发明内容
本发明的第一目的在于，提供一种用于电梯设备的皮带状承载装置的改良的制造方法。
本发明的第二目的在于，提供一种用于电梯设备的皮带状承载装置的改良的制造装置。
本发明的又一个目的在于，提供一种用于电梯设备的改良的皮带状的承载装置。
根据本发明的第一个观点，用于电梯设备的皮带状承载装置的制造方法具有权利要求1的特征。该发明的有利改进和设计是从属权利要求2至17的特征。
用于电梯设备的皮带状承载装置的制造方法包含如下步骤：定位至少一个绳索状拉力体；将至少一个绳索状拉力体植入由可塑化的第一材料制成的第一皮带层中，从而产生具有第一外表面和形成连接面的表面的分皮带，其中，至少一个拉力体部分地从分皮带的连接面突出且至少一个拉力体的突出部分至少部分地被可塑化的第一材料遮盖；在分皮带的连接面上以及在至少一个拉力体的突出部分上成形由可塑化的第二材料制成的第二皮带层，从而产生具有在第一皮带层一侧的第一外表面以及在第二皮带层一侧的第二外表面的承载装置。
在该方法中尽可能完全将拉力体植入第一皮带层的可塑化的第一材料中，从而使用于第二皮带层的可塑化的第二材料与拉力体不接触。由于拉力体从两个皮带层之间的连接面中突出，在植入步骤中由第一皮带层的可塑化的第一材料形成的连接面具有更大的表面，从而可以实现第一和第二皮带层之间的较好连接。
在本发明的一种设计中至少一个拉力体的表面在植入步骤中以至少80％、优选至少90％、特别优选至少95％的比例被可塑化的第一材料遮盖。此外，也优选在植入步骤中以可塑化的第一材料至少部分地填充至少一个拉力体内部的空隙。
针对第一皮带层和第二皮带层可以可选地使用同一种材料、具有不同特性的同一种材料或不同材料。
“同一种材料”可以理解为同一塑料类型(比如PUR、EPDM)的材料。“具有不同特性的同一种材料”是由于不同的生产参数或由于不同的添加物(比如石墨、蜡)而具有不同特性的同一塑料类型的材料。
在本发明的又一种设计中，形成连接面的分皮带的表面在第二皮带层的成形步骤之前至少部分地具有表面结构，由此增大了连接面的表面且因此产生了与后续成形的第二皮带层的更好的连接。此外，优选在植入步骤期间形成连接面上的表面结构。
在本发明的又一种设计中，第一外表面和/或第二外表面设计有至少一个在承载装置的纵向上延伸的肋。优选在植入步骤或在成形步骤期间完成肋的构建。
在本发明的又一种设计中，植入步骤被实施为挤压可塑化的第一材料的挤压步骤，成形步骤被实施为挤压可塑化的第二材料的挤压步骤。
在本发明的又一种设计中，第一皮带层和第二皮带层以相同的或不同的工艺参数(比如温度、压力、成形轮的旋转速度等等)产生，这些工艺参数分别与可塑化的第一或第二材料最佳地匹配。
在本发明的又一种设计中，在植入步骤期间在预紧力的作用下定位至少一个拉力体。
为了更好地连接拉力体与第一皮带层，优选在植入步骤期间加热至少一个拉力体，为了更好地连接第一皮带层和第二皮带层，优选在成形步骤期间加热分皮带的连接面。
根据本发明的第二观点，设计具有权利要求18的特征的用于电梯设备的皮带状承载装置的制造装置。该发明的有利改进和设计是从属权利要求19至27的特征。
用于制造电梯设备的皮带状承载装置的装置具有用于形成分皮带的第一制造站和用于形成承载装置的第二制造站，其中，分皮带具有第一外表面和形成连接面的表面，承载装置具有第一外表面和第二外表面。第一制造站具有第一成形轮、缠绕第一成形轮的部分圆周的第一导向装置、用于向第一成形轮输送至少一个绳索状拉力体的装置以及用于在第一成形轮和第一导向装置之间形成的成形空腔中输送可塑化的第一材料的第一挤压机。第二制造站具有第二成形轮、缠绕第二成形轮的分圆周的第二导向装置、用于向第二成形轮输送在第一制造站中制成的分皮带的装置以及用于在第二成形轮和第二导向装置之间形成的成形空腔中输送可塑化的第二材料的第二挤压机。根据本发明，第一制造站的第一成形轮的圆周表面设计有至少一个在第一成形轮的圆周方向上延伸的纵向槽，在槽中引导至少一个被输送的拉力体，并且该槽在尺寸上设计成使得在第一制造站中制成的分皮带中至少一个拉力体部分地从连接面突出且至少一个拉力体的突出部分至少部分地被可塑化的第一材料遮盖。
利用该装置可以实现与上述的制造方法相同的效果和优点。
在本发明的一种设计中，第一成形轮的圆周表面的纵向槽的宽度选择成小于拉力体的直径，其中，纵向槽的宽度优选位于拉力体直径的大约70％至95％、特别优选大约75％至90％的范围中。此外，第一成形轮的圆周表面的纵向槽的深度优选位于拉力体直径的大约25％至50％、特别优选大约30％至40％的范围中。
在本发明的又一种设计中，第一制造站还具有用于在预紧力下向第一成形轮输送至少一个拉力体的装置以及用于在向第一成形轮输送至少一个拉力体之前加热该拉力体的加热装置。
在本发明的又一种设计中，第一制造站的第一导向装置在其朝向第一成形轮的侧面上设计成其使得分皮带或承载皮带的第一外表面得到一种轮廓，该轮廓比如具有楔形肋形状。
在本发明的又一种设计中，第一成形轮在其在纵向槽之间的范围中的圆周表面上具有一种结构，用以使分皮带的形成连接面的表面得到一种表面结构。该表面结构引起所述连接面的表面增大，由此实现在承载皮带的第一和第二皮带层之间的更好的连接。
在本发明的又一种设计中，第二制造站还具有用于在向第二成形轮输送分皮带之前加热该分皮带的第二加热装置，并且第二制造站的第二导向装置在其朝向第二成形轮的侧面上设计成使得分皮带或承载皮带的第一外表面得到一种轮廓，该轮廓比如具有楔形肋形状。
