤维也与行以及制造的绳索的纵向方向平行,因为每个复合构件与行以及制造的绳索的纵向方向平行取向。

在优选实施例中,每个复合构件的增强纤维相对于彼此基本上不扭绞。

在优选实施例中,绳索是未扭绞的绳索,其中所述一个或多个复合构件中的每一个与绳索的纵向方向平行延伸。特别地,绳索的每个复合构件在不围绕其他复合构件扭绞的情况下延伸。优选地,复合构件相对于彼此的位置在绳索的整个长度上是类似的。

在优选实施例中,绳索由所述多个细长复合构件和所述聚合物材料构成,所述聚合物材料形成用于所有复合构件的公共涂层并将它们彼此隔离。

电梯优选地使得其轿厢被布置成服务于两个或更多个楼层。电梯优选地响应于来自楼层和/或来自轿厢内部的目的地命令的呼叫来控制轿厢的运动,以便为楼层和/或电梯轿厢内部的人员提供服务。优选地,轿厢具有适于接收一个或多个乘客的内部空间,并且轿厢可以设置有用于形成封闭的内部空间的门。

附图说明

在下文中,将通过示例并参照附图更详细地描述本发明,在附图中:

图1a至1d示出了一行的复合构件的替代优选横截面,复合构件布置在所述行中,如在该行和复合构件的纵向方向上看到的。

图2示出了实现该方法的优选过程。

图3至6示出了图1a至1d所示的复合构件的行的等离子体处理。

图7部分地示出了复合构件的横截面。

图8示出了使用如图1a至1d所示的复合构件的行的方法制造的绳索的横截面。

图9示意性地示出了从侧面观察的根据本发明的实施例的电梯。

本发明的上述方面、特征和优点将从附图和与其相关的详细描述中变得显而易见。

具体实施方式

在用于制造提升绳索的方法的优选实施例中,提供了多个细长复合构件1,1’,1”,1”’,该复合构件1,1’,1”,1”’由复合材料制成,复合材料包括在聚合物基体m中的增强纤维f。复合构件1,1’,1”,1”’的优选材料和内部结构将在本申请的其他地方进一步详细讨论。所述复合构件可以例如以任何已知的方式制造,例如以WO2009090299A1中呈现的方式制造。复合构件1,1’,1”,1”’的复合材料也可以如WO2009090299A1中所定义。

在该方法中,复合构件1,1’,1”,1”’被布置为形成平行复合构件1,1’,1”,1”’的细长行r,r’,r”,r”’,如图1a至1d所示,在沿行/复合构件的纵向方向上观察的。

细长行r,r’,r”,r”’具有纵向方向L、厚度方向T和宽度方向W。在细长行r,r’,r”,r”’中,复合构件1,1’,1”,1”’并排定位成使得它们在行的长度方向L上延伸,并且在同一平面上彼此平行并在行的宽度方向W上彼此间隔开。图1a至1d示出了具有复合构件1,1’,1”,1”’的替代形状的行r,r’,r”,r”’。如定义的,复合构件在行r,r’,r”,r”’的宽度方向W上并排定位。在所示实施例中,行r,r’,r”,r”’的宽度wr,wr’,wr”,wr”’大于其厚度。

图2示出了所述布置之后的行r,r’,r”,r”’的处理。在A-A截面的点处,复合构件已被布置成在纵向方向上形成如图1所示的细长行。在以这种方式布置复合构件1,1’,1”,1”’以形成细长行之后,等离子体处理被引导在行r,r’,r”,r”’上,并且更具体地被引导在复合构件1,1’,1”,1”’的外表面上,用于改变复合构件1,1’,1”,1”’的表面性质,特别地用于增加复合构件1,1’,1”,1”’和将要施加在其上的聚合物材料之间的粘合。特别地,通过等离子体处理,复合构件1,1’,1”,1”’的表面被准备成与将要施加在其上的所述聚合物材料更牢固地结合。通常,等离子体处理可以采取例如任何已知等离子体处理的形式。通常,在等离子体处理中,特别是由于等离子体处理增加复合构件1,1’,1”,1”’的表面能,因此结合得到改善。要使用的等离子体处理的优选类型在本文中稍后讨论。

