Модуль, содержащий стабилизатор геометрических размеров, и способ его получения
Удлиненные гибкие модули находят различное применение, например, в несущих элементах подъемников или канатных устройствах, приводных ремнях для механических устройств, таких, например, как пассажирский конвейер и перила для пассажирских конвейеров. Такие модули могут иметь конструкцию, в которой множество кордов заключены в оболочку. Модуль включает по меньшей мере один удлиненный элемент, работающий на растяжение, и оболочку, покрывающую по меньшей мере часть по меньшей мере одного элемента, работающего на растяжение. Оболочка содержит полимерный материал и стабилизатор геометрических размеров на основе меламина для образования устойчивого вспучивающегося покрытия на внешней стороне оболочки в ответ на высокотемпературные условия, причем образованное покрытие удерживает материал оболочки вблизи элемента, работающего на растяжение, в условиях высокой температуры. Способ изготовления модуля, содержащего по меньшей мере один удлиненный кордовый элемент, работающий на растяжение, по меньшей мере частично покрытый полимерной оболочкой, предусматривает стадии: обеспечение полимерного материала; обеспечение стабилизатора геометрических размеров на основе меламина для получения на внешней стороне оболочки устойчивого вспучивающегося покрытия в ответ на высокотемпературные условия. Образованное покрытие удерживает материал оболочки вблизи элемента, работающего на растяжение, в условиях высокой температуры; и формование из полимерного материала и стабилизатора геометрических размеров оболочки требуемой формы. При этом обеспечивается минимизация или полное исключение капания и стекания материала полимерной оболочки модуля в случае высокотемпературных условий. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 7 ил.
[0001] Удлиненные гибкие модули находят различное применение, например, в несущих элементах подъемников или канатных устройствах, приводных ремнях для механических устройств, таких, например, как пассажирский конвейер и перила для пассажирских конвейеров. Такие модули могут иметь конструкцию, в которой множество кордов заключены в полиуретановую оболочку. Например, в патенте США №№6295799 и 6739433 показаны ремни, применяемые при удерживании в подвешенном состоянии кабины подъемника и противовеса в подъемной системе. Пример конструкции перил пассажирского конвейера показан в патенте США №4982829. Образец приводного ремня пассажирского конвейера показан в патенте США №6540060.
[0002] При применении таких модулей, полимерная оболочка может плавиться в условиях чрезвычайно высоких температур, например, когда устройство находится вблизи огня. Плавящийся материал оболочки может стекать на другие детали или структуры системы нежелательным образом. Например, расплавленный материал оболочки несущего элемента подъемника может стекать на крышу кабины подъемника или на поверхность пола нижней части шахты подъемника. В случае пассажирского конвейера, материал перил может стекать на балюстраду или другие детали, связанные с рамой конвейера. Подобным образом, приводной ремень в пассажирском конвейере может плавиться и стекать на элементы привода.
[0003] Было бы полезным минимизировать или избежать такого капанья или стекания материала полимерной оболочки в случае высокотемпературных условий, например, во время пожара. Техническим результатом настоящего изобретения является минимизация или полное исключение капанья или стекания материала полимерной оболочки модуля в случае высокотемпературных условий, а также обеспечение способа получения указанного модуля.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004] В одном из примеров реализации модуль включает по меньшей мере один удлиненный элемент, работающий на растяжение. Оболочка покрывает по меньшей мере часть элемента, работающего на растяжение. Оболочка выполнена из полимерного материала, содержащего стабилизатор геометрических размеров на основе меламина, который облегчает удержание материала оболочки вблизи элемента, работающего на растяжение, если модуль подвергается высокотемпературным условиям.
[0005] Согласно одному из примеров реализации, способ изготовления модуля, содержащего по меньшей мере один удлиненный элемент, работающий на растяжение, по меньшей мере частично покрытый оболочкой, включает смешивание стабилизатора геометрических размеров на основе меламина со смолой основы, входящей в состав оболочки, с получением концентрата смешанного материала. Смешанный материал смешивают с полимером основы и получают материал оболочки. Затем из материала оболочки формуют оболочку требуемой формы.
[0006] Различные особенности и преимущества описанных примеров реализации станут очевидны специалистам в данной области техники из следующего подробного описания изобретения. Чертежи, прилагаемые к подробному описанию изобретения, можно коротко описать следующим образом.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0007] На фиг.1 схематично показаны выбранные части подъемной системы, включающей несущий элемент, выполненный согласно варианту реализации настоящего изобретения.
[0008] На фиг.2 представлен вид с торца, на котором схематично показан один пример модуля несущего элемента подъемника.