根据本发明的又一个观点，设计具有权利要求28的特征的用于电梯设备的皮带状承载装置。该发明的有利改进和设计是从属权利要求29至42的特征。
“皮带状承载装置”可以理解为所有类型的柔韧的拉力装置，其不具有圆形横截面，但其具有足够的柔韧性，以便其能够经驱动轮或换向轮引导并且能够在电梯设备的部件之间传递力。
用于电梯设备的皮带状承载装置(下文中常常简称为“承载皮带”)包括由可塑化的第一材料制成的第一皮带层、至少一个绳索状拉力体以及由可塑化的第二材料制成的第二皮带层，其中，第一皮带层具有第一外表面和形成连接面的表面，绳索状拉力体被植入第一皮带层中，其植入方式使得其部分地从第一皮带层的连接面上突出并且至少一个拉力体的突出部分至少部分地被可塑化的第一材料遮盖，第二皮带层在第一皮带层的连接面上以及至少一个拉力体的突出部分上成形并且形成承载皮带的第二外表面。
利用如此构建的承载皮带可以实现如上面结合制造方法所述的相同的效果和优点。
在本发明的一种设计中，至少一个拉力体的表面至少80％、优选至少90％、特别优选至少95％被可塑化的第一材料遮盖，并且至少一个拉力体内部的空隙至少部分地用可塑化的第一材料填充。
承载皮带的第一皮带层和第二皮带层可以可选择地由同一种的材料、具有不同特性的同一种材料或由不同材料形成。
在本发明的一种设计中，第一皮带层的第一外表面设计有至少一个在承载装置的纵向上延伸的肋，该肋优选设计成楔形肋形状，并且具有在60°和120°之间、优选在80°和100°之间的齿角(Flankenwinkel)，和/或具有被削平的尖部。
在本发明的又一种设计中，第二皮带层的第二外表面设计有至少一个在承载装置的纵向上延伸的肋，该肋优选设计成楔形肋形状，并且具有在60°和100°之间、优选在80°和100°之间的齿角和/或具有被削平的尖部。
在本发明的又一种设计中，承载皮带的总高度与承载皮带的总宽度的比例大于1。但该比例也可以大约为1或小于1。
根据本发明的又一个观点，设计一种具有权利要求43的特征的电梯设备。该发明的有利改进和设计是从属权利要求44至47的特征。
本发明的电梯设备具有至少一个用于运送人和/或货物的电梯轿厢或平台、驱动系统以及至少一个承载装置，其中，驱动系统具有用于使至少一个电梯轿厢或平台沿移动轨道行驶的驱动机，承载装置用于承载至少一个电梯轿厢或平台并且将力从至少一个驱动机传递到至少一个电梯轿厢或平台上。
至少一个承载装置优选为根据本发明的皮带状承载装置或者说按照本发明的制造方法制成的皮带状承载装置。
电梯设备包括优选以驱动轮驱动或轮鼓驱动的形式的驱动系统。
具体实施方式
1.电梯设备
根据本发明的电梯设备可以设计成用于运送人以及必要时也运送货物的客梯，或者设计成用于只运送货物的货梯。下面借助于客梯的设计分别描述多个电梯部件；但根据本发明的教导原则上也可以运用到货梯上。
根据本发明的电梯设备具有至少一个电梯轿厢或者也可以具有一个或多个可移动的平台，电梯轿厢或平台可以在固定的入口位置之间(特别是在大楼的楼层之间)在竖直方向上行驶并且至少逐段地沿其行驶轨道引导。电梯轿厢可借助于驱动系统行驶，其中，驱动系统具有一个或多个必要时可相互独立驱动的驱动机。电梯轿厢借助于驱动系统也可以在水平方向上或沿弯曲的转弯轨道行驶。
驱动系统原则上可以区分为在使用驱动轮或轮鼓下的机械驱动系统、液压驱动系统以及所谓的齿条驱动系统。本发明特别涉及一种具有驱动轮驱动或轮鼓驱动的驱动系统的电梯设备。
下面详细描述根据本发明的驱动系统的具体构造。
1.1电梯轿厢
电梯轿厢是根据本发明的电梯系统的主要组件并且用于容纳人和货物。电梯轿厢通常被制造成具有长方形或正方形的底面，但也可以是其它的轿厢形状比如具有圆形或类似形状的底面。设置有至少一个进入电梯轿厢的入口。在大多数情况下进入电梯轿厢的入口可用轿厢门关闭，本发明不限于电梯轿厢的这种设计。
至少一个承载装置用于承载和驱动电梯轿厢，该承载装置在一种实施例中间接地或直接地固定在电梯轿厢上。在变型的实施例中承载装置通过设置在电梯轿厢下方或上方的换向轮引导。
1.2对重
特别是在具有驱动轮驱动装置的电梯设备中，为了减小所需的驱动能量使用优选在对重导轨上引导的对重。此外该对重还用于张紧承载装置，用于在驱动轮和承载装置之间实现牵引力的传递。
对重的重量通常最大等于电梯轿厢的重量与电梯设备的最大有效载荷的一半之和。在电梯轿厢负载为有效载荷的一半时产生完全的平衡，在完全的平衡中主要为了克服系统中的摩擦阻力而施加驱动能量。
1.3电梯竖井
根据本发明轿厢设置在大楼的电梯竖井中，其中显而易见的是，当前描述的电梯系统也可以使用在较大的移动单元比如船舶或矿山中。
电梯竖井是在多个侧面上通过竖直的壁限定的空间，在该空间中具有电梯轿厢的行驶轨道。在优选的方式中在电梯竖井中除了具有行驶轨道以外还具有对重的行驶轨道。
电梯竖井还设有在电梯竖井的上端部区域中的竖井顶部以及在下端部区域中的竖井坑。在竖井坑中可以比如设置用于电梯轿厢和对重的缓冲器。
1.4导轨
根据本发明在电梯竖井的侧壁上设置用于电梯轿厢和对重的导轨，该导轨将电梯轿厢或对重沿其行驶轨道在电梯竖井中安全和准确地引导。同时导轨还用作一种元件，在下坠过程中电梯轿厢和/或对重的防坠装置抓握在该元件上。
电梯轿厢优选在两个相对立的侧面上分别在上面和下面设计有一个导向装置，比如以导向滑动靴和/或滑轮导靴的形式的导向装置，利用该导向装置将电梯轿厢在电梯竖井中的导轨上引导。
1.5防坠装置