复合构件1,1’,1”,1”’,特别是复合构件1,1’,1”,1”’的行r,r’,r”,r”’,在其纵向方向上被引导,以由等离子体站P处理。如图2所示,行r,r’,r”,r”’在其纵向方向上被引导通过位于行r,r’,r”,r”’的相对侧上的固定位置处的等离子体处理装置20,并且连续地引导行r,r’,r”,r”’的等离子体处理。在等离子体处理在行r,r’,r”,r”’上的所述引导中,等离子体处理装置20从行1,1’,1”,1”’的相对两侧将等离子体处理引导在复合构件1,1’,1”,1”’上。在所述等离子体处理之后,行r,r’,r”,r”’以及由此复合构件1,1’,1”,1”’中的每一个嵌入在流体聚合物材料2中,即流体形式的聚合物材料中。在所述嵌入中,引导流体聚合物材料2,特别是其均匀体,以湿润所有复合构件1,1’,1”,1”’。因此,流体聚合物材料2与所有复合构件的外表面接触并且将能够与它们结合。聚合物材料2优选地被引导以湿润所有复合构件1,1’,1”,1”’的整个外周,由此在最终产品中,复合构件将分别地被结合到其的聚合物材料2(在横向方向上)围绕。

在图2所示的实施方式中,通过用挤出装置30挤出来执行嵌入。为此,行r,r’,r”,r”’通过连续运动从等离子体处理站P在其纵向方向上引导经过嵌入站E(特别是定位在固定位置并将流体聚合物材料施加在复合材料上的挤出装置30)。在所述挤出中,流体聚合物材料2被挤出在复合构件1,1’,1”,1”’的外表面上,使得流体聚合物材料2分别地(在横向方向上)围绕每个复合构件1,1’,1”,1”’,并填充相邻的复合构件1,1’,1”,1”’之间的在行的宽度方向W上存在的每个空间s。因此,在最终产品中,复合构件将被结合到其的聚合物材料分别地(在横向方向上)围绕,并且通过它们之间的均匀的聚合物材料体彼此结合。

为了使复合构件1,1’,1”,1”’在它们布置在的所述布置中的相对位置永久,流体聚合物材料2在所述嵌入之后被凝固。凝固可以以许多不同的方式布置,例如通过将流体形式的聚合物材料的温度改变为流体形式的聚合物材料2凝固的温度。在该方法中,在复合构件1,1’,1”,1”’的形成细长行r,r’,r”,r”’的所述布置之后,复合构件1,1’,1”,1”’相对于彼此的位置不允许改变,而是保持相同,直到凝固流体形式的聚合物材料2的步骤完成,此后凝固的聚合物材料2本身能够保持复合构件1,1’,1”,1”’的相对位置相同。相对位置可以例如通过保持该行处于张紧状态并用辊引导它而在所述布置和凝固之间保持。当需要时,可以用辊使复合构件1,1’,1”,1”’接地,以获得复合构件1,1’,1”,1”’的适当的电气状态。

在图2所示的实施方式中,在嵌入阶段,聚合物材料2和行,即聚合物材料2和复合构件1,1’,1”,1”’被迫使一起进入模具40中,模具40将聚合物材料2形成为期望的形状。这通过在行r,r’,r”,r”’的纵向方向上将聚合物材料2和行r,r’,r”,r”’移动到模具40的开口中并以连续过程通过模具来完成。

在所述嵌入之前,必须提供流体聚合物材料2。在优选实施方式中,该方法包括在所述嵌入之前提供固体形式的热塑性聚合物材料2',优选为如图2的料斗中所示的颗粒形式,然后提高固态聚合物材料2'的温度,使得它变成流体形式。温度的提高在图2的实施例中在挤出装置内例如通过集成到挤出装置30中的电加热元件31进行。因此,通过加热将固态聚合物材料2'加热成流体形式,其中它可以施加到复合构件上并且被迫使进入模具40中,模具40将聚合物材料2的外部形状改变成期望的形状。在材料是热塑性的该实施例中,所述凝固优选包括冷却其中复合构件被嵌入的热塑性聚合物材料2。