[0009] На фиг.3 представлен вид с торца, схематично иллюстрирующий другой пример несущего модуля подъемника.
[00010] На фиг.4 схематично изображен пассажирский конвейер, включающий приводной ремень и перила, выполненные согласно варианту реализации настоящего изобретения.
[00011] На фиг.5 схематично показан пример конфигурации приводного ремня.
[00012] На фиг.6 схематично показан пример конфигурации перил.
[00013] На фиг.7 схематично показан пример способа изготовления модуля, выполненного согласно варианту реализации настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[00014] На фиг.1 схематично показаны выбранные части примера подъемной системы 20. Кабина подъемника 22 и противовес 24 удерживаются в подвешенном состоянии с помощью несущего модуля 26. В одной реализации, несущий модуль 26 состоит из множества плоских ремней. В еще одной реализации, несущий модуль 26 состоит из множества круглых тросов.
[00015] Несущий модуль 26 поддерживает вес кабины подъемника 22 и противовеса 24 и облегчает движение кабины подъемника 22 в нужные положения путем перемещения вдоль шкивов 28 и 30. Один из шкивов будет представлять собой тросоведущий шкив, который перемещается с помощью механического устройства подъемника известным способом и вызывает требуемое перемещение и размещение кабины подъемника 22. В этом образце другой шкив является направляющим шкивом.
[00016] На фиг.2 представлен вид с торца, на котором схематично показан один из примеров конфигурации плоского ремня в одной из реализаций несущего модуля 26. В этом примере реализации, плоский ремень включает множество удлиненных тросовых элементов 32, работающих на растяжение, и полимерную оболочку 34, которая соприкасается с элементами 32. В этой реализации, оболочка 34 полностью покрывает элементы 32, работающие на растяжение. В одном примере реализации, элементы 32, работающие на растяжение, состоят из намотанных металлических кордов, например стальных. В одном примере реализации полимерная оболочка 34 выполнена из термопластичного эластомера. В одном примере реализации, оболочка 34 выполнена из термопластичного полиуретана.
[00017] Другой пример реализации схематично показан на фиг.3. Вид с торца троса, применяемого как часть несущего модуля 26, включает по меньшей мере один элемент 32, работающий на растяжение, и полимерную оболочку 34. В примере реализации на фиг.3, можно использовать те же материалы, которые были упомянуты выше.
[00018] На фиг.4 схематично показан пример реализации пассажирского конвейера 40. В этом примере, множество ступеней 42 движется известным способом для перевозки пассажиров между лестничными площадками 44 и 46. Также предусмотрены перила 48, чтобы пассажиры могли держаться при перемещении по конвейеру 40.
[00019] Как показано на фиг.6, перила 48 включают множество элементов 32, работающих на растяжение, таких как стальные корды, по меньшей мере частично покрытые полимерной оболочкой 34. В этом образце полимерная оболочка создает поверхность захвата и образует основную часть перил 48.
[00020] Реализация на фиг.4 включает приводное устройство 50 для приведения в движение ступеней 42 в нужном направлении. Двигатель 52 вращает шкив привода 54 и вызывает движение приводного ремня 56. Как показано на фиг.5, реализация приводного ремня 56 содержит множество удлиненных кордовых элементов 32, работающих на растяжение, покрытых оболочкой 34. Материал оболочки образует зубья 57, которые взаимодействуют с соответствующей поверхностью на шкиве привода 54. Цепь ступеней 58 (фиг.4) увлекается зубьями 59 на приводном ремне 56, вызывая требуемое движение ступеней 42.
[00021] При применении металла в любой из реализаций элемента 32, работающих на растяжение, металлический материал может быть без покрытия или с покрытием, или иметь защитное металлическое покрытие. Например, черный металл основы может иметь покрытие или может быть покрыт цинком, оловом или медью.
[00022] В каждом из вышеприведенных примеров реализации модулей, материал оболочки содержит стабилизатор геометрических размеров, который облегчает удержание материала оболочки вблизи элемента, работающего на растяжение, или элементов, работающих на растяжение, даже при высокотемпературных условиях, например, при пожаре вблизи модулей. В некоторых примерах реализации стабилизатор геометрических размеров работает путем образования поперечных связей или образования устойчивого к течению обуглившегося вещества или геля, который предотвращает вытекание термопластичного полимера материала оболочки. Примеры стабилизаторов геометрических размеров включают фосфат меламина и полифосфат меламина, которые можно использовать, когда оболочка содержит основной термопластический эластомер, такой как термопластичный полиуретан. В другом примере, стабилизатор геометрических размеров представляет собой углеводород-фосфатное соединение, которое можно использовать, когда оболочка содержит эластомерный сплав, такой как резина, обрабатываемая в расплаве.