运行电梯设备(特别是可登入的运人电梯)的最重要的和最早的要求是防止电梯轿厢坠落。
目前通常使用两种类型的防坠装置：锁止防坠装置和制动防坠装置。锁止防坠装置仅可以在一定的运行速度内使用，而制动防坠装置适用于较高的运行速度。
两种类型的防坠装置固定地与电梯轿厢或对重连接。防坠装置大多由两个防坠壳体(确切地说针对两个相对立的导轨中的每一个分别设置一个防坠壳体)组成，该防坠壳体具有防坠机构、传递机构和用于触发防坠装置的连接机构。如果超过了预设的触发速度，则通过限速器/速度调节器触发两种类型的防坠装置。限速器被分为两种构造类型：摆动调节器和离心力调节器。
两种类型的初级功能常常是相同的：在防坠过程中楔件、滑轮或类似物在向上逐渐变细的防坠壳体的楔形小室中向上运动。由此将电梯轿厢在电梯竖井的导轨上固定夹紧或者制动到静止状态。同时打开防坠开关，用以中断控制且因此使驱动系统停止。
1.6行驶竖井门及其安全装置
行驶竖井门可以根据电梯设备的类型和功能确定的不同来设计。行驶竖井门的不同的设计类型可以划分为翼门(或者说单翼或双翼的转门)、折翼门、水平移动的推拉门、竖直移动的推拉门以及特殊结构的门。
作为电梯设备的重要安全装置的门锁可以还一方面根据需要锁闭的门的类型不同以及另一方面根据使用的锁闭装置的类型不同进行划分。针对转门比如已知具有滑栓或具有折叠门锁的门锁，针对水平移动的推拉门以及针对竖直移动的推拉门比如具有滑栓或具有钩头螺栓的门锁。
此外，行驶竖井门及其门锁大多与电梯轿厢或其轿厢门连接。比如只有当两个门都锁闭并且各行驶竖井门完全锁闭之后才允许电梯轿厢开始行驶。
1.7缓冲器
特别是在具有较高的运行速度的电梯设备中在竖井坑的区域中设置多个缓冲器，用以比如在电梯系统的制动器失灵或在驶过电梯轿厢的运行终端位置的情况下防止电梯轿厢或者必要时防止对重太硬地在竖井坑的底面上着地。
缓冲器可以设计成弹簧(储能缓冲器)或设计成液压作用的缓冲器(吸收能量缓冲器)。
2.驱动系统
现在详细描述已经在上面提到的驱动系统的构造。
2.1轮鼓驱动装置
参照图1首先详细描述具有轮鼓驱动装置的电梯设备的构造。
该电梯设备包括电梯轿厢10，其在电梯竖井12中可向上和向下行驶。此外，电梯轿厢10沿比如在电梯竖井12的壁上的竖直导轨(未示出)引导。为了运行电梯轿厢10设置有驱动机14，其特别是包括由发动机16驱动的轮鼓18，其中，发动机和轮鼓优选设计成整体的单元。形成电梯控制装置的一部分的驱动控制装置(未示出)控制轮鼓驱动装置的动作且因此控制电梯轿厢的行驶。
为了承载电梯轿厢10以及为了将力从驱动机14的轮鼓18上传递到电梯轿厢10上，设置至少一个承载装置20。通常设置多个平行延伸的承载装置20，如图1中所示。一个/多个承载装置20的一个端部固定在电梯轿厢10上，该一个/多个承载装置20的另一个端部固定在驱动机14的轮鼓18上。电梯轿厢10的行驶通过由轮鼓18的旋转引起的一个/多个承载装置20在驱动机14的轮鼓18上卷绕或一个/多个承载装置20从轮鼓上开卷实现。
在根据图1的实施方式中未设置对重，在轮鼓驱动装置中也可以设计对重。这样对重通过第二承载装置与驱动机14的轮鼓18连接，用以减少所需的发动机16的驱动力。
驱动机14在图1中设置在电梯竖井12上方的机房22中，其中，机房22通过竖井盖24、横梁、桥形件或类似物同电梯竖井12隔开。无机房的电梯设备也是可以的，驱动机14可以选择地设置在电梯竖井12旁。驱动机14也可以比如固定在用于电梯轿厢10和/或对重的导轨上。
2.2驱动轮驱动装置
下面参照图2A和2B详细描述具有驱动轮驱动装置的电梯设备的构造。在此，与前述的轮鼓驱动装置作用相同的驱动轮驱动装置的部件以相同的附图标记表示。
电梯设备包括电梯轿厢10，其在电梯竖井12中可以向上和向下行驶。此外，电梯轿厢10沿着比如在电梯竖井12的壁上的竖直导轨(未示出)引导。为了运行电梯轿厢10设置驱动机14，其特别是具有由发动机16驱动的驱动轮26。为了承载电梯轿厢10且为了将驱动力从驱动机14传递到电梯竖井10上，设置至少一个承载装置20，其两个自由端固定在电梯竖井12中或电梯竖井12上的固定点28a和28b上。形成电梯控制装置的一部分的驱动控制装置(未示出)控制驱动轮驱动装置的动作且因此控制电梯轿厢的行驶。
承载装置20从第一固定点28a(图2A和2B左边)首先沿电梯竖井12向下延伸，缠绕在其上悬挂有对重32的对重承载轮30上，并且又向上朝驱动机14的驱动轮26的方向延伸。在缠绕驱动轮26之后承载装置20再次向下延伸并且从底部缠绕电梯轿厢10，电梯轿厢10为此在其下侧面上具有两个轿厢承载轮34a和34b，这两个轿厢承载轮被承载装置20分别以大约90°的角度缠绕。随后承载装置20沿电梯竖井12再次向上朝第二固定点28b延伸。
驱动轮26将由发动机16产生的力传递到承载装置20上，该承载装置不仅与电梯轿厢10连接而且与对重32连接。此外，在驱动轮26旋转时电梯竖井10和对重32通过承载装置20在电梯竖井12中方向相反地向上和向下行驶。图2A展示了在其运行下端部位置中(即对重32在其上部位置中)的电梯轿厢10，以及图2B展示了在其运行上端部位置中(即对重32在其下部位置中)的电梯轿厢10。
驱动轮驱动装置的重要优点在于，由于设置有对重32可以使用具有相对较低的发动机转矩的驱动机14。虽然未示出，但对重32通常沿比如在电梯竖井12的壁12上的竖直导轨引导。