聚合物材料2的冷却可以例如在聚合物材料2和复合构件1,1’,1”,1”’进入模具40之后在模具40内完成,并呈现对应于模具的内部形状的外部形状。另外地或可替代地,可以通过将聚合物材料2暴露于具有比加热的聚合物材料2的温度低得多的空气或其它气态流体(例如环境空气)来冷却聚合物材料2。

最优选地,流体形式的聚合物材料2包括聚氨酯或更具体地聚氨酯树脂材料,其在凝固时形成固体聚氨酯。聚氨酯是有利的,因为它具有良好的适用于电梯的性能,因为它在摩擦、弹性和耐磨性方面具有良好的性能。

如上所述,优选的是,聚合物材料2是热塑性的。然而,这不是必需的,因为聚合物材料2可以替代地是热固性的。在这种情况下,该工艺被修改,使得所述凝固包括一步骤,该步骤代替冷却,该步骤中流体聚合物材料被固化,所述固化可能包括将热聚合物材料2加热到固化温度上或用固化剂处理它。

图3至图6分别公开了沿图2的B-B截面观察的复合构件1,1’,1”,1”’的不同横截面的等离子体处理的进一步细节。在所述引导中,等离子体处理在行r,r’,r”,r”’的面向行的厚度方向T上的相对两侧上引导,即在行r,r’,r”,r”’的宽度方向上延伸的两侧。如图所示,等离子体处理由位于行r,r’,r”,r”’的相对宽侧上的等离子体处理装置20引导。结果,复合构件1,1’,1”,1”’的在行r,r’,r”,r”’的厚度方向上面向的并由此也朝向等离子体处理装置20的侧面被有效地处理。然而,由于等离子体处理的本质,形成复合构件1,1’,1”,1”’的侧部的并在行r,r’,r”,r”’的宽度方向上面向的侧也得到处理。图3-6中绘出的箭头表示处理如何从等离子体处理装置通过并分配在复合构件1,1’,1”,1”’上。

复合构件1,1’,1”,1”’成形为在行r,r’,r”,r”’的宽度方向W上比在厚度方向T上大得多。因此,在行r,r’,r”,r”’的横向方向上测量时,每个复合构件1,1’,1”,1”’的宽度wC比其厚度tC大得多。每个复合构件1,1’,1”,1”’具有在行r,r’,r”,r”’的厚度方向上面向的两个相对的“宽”侧,以及形成侧部的并在行r,r’,r”,r”’的宽度方向上面对的两个相对的“窄”侧。如图所示,所述侧不需要是光滑的。

在优选实施例中,所述侧部是凸形的。这是有利的,因为当等离子体处理来自行的厚度方向侧时,等离子体处理有效到达凸形表面。特别地,与复合构件为矩形的布置相比,等离子体处理更有效地到达复合构件的侧部。这是因为,在矩形复合构件中,每个侧部具有大的基本上与等离子体处理方向平行的表面积。在所提出的情况下特别存在问题,其中复合构件在行r,r’,r”,r”’的宽度方向W上彼此间隔开,并且处理旨在也被引导在复合构件1,1’,1”,1”’相邻的侧部,所述侧部彼此面对。这在聚合物材料2被引导以分别地(在横向方向上)围绕每个所述复合构件1,1’,1”,1”’并填充在行的宽度方向W上存在于相邻的复合构件1,1’,1”,1”’之间的空间(s)时特别重要。通过如上所述地成形复合构件,可以增加在侧部上结束的等离子体处理的量,从而可以提高聚合物材料2和复合构件的侧部之间的结合并且也由此增加粘合。因此,可以提高这些位置中的粘合,这是期望的,以便实现绳索的非常长的使用寿命或增加绳索的力传递能力或增加耐异常或耐局部磨损性或减少绳索损坏。为了改善等离子体处理,特别是为了改善彼此面对的侧部的等离子体处理,最外面的复合构件的最外侧部可以不需要是凸形的。凸形的侧部在图1a和1c中呈弧形,图1b和1d中呈V形。已经证明这些形式在等离子体处理中具有良好的效果。在图1c和1d中,复合构件1”,1”’的在复合构件1”,1”’以及行r”,r”’的厚度方向T上面向的相对面是不均匀的,特别地具有沿复合构件和行的厚度方向指向的凹槽,和凸形部分。不均匀的表面,特别是以这种方式成形的表面有效地接收等离子体处理,从而使聚合物材料2和复合构件1”,1”’之间的结合强度最大化。

凸形更具体地使得其具有在复合构件1,1’,1”,1”’和行r,r’,r”,r”’的宽度方向W上指向的尖端p,p’,p”,p”’。凸形具有锥形形式,其中侧部朝向连接侧部的尖端p,p’,p”,p”’倾斜。图3至6公开了复合构件1,1’,1”,1”’的替代形状。在这些形状的每一个中,尖端p,p’,p”,p”’位于复合构件1,1’,1”,1”’和行r,r’,r”,r”’的厚度方向的中心。这是有利的,因为基本上类似的等离子体处理的量从行r,r’,r”,r”’的两个厚度方向侧被引导。

通常,尖端p,p’,p”,p”’连接朝向尖端p,p’,p”,p”’倾斜的侧部。在所述厚度方向T上测量时,尖端p,p’,p”,p”’的大小至多为,优选地小于复合构件1,1’,1”,1”’和行r,r’,r”,r”’的厚度的1/4。特别地,尖端形成为尖的,并且没有平坦的端面在厚度方向上延伸或者至少没有平坦的端面以大于在厚度方向上测量时的复合构件厚度的1/4的大小在厚度方向上延伸,如在图3至6中所示的尖端p,p’,p”,p”’的情况。

如上所述,等离子体处理可以例如采用任何已知的等离子体处理的形式来改变基底的表面性质(在这种情况下,基底是复合构件1,1’,1”,1”’的行)。用于改变基底的表面性质的不同等离子体处理在现有技术中是已知的。一个优选的替代方案是,所述等离子体处理是电晕放电等离子体处理的形式,这是本身众所周知的处理,例如用于其上要施加印刷油墨的处理表面中。在这种情况下,所述等离子体处理装置20是电晕放电装置。电晕放电等离子体处理通常也称为空气等离子体。

等离子体处理可以替代地是已知用于改变基底的表面性质的任何其他种类的等离子体处理,例如火焰等离子体处理,大气压等离子体处理,化学等离子体处理,RF等离子体处理或微波等离子体处理。例如,等离子体处理可以是冷等离子体或热等离子体类别。

根据所选择的要使用的等离子体的类型,可能的是,所述等离子体处理使得其包括使用等离子体处理装置20,该等离子体处理装置20包括高压电极,该高压电极用于电离邻近基底(在这种情况下,复合构件1,1’,1”,1”’的行)的气态物质,所述物质特别是在等离子体处理装置20的电极与基底(即复合构件1,1’,1”,1”’的行)之间的气态物质,和/或用于朝向复合构件1,1’,1”,1”’的表面加速电子(特别是加速电子到复合构件1,1’,1”,1”’的表面中)。所述电离和/或加速通常例如当等离子体处理是电晕放电处理的形式时发生。然而,也可以通过上述等离子体处理的替代形式获得相同的效果。

通过该方法制造绳索R,R’,R”,R”’,其包括复合构件1,1’,1”,1”’,每个复合构件在绳索R,R’,R”,R”’的纵向方向上是细长的,并且在绳索R,R’,R”,R”’的整个长度上连续不间断,所述复合构件1,1’,1”,1”’嵌入固态聚合物材料2中,并形成绳索R,R’,R”,R”’的承载构件。图8a至8d示出了用该方法制造的绳索R,R’,R”,R”’。