在电梯竖井12的竖井坑36中通常设置用于电梯轿厢10的缓冲器38以及用于对重32的缓冲器40。
上面借助于图2A和2B举例说明了具有驱动轮驱动装置的电梯设备的构造；但也可以考虑许多种变型。
比如可以将两个轿厢承载轮34a、34b设置在电梯轿厢10的上侧面上(类似于在图2A和2B中的对重承载轮30)。以类似的方式可以将对重承载轮30代替设置在对重32的上侧面上还可以设置在其下侧面上，从而使承载装置20从下面缠绕对重32。此外，承载轮的数量当然不是仅限于一个对重承载轮30和两个轿厢承载轮34a、34b。
在图2A和2B中分别仅示出了一个承载装置20，而特别是出于安全因素通常设置多个同类的承载装置20，这些承载装置相互平行地以上面描述的方式延伸。
在图2A和2B中可见电梯轿厢10以1∶2的悬挂比穿过承载装置20。但也可以是其它的承载装置结构比如1∶4的悬挂比、1∶8的悬挂比等等，其中，由驱动机14驱动的承载装置20的区域比电梯轿厢10的运行快出4倍、8倍等等。具有1∶4的悬挂比的电梯设备比如在申请人的专利文献WO2006/005215A2中详细描述，因此关于1∶4的悬挂比的结构和工作方式可以完全参考该文献。
在图2A和2B中驱动机14设置在电梯竖井12上方的机房22中，其中，机房22通过竖井盖24、横梁、桥形件或类似物同电梯竖井12分开。同样也已知无机房的电梯设备，并且驱动机14还可以设置在电梯竖井12下方或旁边。比如驱动机14也可以固定在用于电梯轿厢10和/或对重32的导轨上。
针对具有较高运行速度的电梯设备通常除了上述的承载装置20以外还可以使用所谓的下部绳索。下部绳索通过位于竖井坑36中的换向轮在轿厢底面和对重32的下侧面之间被张紧。通过这种方式应使得下部绳索平衡上部的承载装置20的重量并且在对重32或电梯轿厢10停车或下坠时防止电梯轿厢10或对重32“跳起”。
3.驱动机
针对机械驱动的驱动机14，本领域技术人员将其划分为无传动机构的驱动机和具有传动机构的驱动机。此外，驱动机的重要组成部分为发动机16、制动器、驱动轮26或轮鼓18以及必要时的传动机构。此外，发动机、制动器以及必要时的传动机构为了精确调整以及噪音小地运行优选作为整体的结构单元比如构建在共同的基板上。
3.1发动机
用于电梯设备的驱动机14的发动机16通常为电动机，其在所需的参数比如加速度值、行驶速度、有效载荷的大小、噪音比、开关频率以及接通持续时间上进行匹配。此外，发动机比如在其电气的和机械的部件上是非常耐用的以及可超载的。
在电梯设备中使用的发动机最常用的是交流电动机，其可以以一个或多个固定的转数驱动。在较高的行驶速度或对于停靠精确度有特殊要求的情况下优选借助于变频器使用转数调节的交流电动机或永磁电机。
3.2制动器
用于电梯设备的驱动机14的制动器优选被设计成机械作用的摩擦制动器并且可以用作吸持制动器和/或减速制动器。作为吸持制动器必须将电梯轿厢10固定保持在所需的停靠位置上；作为减速制动器的任务在于在所需的停靠位置上可靠地以及准确地将电梯轿厢置于停靠中。在相应的交流电动机的情况下也可以通过振动换流器减速，或者在交流电动机或永磁电机的情况下也可以通过减小电动机电流的频率来减速。
3.3驱动轮
驱动轮26是以驱动轮驱动的驱动机14的重要组成部分。此外，驱动轮26必须分别与用于电梯设备的承载装置20的类型最佳地匹配。因此由驱动机14的发动机16产生的力比如在绳索状或皮带状的承载装置20的情况下借助于牵引效应由驱动轮26传递到承载装置20上，相反在链条状的承载装置20的情况下驱动轮26设计有齿轮圈。
实现的牵引效应与绳索状或皮带状的承载装置20以及对应的驱动轮26的具体设计密切相关。比如驱动轮和皮带状承载装置可以具有圆周肋以及带有楔形设置的牵引面的圆周槽，通过圆周肋和圆周槽使得驱动轮和皮带状承载装置相互接触。类似于楔形皮带的作用可以在这种实施方式中通过选择肋和槽的侧边之间的角度来影响可由驱动轮传递到承载装置上的牵引力。此外，驱动轮和承载装置的相互配合的肋和槽用于将承载装置在驱动轮或在相应设置的换向轮上侧面引导。
驱动机14通常具有多个平行的驱动轮26或具有多个平行的力传递段的一个驱动轮26，其数量与电梯设备的平行延伸的承载装置20的数量一致。
根据本发明的驱动轮26的构造和工作方式进一步结合本发明的承载装置20来详细描述。
3.4轮鼓
在驱动轮驱动的情况下承载装置20通过驱动轮26运行且根据承载装置的类型不同比如通过牵引力带动，而在轮鼓驱动的情况下承载装置20卷绕在轮鼓18上，承载装置的长度必须与电梯设备的运送高度相匹配。在大多数目前已知的具有轮鼓驱动的电梯设备中，具有轮鼓18的驱动机14不同于图1的简化示图设置在下方。
4.承载装置
4.1承载装置的构造
在电梯设备中用于机械驱动的承载装置目前是绳索状承载装置(钢丝绳)、链条状承载装置以及近来更多地也使用皮带状承载装置(承载皮带)。此外，本发明涉及一种改良的皮带状承载装置，因此不再详细讨论绳索状和链条状承载装置。
下面参照图3至11详细描述根据本发明的用于电梯设备的皮带状承载装置的构造、工作方式和制造方法。
图3首先示意性展示了用于电梯设备的皮带状承载装置20的基本构造。
在图3展示的承载装置中在皮带状成形体(皮带体)44中植入了多个拉力体、特别是多个绳索状拉力体42。本发明范围中的绳索状拉力体42可以特别是由金属丝、钢、塑料纤维、矿物纤维、玻璃纤维、碳纤维和/或陶瓷纤维制成的绳索、绞合线、捻线或织物。绳索状拉力体42可以分别由一个或多个单元件或由一个或多个绞合的元件构成。
在本发明的实施方式中，每个拉力体42包括具有芯线(比如0.19mm直径)以及两个包裹在该芯线上的金属线层(比如0.17mm直径)的双层绞合芯线以及围绕绞合芯线设置的单层的外绞合线，外绞合线具有芯线(比如0.17mm直径)和一个包裹在该芯线上的金属线层(比如0.155mm直径)。这种可以具有比如一根带有1+6+12根钢丝的绞合芯线以及八根带有1+6根钢丝的外绞合线的拉力体构造在实验中被证实在强度、可生产性和可弯曲性方面是有利的。此外有利的是，绞合芯线的两个金属线层具有相同的包裹角，而外绞合线的一个金属线层逆向于绞合芯线的包裹方向包裹，且外绞合线逆向于其自身的金属线层的包裹方向包裹绞合芯线。当然本发明不限于具有这种特殊的拉力体构造的拉力体42。
使用具有垂直于承载装置20的纵向延伸的较小直径或厚度的绳索状拉力体42(也叫做捻线)实现了使用具有较小直径的驱动轮26和承载轮30、34a、34b。拉力体42的直径优选位于1.5至4mm的范围中。具有这种拉力体的皮带状承载装置可以与外径即有效直径小于100mm、优选甚至小于80mm的驱动轮或换向轮相互配合。
如从图3可见，承载装置20的皮带体44由通过可塑化的第一材料制成的第一皮带层46和通过可塑化的第二材料制成的第二皮带层48组成并且具有第一皮带层46的第一外表面50、在第一和第二皮带层46、48之间的连接面52以及第二皮带层48的第二外表面54。多个拉力体42被植入双层皮带体44的连接面52的区域中。
皮带体44的第一皮带层46的第一外表面50比如与驱动轮26的牵引面啮合，而第二皮带层48的第二外表面54与对重承载轮30和两个轿厢承载轮34a、34b的运行面啮合。当然本发明的承载装置20也可以以相反的方式在具有驱动轮驱动装置的电梯设备中使用，如在图2A和2B中展示。即皮带体44的第一皮带层46的第一外表面50可以同样地与驱动轮26的牵引面啮合，而第二皮带层48的第二外表面54与对重承载轮30和两个轿厢承载轮34a、34b的运行面啮合。
用于第一皮带层46的第一材料和用于第二皮带层48的第二材料优选由弹性体构成，比如由聚氨酯(PUR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)或天然橡胶制成。但也可以是其它塑料，比如聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚醚砜(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯乙烯(PVC)和类似物用于皮带层46、48以形成承载装置的成形体44。但本发明不应限于所述材料。还可以向用于第一和第二皮带层46、48的材料中添加特殊的粘结剂，用以提高皮带层46、48之间以及第一皮带层46和拉力体42之间的连接强度。同样可以填入其它的织物、织物纤维或其它的填充物。
如在下文中还将详细说明，第一和第二皮带层分别在挤压方法中形成。为此优选使用热塑性的弹性体作为材料。原则上也可以使用可硫化的弹性体或橡胶材料，其中，只有在挤压方法之后才可以开始最终的硫化作用，用以获得针对挤压过程的具有流动特性的材料。
根据本发明可以针对第一皮带层46和第二皮带层48分别使用具有相同特性的同一种材料、具有不同特性的同一种材料或不同材料。针对成形体44的材料的重要特性特别是弹性、摩擦系数、耐磨性、在挤压时的流动性、与绳索状拉力体42的连接性能、颜色、耐光性以及类似特性。
在本发明的特别的设计中，皮带层46、48中至少一个皮带层可以由透明材料形成，用以简化对于承载装置20的受损情况、特别是断裂的拉力体42的检测。此外第一和/或第二皮带层可以以防静电的质量、即由无法加载静电的材料制成。在另一种设计中可以比如将第二皮带层设计成发光的，用以能够识别驱动轮或轮鼓的旋转或用以产生一定的光学效应。
将绳索状拉力体42植入第一皮带层46在电梯设备中使用时产生了其多根金属线在它们相对运动时的润滑。此外，还防止了拉力体42被腐蚀并且准确地保持在其所需的位置中。
为了提高承载装置20在驱动轮26上的压紧压力，以提高牵引性能或驱动性能，有利的是，皮带体44与驱动轮26相互配合的接触面、即第一或第二外表面50、54设计有所谓的(楔形)肋(在图3中未示出)。所谓的肋作为较长的隆起在承载装置20的纵向延伸的方向上延伸并且优选与在驱动轮26的运行面上的对应成形的槽啮合。同时楔形肋通过咬入在驱动轮26的侧面的槽中确保了承载装置20在驱动轮26上的侧向引导。
本发明的承载装置20的两个外表面50、54还可以在其整个长度上或者仅在相应的与驱动轮26和电梯设备的不同的承载轮和换向轮接触的分段中具有特殊的表面特性，该表面特性特别是影响承载装置20的滑动特性。比如承载皮带的与驱动轮26的牵引面接触的外表面50、54可以具有减小曳引力的涂层、表面结构或类似物。承载装置20也可以在一个或在两个外表面50、54上被织物或类似物包裹，用以影响承载皮带的表面特性。
原则上可以在电梯设备中设置多个不同设计的所述类型的承载装置20。
4.2承载装置的制造
下面借助于图4至7详细说明本发明的承载皮带20的制造方法以及用于制造承载皮带的相应的装置。
制造具有第一皮带层46和第二皮带层48以及在其中植入的绳索状拉力体42的承载皮带20的方法为两步法。该两步制造方法的第一制造站在图4A中展示，第二制造站在图4B中展示。需要注意的是，第一和第二制造站作为独立的制造站或在整体制造过程内直接串联。