图7示出了复合构件1,1’,1”,1”’的优选内部结构,特别示出了在复合构件1,1’,1”,1”’的纵向方向L上观察的复合构件1,1’,1”,1”’的横截面。如上所述,复合构件1,1’,1”,1”’由复合材料制成,该复合材料包括嵌入聚合物基体m中的增强纤维f。在这种情况下,复合构件1,1’,1”,1”’使得聚合物基体m形成复合构件1,1’,1”,1”’的外表面的至少一部分。在该方法中,等离子体处理被引导在形成复合构件的外表面的至少一部分的聚合物基体m上。通过等离子体处理而被处理的复合构件的外表面可以进一步部分地由复合构件1,1’,1”,1”’的一些最外增强纤维f形成,该增强纤维f的其一部分可以延伸使得它们形成所述外表面的一部分。在这种情况下,等离子体处理也被引导在增强纤维f的那些部分上。增强纤维优选为碳纤维。在下面对复合构件的进一步优选的细节进行说明。

每个复合构件1,1’,1”,1”’是细长的杆状件,其中纤维f平行于复合构件1,1’,1”,1”’的纵向方向,并且由此平行于行r,r’,r”,r”’以及制造的绳索R,R’,R”,R”’的纵向方向,因为每个复合构件1,1’,1”,1”’与制造的行r,r’,r”,r”’以及绳索R,R’,R”,R”’的纵向方向平行。因此,最终绳索R,R’,R”,R”’中的纤维将与拉绳索R,R’,R”,R”’时的力对准,这确保了该结构提供高拉伸刚度。在优选实施例中使用的纤维f相对于彼此基本上没有扭转,这使得它们与制造的绳索R,R’,R”,R”’的纵向方向平行取向。这与常规扭绞的电梯绳索形成对比,常规扭绞的电梯绳索中,线或纤维被强烈扭绞,并且通常具有从15到30度的扭转角度,这些常规扭绞的电梯绳索的纤维/线束由此具有在张力下朝向更直的构造变形的趋势,这使得这些绳索在张力下提供高伸长率。