如在图4A中所示，用于本发明的皮带状承载装置20的第一制造站包括旋转的第一成形轮56和缠绕第一成形轮56的圆周部分的第一导向装置58。第一导向装置58可以比如由环状的成形带构成，该成形带通过多个滑轮引导并且与第一成形轮56的圆周面以及两个从该圆周面上突起的导向肋61构成成形空腔，如比如在文章开头所述的DE10222015A1中公开。第一导向装置58也可以是所谓的成形空腔的固定外壁，该外壁与第一成形轮56的圆周面以及两个从该圆周面上突起的导向肋61共同构成成形空腔。在这种情况下第一导向装置58面向成形轮的侧面有利地具有滑动元件，比如由PTFE制成的滑动衬，用以使得在形成成形空腔的固定外壁的第一导向装置58和利用成形轮56回转来挤压的所形成的分皮带66的成形体之间的相对运动变得容易。
第一成形轮56的圆周面设计有多个纵向槽60，这些纵向槽沿着成形轮的圆周方向延伸，如在图4B中所示。优选通过合适的侧部的导向元件61(参见图5)限定的成形轮56的圆周面的宽度对应于承载皮带20的所需宽度，并且在第一成形轮56的圆周面上的纵向槽60的数量对应于在承载皮带20中的绳索状拉力体42的所需数量。
如在图4B中可见，纵向槽60的宽度b选择为小于拉力体42的直径d。比如槽60的宽度b位于拉力体42的直径d的大约70％至95％的范围中，特别是优选位于大约75％至90％的范围中。此外，纵向槽60的深度t位于拉力体42的直径d的大约25％至50％的范围中，优选位于大约30％至40％的范围中。
在图4A的第一制造站中，绳索状拉力体42由供应卷筒62向第一成形轮56输送，其中，该拉力体42被引导到第一成形轮56的圆周面的纵向槽60中并且优选在预紧力下得以保持。基于上述的相比于拉力体42的直径d的纵向槽60的宽度b和深度t的尺寸设计，仅将拉力体42部分地容纳到纵向槽60中。拉力体42仅沿纵向槽60的边棱接触第一成形轮56，从而在拉力体和第一成形轮56之间在纵向槽60的区域中形成空隙或空腔。
来自第一挤压机64的具有流动特性的第一材料流体基本上被无压力地给到在第一成形轮56和第一导向装置58之间形成的成形空腔中，其中，在第一材料流体进入成形空腔之前，至少一个拉力体42贴靠在第一成形轮56的圆周面上。来自第一挤压机64的材料流体通过第一导向装置58压向拉力体42和第一成形轮56并且因此获得其最终形状，用于最后形成具有第一皮带层46和在其中植入的拉力体42的分皮带66。此外，分皮带66或者说承载皮带20的第一外表面50面向导向装置58并且分皮带66的形成连接面52的平面面向第一成形轮56。
如在图5中可见，在植入过程中具有流动特性的第一材料也流入绳索状拉力体42内部的空腔中并且穿过这些空腔以及穿过由于扭转拉力体42在拉力体42和第一成形轮56之间形成的空腔(参见图5中通过箭头示出的流动线67)也流入在拉力体42和对应的槽60之间形成的成形空腔的空隙或空腔中。通过如下方式使得第一材料进入空隙或空腔变得容易，即拉力体42仅沿着纵向槽60的边棱接触第一成形轮56，从而使具有绞合的外部绞合金属线的拉力体42几乎不能阻止材料流入拉力体和第一成形轮56之间的空腔中。通过这种方式一方面将在绳索状拉力体42内部的空腔至少部分地用第一材料填充，由此获得了在拉力体42和由第一材料制成的第一皮带层46之间的非常好的连接。另一方面拉力体42尽可能完全地被植入第一皮带层46中，从而在植入的拉力体42以及随后在连接面52上成形的第二皮带层48之间不存在直接接触。
此外，可塑化的第一材料的特性(特别是其流动特性)以及第一制造站的工艺参数(特别是温度和压力)如此选择，即第一材料在植入步骤期间可以进入绳索状拉力体42内部的空腔中以及在拉力体42和第一成形轮56之间的空腔中，如上面参照图5所述。
在图4至5所述的实施例中展示了在第一制造站进行第一制造步骤之后的承载皮带20的至少一个拉力体42，其直径为分皮带66的连接面52的宽度的大约5％至20％。此外，至少一个拉力体42的大于80％、优选大于90％、特别优选大于95％的表面被第一皮带层46的可塑化的第一材料遮盖。
为了进一步改善用于第一皮带层46的可塑化的第一材料与植入的拉力体42之间的连接，有利的是，在植入过程期间加热拉力体42。为此比如设置用于加热需向第一成形轮56引导的拉力体42的第一加热装置68，使得在运行到成形轮56上之前加热拉力体。
尽管在图4和5中未示出，但第一导向装置58也可以在其面向第一成形轮56的内侧面上是异形的，用以给予分皮带66或制成的承载皮带20的第一外表面50异形的形状。特别是承载皮带20的第一外表面50可以具有在纵向上延伸的肋或楔形肋，如接下来结合参照图8至10讨论的承载皮带20的特殊的实施方式。可选择或可附加的是，也可以在第一外表面50上设置其它的表面结构。此外，承载皮带20的第一外表面50的异形化或结构化以有利的方式在至少一个拉力体42植入第一皮带层46期间完成。
按照优选的替换方法，在所述的植入步骤中分皮带66利用形成承载皮带20的外表面50的未异形化的平面来挤压。根据下面描述的第二制造步骤承载皮带20在又一个独立的制造步骤中进行后续加工，使得承载皮带如前所述具有在其纵向上延伸的肋。承载皮带的后续加工以有利的方式通过以特别适于研磨弹性材料的异形的研磨盘的研磨来完成。此外去除的材料被吸出并且循环利用。
在本发明的有利改进中，第一成形轮56或其外圆周设计成使得分皮带66的连接面52在植入步骤期间具有表面结构。如在图6中所示，优选至少各拉力体42之间的连接面52的部分设计有表面结构70，比如栅格形状或不规则的打毛、压花或网纹等。此外，在连接面52中的拉力体42的区域也可以设计有表面结构70。这种表面结构70增大了连接面52的面积并且改善了后续的与第二皮带层48的连接。
根据图4A和4B在第一制造站中制造分皮带66之后实施在第二制造站中的承载皮带20的制造，比如在图7A和7B中举例示出。
如在图7A中所示，第二制造站与用于皮带状承载装置20的第一制造站类似包括在逆时针方向上旋转的第二成形轮72以及缠绕第二成形轮72的圆周段的第二导向装置74。第二导向装置74可以比如同第一成形轮56的第一导向装置58那样由环状的成形带构成，该成形带通过多个滑轮引导并且与第二成形轮72的圆周面和两个在此未示出的、从该圆周面上突起的导向肋共同构成成形空腔。第二导向装置74也可以是所述的成形空腔的固定的外壁，该外壁与第二成形轮72的圆周面以及两个从该圆周面上突起的导向肋共同构成该成形空腔。在这种情况下第二导向装置74的面向成形轮72的侧面有利地具有滑动元件，用以使得在形成成形空腔的固定外壁的第二导向装置74和利用成形轮72回转来挤压的、所产生的第二皮带层48的成形体之间的相对运动变得容易。
与图4A和4B的第一制造站相反，第二制造站的第二成形轮72具有一种圆周面，该圆周面与第一皮带层46或分皮带66的第一外表面50的异形形状一致。在图7B中展示的实施例中，针对以下情况设置用于第二成形轮72的平整的圆周面，即承载皮带20的第一外表面50不具有异形形状，即应具有平整的表面结构，或者针对以下情况，即只有通过后续加工之后才对所述的外表面50异形化。优选通过合适的侧部的导向元件(未示出)限定的第二成形轮72的圆周面的宽度与承载皮带20的所需宽度一致。
在根据图7A的第二制造站中向第二成形轮72输送在上述的第一制造站中制造的分皮带66，其输送方式使得分皮带66的第一外表面50与第二成形轮72的圆周面接触。具有流动特性的可塑化的第二材料流体从第二挤压机76基本上无压力地给到在第二成形轮72和第二导向装置74之间形成的成形空腔中。来自第二挤压机76的材料流体通过第二导向装置74压向分皮带66的连接面并且作为第二皮带层48在该连接面上成形。此外，第二皮带层48获得其最终形状并且最后与第一皮带层46和在两个皮带层之间植入的拉力体42构成承载皮带20。此外，由第二皮带层48形成的承载皮带20的第二外表面54面向导向装置74。
如在图7B中所示，在成型过程中具有流动特性的第二材料朝分皮带66的形成连接面52的整个平面流动。如上所述，在该连接面52的表面结构化70的情况下，在第一和第二皮带层46、48之间的连接特别好。由于拉力体42在第一制造站中尽可能完全地被植入第一皮带层46中，因此第二皮带层48与拉力体42几乎不接触或完全不接触。
为了进一步改善在用于第二皮带层48的可塑化的第二材料和之前制成的分皮带66之间的连接，有利的是，分皮带66在所述的成形过程期间被加热。为此比如设置第二加热装置78用于加热需向第二成形轮72输送的分皮带66，使得在分皮带运行到第二成形轮72之前加热分皮带。
尽管在图7A和7B中未示出，第二导向装置74也可以在其面向第二成形轮72的内侧面上异形化，用以给予制成的承载皮带20的第二外表面54异形形状。特别是承载皮带20的第二外表面54可以具有在纵向上延伸的肋或楔形肋，如接下来结合参照图8至10讨论的承载皮带20的特殊的实施方式。可选择或可附加的是，也可以在第二外表面54上设置其它的表面结构。此外，承载皮带20的第二外表面54的异形化或结构化以有利的方式在第二制造站中在成形过程期间完成。
按照优选的可替换方法，在所述的成形步骤中利用形成承载皮带20的第二外表面54的未异形化的平面来挤压第二皮带层48。根据下面描述的第二制造步骤承载皮带20在又一个独立的制造步骤中进行后续加工，使得承载皮带如前所述具有在其纵向上延伸的肋。承载皮带的后续加工以有利的方式通过以特别适于研磨弹性材料的异形的研磨盘的研磨来完成。此外去除的材料被吸出并且循环利用。
如前所述，针对第一和第二皮带层46、48可以选择地使用具有相同或不同特性的同一种材料或不同的材料。基于两步制造方法，有利的是，第二材料具有比第一材料更小的流动温度或熔化温度，从而由第二挤压机76输送到第二制造站中的材料流体在所有情况下都在连接面50上软化第一皮带层46的表面，用以实现两个材料之间的更好的连接，而不是软化整个分皮带66。由此可以确保具有被第一材料包围的拉力体42的整个分皮带66的形状实际上保持不变。
在优选的实施例中，用于承载皮带20的第二皮带层48选择比用于承载皮带20的第一皮带层46更软的材料。比如用于第一皮带层46的第一材料具有在室温下大约为85的肖氏硬度，而使用具有在室温下大约为80的肖氏硬度的第二材料用于第二皮带层48。
在上述的制造方法的实施例中，第一和第二外表面50、54能够在第一或第二制造站中可选地具有平坦的表面结构或具有异形形状。一个或两个外表面50、54还可以具有额外的涂层、蒸镀层、植绒或类似层(未示出)，用以有针对性地改变承载皮带20的表面的表面特性、特别是摩擦特性。该表面处理可以可选地应用在整个外表面50、54上或仅应用在外表面的一部分上比如形成外表面的楔形肋的侧边上。针对与换向轮接触的第二皮带层48，比如优选摩擦系数μ≤0.3。