复合构件1,1’,1”,1”’及其纤维f与绳索的纵向方向平行,并尽可能不扭绞。单独的增强纤维f与聚合物基体m结合成均匀的复合构件。因此,每个复合构件1,1’,1”,1”’是一个实心细长的杆状件。增强纤维f优选为在复合构件的纵向方向上的长连续纤维,纤维f优选在复合构件1,1’,1”,1”’以及制造的绳索R,R’,R”,R”’的整个长度上连续。优选地,尽可能多的纤维f,最优选地,复合构件1,1’,1”,1”’的基本上所有纤维f与制造的绳索R,R’,R”,R”’的纵向方向平行取向,尽可能地以相对于彼此不扭绞的方式。因此,可以使复合构件1,1’,1”,1”’的结构在绳索的整个长度上尽可能地在其横截面方面连续相同。增强纤维f优选地基本上均匀地分布在上述复合构件1,1’,1”,1”’中,特别是尽可能均匀地分布,使得复合构件1,1’,1”,1”’在其横向方向上将尽可能均一。所提出的结构的优点是,围绕增强纤维f的基体m保持增强纤维的插入基本上不变。它通过它的轻微弹性使施加在纤维上的力的分布均等,减少了绳索的纤维-纤维接触和内部磨损,从而提高了绳索的使用寿命。单个纤维f尽可能均匀地分布在其中的复合基体m最优选由环氧树脂制成,其与增强纤维f具有良好的粘合性,并且已知其有利地与碳纤维一起起作用。可替代地,例如,可以使用聚酯或乙烯基酯,但可替代地可以使用任何其它合适的替代材料。图7示出了在图中圆圈内呈现的在绳索的纵向方向上观察的接近复合构件1,1’,1”,1”’表面的复合构件1,1’,1”,1”’的局部横截面,根据该横截面,复合构件1,1’,1”,1”’的增强纤维f优选地组织在聚合物基体m中。复合构件1,1’,1”,1”’的其余部分(未示出)具有类似的结构。图7还示出了各个增强纤维f如何基本均匀地分布在聚合物基体m中,聚合物基体m围绕纤维并被固定到纤维f。聚合物基体m填充各个增强纤维f之间的区域,并且基本上将基体m内的所有增强纤维f彼此结合为均匀的固体物质。在各个(优选全部的)增强纤维f和基体m之间存在化学结合,其一个优点是结构的均匀性。为了加强化学结合,增强纤维和聚合物基体m之间的实际纤维可以但不必须存在涂层(未示出)。聚合物基体m是本申请其他地方描述的类型,并且因此可以包括添加剂,作为基础聚合物的添加物用于微调基体的性质。聚合物基体m优选但不必须是硬质非弹性体。聚合物基体中的增强纤维f在这里意味着各个增强纤维与聚合物基体m彼此结合,例如在制造阶段通过将它们一起浸在聚合物基体的流体材料中。在这种情况下,彼此结合的各个增强纤维与聚合物基体之间的间隙包含基体的聚合物。以这种方式,在绳索的纵向方向上彼此结合的大量增强纤维分布在聚合物基体中。增强纤维优选地基本上均匀地分布在聚合物基体中,使得当沿绳索的横截面方向观察时,复合构件尽可能均一。换句话说,复合构件的横截面中的纤维密度因此基本上不变化。增强纤维f与基体m一起形成均匀的复合构件,当绳索弯曲时,其内部不会发生相对研磨运动。复合构件1,1’,1”,1”’的各个增强纤维主要被聚合物基体m围绕,但是随机的纤维-纤维接触可能发生,因为在纤维浸入聚合物的同时控制纤维相对于彼此的位置是困难的,另一方面,从本发明的功能的角度来看,不需要完全消除随机的纤维-纤维接触。然而,如果期望减少它们的随机发生,则可以预先涂覆各个增强纤维f,使得聚合物涂层在各个增强纤维与基体m彼此结合之前已经围绕它们。在本发明中,复合构件1,1’,1”,1”’的各个增强纤维f可以包括围绕它们的聚合物基体的材料,使得聚合物基体紧密抵靠增强纤维,但可替代地抵靠薄涂层,例如在制造阶段布置在增强纤维表面上以提高与基体材料的化学粘合性的底漆可以在各个增强纤维f中间。各个增强纤维f均匀地分布在复合构件1,1’,1”,1”’中,使得各个增强纤维f之间的间隙填充有基体m的聚合物。最优选地,复合构件1,1’,1”,1”’中的各个增强纤维f的间隙的大部分,优选基本上所有的间隙都填充有基体m的聚合物。如上所述,复合构件1,1’,1”,1”’的基体m的材料性质最优选地是硬质的。硬质基体m有助于支撑增强纤维f,特别是当绳索弯曲时,由于硬质材料支撑纤维f,因此防止弯曲绳索的增强纤维f屈曲。为了减少屈曲并促进绳索的小弯曲半径,因此优选地聚合物基体m是硬2的,特别是非弹性的。基体最优选的材料是环氧树脂,聚酯,酚醛塑料或乙烯基酯。聚合物基体m优选非常硬,使得其弹性模量(E)超过2GPa,最优选超过2.5GPa。在这种情况下,弹性模量(E)优选在2.5-10GPa的范围内,最优选在2.5-3.5GPa的范围内。对于可以提供这些材料性质的基质m,有市售的各种材料替代物。优选地,复合构件1,1’,1”,1”’的横截面的超过50%的表面积是上述增强纤维的,优选地使得50%-80%是上述增强纤维的,更优选地使得55%-70%是上述增强纤维的,并且基本上所有的剩余表面积都是聚合物基体。最优选的是,这被执行为使得约60%的表面积为增强纤维,并且约40%为基体材料(优选环氧树脂材料)。以这种方式,实现了复合构件1,1’,1”,1”’的良好的纵向刚度。如上所述,由于其优异的性质,碳纤维是用作所述增强纤维的最优选的纤维。然而,这不是必需的,因为可以使用替代的纤维,例如玻璃纤维,其已被发现也适用于提升绳索。

如上所述,用该方法制造的绳索R,R’,R”,R”’在图8a至8d中示出。绳索R,R’,R”,R”’包括复合构件1,1’,1”,1”’,每个复合构件在绳索R,R’,R”,R”’的纵向方向上是细长的,并且在绳索R,R’,R”,R”’的整个长度上连续不间断,所述复合构件1,1’,1”,1”’嵌入固态聚合物材料2中,并形成绳索R,R’,R”,R”’的承载构件。复合构件1,1’,1”,1”’彼此平行并与纵向绳索R,R’,R”,R”’平行。聚合物材料2分别围绕绳索复合构件1,1’,1”,1”’的每一个,并且填充相邻的复合构件1,1’,1”,1”’之间的行的在宽度方向W上的空间s,从而形成用于所有复合构件的公共涂层并将这些复合构件彼此隔离。

图9示出了电梯,其包括井道H,在井道H中可垂直移动的电梯轿厢C,以及与电梯轿厢C连接并且悬挂轿厢C的一个或多个提升绳索R,R’,R”,R”’。每个所述一个或多个提升绳索R,R’,R”,R”’使用上述方法制造。电梯还包括可在井道H中垂直移动的配重CW,所述一个或多个提升绳索R,R’,R”,R”’互连电梯轿厢C和配重CW。

电梯包括安装为比轿厢C和配重CW更高的、特别是在井道H的上端附近的一个或多个上绳索轮12,13。在这种情况下,存在两个所述绳索轮12,13。所述一个或多个绳索R,R’,R”,R”’中的每一个围绕安装在井道H的上端附近的所述一个或多个绳索轮12,13经过。所述一个或多个绳索轮12,13包括与所述一个或多个绳索R,R’,R”,R”’接合的驱动轮12;并且电梯包括用于旋转驱动轮12的马达11。因此,电梯轿厢C可以移动。电梯还包括用于自动控制马达11的旋转的电梯控制单元10。从而也可以自动控制轿厢1的移动。电梯的每个绳索R,R’,R”,R”’在宽度方向W放优选比在其厚度方向T大,即其宽度WR大于其厚度。因此,由于特定的材料和结构而抵抗弯曲的复合构件的行在绳索轮12,13周围更容易弯曲。图8a至8d中示出了绳索的替代横截面。为了方便绳索弯曲,绳索R,R’,R”,R”’被布置成使得所述一个或多个绳索R,R’,R”,R”’中的每一个围绕一个或多个绳索轮12,13经过,其侧面面向绳索R,R’,R”,R”’的厚度方向,并且在绳索R,R’,R”,R”’的宽度方向上延伸,绳索R,R’,R”,R”’的抵靠绳索轮12,13搁置。每个绳索围绕一个或多个绳索轮12,13经过,绳索轮12,13围绕在绳索的宽度方向W上延伸的轴线转动。复合构件的增强纤维f优选为碳纤维,其轻量化并且在纵向上具有优异的承载能力。因此,电梯在提升能力和能量效率方面具有优异的性能。

在本申请中,仅电梯已经被呈现为利用提升绳索R,R’,R”,R”’的提升设备。然而,提升绳索R,R’,R”,R”’可以用于一些其他类型的提升设备,例如起重机。

应当理解,等离子体处理装置20可以可替代地以不同于附图中所示的其它方式定位。在图2至图6中,等离子体处理装置20位于行r,r’,r”,r”’的相对的宽侧上,并且彼此相对。然而,这不是必需的,因为等离子体处理装置20可以可替代地位于行r,r’,r”,r”’的相对的宽侧上,但是彼此不相对。然后,等离子体处理装置20优选地彼此相距沿着行的长度测量的一定距离定位。因此,可以确保位于行r,r’,r”,r”’的相对的宽侧上的装置不会彼此干扰。还应当理解,尽管将存在一些其它数量的所述等离子体处理装置20,例如仅其中之一,本发明的优点仍可至少部分地获得。还应当理解,即使等离子体处理仅从行r,r’,r”,r”’的一个厚度方向侧被引导在复合构件的外表面,本发明的优点仍可以至少部分地获得。

应当理解,除了所描述的内容之外,可以使用特殊气体或其它附加辅助装置来增强所公开的等离子体工艺。

应当理解,上述描述和附图仅旨在教导发明人已知的最佳方式来制造和使用本发明。对于本领域技术人员显而易见的是,本发明的概念可以以各种方式实现。因此,根据上述教导,本领域技术人员可以理解,本发明的上述实施例可以被修改或变化,而不脱离本发明。因此,应当理解,本发明及其实施例不限于上述示例,而是可以在权利要求及其等同物的范围内变化。

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