4.3承载装置的特殊的实施方式
参照图8至10描述了皮带状承载装置20的不同的优选的实施方式，该承载装置可利用上述的根据本发明的制造方法制造。
在根据图8的第一实施例中承载装置20具有由第一皮带层46和第二皮带层48形成的成形体44，在该成形体中设置具有总共四个绳索状拉力体42的拉力体结构。第一皮带层46的第一外表面50设置用于与驱动轮26接触。为此第一皮带层具有两个以楔形肋80的形状的驱动肋，这两个驱动肋咬入驱动轮26的对应的槽中并且通过对应的槽侧面地引导，其中，由于楔形效应提高了压紧力和驱动装置的牵引能力。
第二皮带层48的第二外表面54设置用于与轿厢承载轮34a、34b接触并且为此具有以楔形肋82的形状的导向肋，该导向肋咬入换向轮34a、34b的对应的滑轮中并且通过对于的槽侧面地引导。
在图8的实施例中，承载皮带(20)的总高度大于其总宽度。由此承载皮带20围绕其横轴的弯曲强度增大并且抑制了在驱动轮26和承载轮30、34a、34b的槽中的夹紧。在所示的例子中总宽度与总高度的比大约为0.90。
第一皮带层46的驱动肋80的齿角α被定义成驱动肋80的两个侧边之间的内角并且在该实施例中为大约90°(通常在60°和120°之间)。相应定义的第二皮带层48的导向肋82的齿角β在该实施例中为大约80°(通常在60°和100°之间)。
如从图8可见，导向肋82的侧边高度大于两个驱动肋80的侧边高度。由此相比于将驱动肋80浸入驱动轮26的对应的槽中，可以将导向肋82更深地浸入换向轮30、34a、34b的对应的槽中。同样在图8中可见，导向肋82的侧边宽度大于两个驱动肋80的侧边宽度。通过导向肋82的更大的侧边宽度，承载皮带20在其第二外表面54上在横向上经过更宽的区域引导，由此减小了承载皮带从换向轮中的导向槽中弹出的风险。
如在图8中所示，楔形肋80、82分别具有一个削平的尖部，该尖部具有一个宽度，该宽度至少与轮26、30、34a、34b的槽的对应的对接侧边的最小距离一样大。由此避免了楔形肋的尖部接触所述的轮中的对应的楔形槽的底部并且防止相应的应力集中。
第一外表面50可以至少在楔形肋80的与驱动轮26的侧边摩擦配合的区域中具有带有PA薄膜或类似物的涂层。此外，楔形肋80还可以具有减小摩擦系数和/或减小噪音的涂层。
如上面参照图8所述，承载皮带20比如在申请人的还未公开的专利文献EP06127168.0中详细描述，因此关于承载皮带20的结构和形状可以完全参考该文献。
在图9中所示的承载皮带20的第二实施例中，与上面描述的实施例不同在于，在第一皮带层46一侧代替两个楔形肋80仅设计一个楔形肋80。这一个楔形肋80也具有大约90°的齿角α(通常在60°和120°之间)并且具有削平的尖部。在该承载皮带20中不仅在第一外表面50而且在第二外表面54上总体上得到V形造型。图9公开的承载皮带整体上具有与菱形四边形(菱形)的几何形状一致的横截面。如果齿角α和β一样大，则承载皮带的整个横截面对应于菱形。这种承载皮带的优点在于，其可以利用其两个侧面围绕具有相同成形的楔形槽的驱动轮或换向轮引导。
图10展示了承载皮带20的第三实施例。其与图9中展示的承载皮带20的不同之处在于，第一皮带层46的楔形肋80整体上设计成被弄圆的形状。
显而易见，图8至10的实施例仅是举例且本发明不应限于承载皮带20的这些特殊形状。本领域技术人员很容易认识到可以利用上述的本发明的制造方法制成的承载皮带的其它变型。
尽管在图8至10的实施例中承载皮带20的总高度分别大于其总宽度，本发明当然不限于此。如在图11A和11B中所示，本发明不仅包括高度大于宽度(图11A)的承载皮带20，还包括宽度大于高度(图11B)的承载皮带20。此外，针对承载皮带20不仅可以考虑长方形的也可以考虑正方形的横截面。总宽度与总高度的比优选位于0.8至1.2的范围之间，特别优选位于0.9至1.1的范围之间。
在上述的实施例中描述了具有一定的宽度和一定数量的植入的拉力体42和楔形肋80、82的承载皮带20的制造。特别是针对较窄的承载皮带20(即高/宽＞1)的情况，如在图8至10中举例示出，在本发明的范围中也可以使多个这种承载皮带20同时地并排地经过各相应设计的第一和第二制造站。
按照这种平行制造的一种变型，首先制造宽度为具有大量拉力体42的多个承载皮带20的总宽度的宽皮带，然后将其分割成多个承载皮带20。对此可以考虑不同的机械方法，比如切割、拉锯等等。为了简化分割过程也可以在宽皮带中设置在其纵向上延伸的理论断裂位置。为了将这种具有理论断裂位置的宽皮带分割成多个承载皮带20，可以设置驱动轮26，其中，在需分割的位置区域具有在两个相邻的槽之间增大的距离，由此在电梯设备试运行时将宽皮带在这些位置上相互展开且由此分割，从而为电梯设备提供多个承载皮带20。
为了简化在运输和安装时的操作，可以将多个承载皮带20利用比如由塑料或类似物制成的承载带或安装带相互连接。承载带或安装带优选在电梯设备上安装承载皮带20之后从承载皮带上撤去。该方法比如在申请人的还未公开的专利文献EP06118824.9中详细描述，因此关于这些内容可以完全参照该文献。
4.4端部固定装置(用于固定承载装置的自由端)
为了可靠地固定绳索状或皮带状承载装置20的自由端28a、28b可设置不同的端部固定装置。可以比如通过楔形锁、浇注、铰接或其它方法固定钢丝绳的自由端；承载皮带的自由端通常通过楔形锁固定，其中，与承载皮带的加肋的侧面相互配合的楔形锁的部件优选具有相应的槽。