[00023] Приведенные примеры реализации стабилизаторов геометрических размеров обеспечивают подавление пламени путем вспучивания и образования обуглившегося вещества, которое предотвращает плавление и стекание материала оболочки со связанных элементов, работающих на растяжение. Иными словами, стабилизатор геометрических размеров обеспечивает вспучивающуюся оболочку, которая уменьшает вероятность стекания или растекания материала оболочки на соседние поверхности. Указанные примеры реализации стабилизаторов геометрических размеров полезны в том отношении, что они имеют химический состав, схожий с основным материалом оболочки, поэтому они не приводят к уменьшению эластичности оболочки или к какому-либо другому ухудшению характеристик оболочки, которые выбраны для конкретного оборудования.
[00024] На фиг.7 схематично показан способ 60 изготовления модуля. Подаваемую партию 62 выбранного стабилизатора геометрических размеров, например, одного из упомянутых выше стабилизаторов на основе фосфата, смешивают с подаваемой полимерной смолой основы 64 в смесителе 66 для приготовления концентрата. Количество стабилизатора 62 геометрических размеров, введенное в маточную смесь смешанного материала, может составлять до 50% от массы смешанного материала. В одном примере реализации используют массовую долю стабилизатора геометрических размеров 62, составляющую от 20% до 50%.
[00025] В этом примере полученный концентрат смешанного материала затем смешивают с полимерным материалом основы 68 в смесителе 70 для приготовления материала оболочки. Полученный материал оболочки после перемешивания в смесителе 70 может содержать до 20% по массе стабилизатора геометрических размеров. В одном примере реализации используют массовую долю стабилизатора геометрических размеров в материале оболочки, составляющую от 2% до 20%.
[00026] Затем материал оболочки получают в секции 72 формования оболочки, такой как литьевая форма, обеспечивающая требуемую геометрию оболочки. В приведенном примере, множество катушек 74 подают элементы 32, работающие на растяжение, в секцию 72 формования оболочки, в которой по меньшей мере на одной внешней поверхности элементов 32 формируют оболочку, создавая требуемый модуль. В случае фиг.7, конечный модуль представляет собой несущий элемент 26 подъемника.
[00027] Предыдущее описание по своему характеру является иллюстративным, а не ограничивающим. Специалистам в данной области техники будут очевидны вариации и модификации в отношении описанных примеров реализации, которые не выходят за рамки настоящего изобретения. Рамки правовой защиты, предоставляемые этому изобретению, определяются только нижеследующей формулой изобретения.
1. Модуль, включающий:
по меньшей мере один удлиненный элемент, работающий на растяжение; и оболочку, покрывающую по меньшей мере часть по меньшей мере одного элемента, работающего на растяжение, при этом оболочка содержит полимерный материал и стабилизатор геометрических размеров на основе меламина для образования устойчивого вспучивающегося покрытия на внешней стороне оболочки в ответ на высокотемпературные условия, причем образованное покрытие удерживает материал оболочки вблизи элемента, работающего на растяжение, в условиях высокой температуры.
2. Модуль по п.1, отличающийся тем, что стабилизатор геометрических размеров содержит фосфат меламина.
3. Модуль по п.2, отличающийся тем, что стабилизатор геометрических размеров содержит полифосфат меламина.
4. Модуль по п.2, отличающийся тем, что стабилизатор геометрических размеров содержит углеводород-фосфатное соединение.
5. Модуль по п.1, отличающийся тем, что материал оболочки содержит термопластичный полиуретан, и стабилизатор геометрических размеров содержит по меньшей мере одну соль, выбранную из фосфата меламина или полифосфата меламина.
6. Модуль по п.1, отличающийся тем, что материал оболочки содержит эластомерный сплав, и стабилизатор геометрических размеров содержит углеводород-фосфатное соединение.
7. Модуль по п.1, включающий множество удлиненных кордовых элементов, работающих на растяжение, по меньшей мере частично покрытых оболочкой.
8. Модуль по п.1, отличающийся тем, что модуль включает несущий элемент подъемника.
9. Модуль по п.8, отличающийся тем, что несущий элемент подъемника включает плоский ремень.
10. Модуль по п.1, отличающийся тем, что модуль представляет собой модуль, выбранный из ведущего элемента пассажирского конвейера и перил пассажирского конвейера.
11. Модуль по п.10, отличающийся тем, что ведущий элемент включает приводной ремень.
12. Модуль по п.1, отличающийся тем, что массовая доля стабилизатора геометрических размеров в полимерном материале составляет до 50%.
13. Модуль по п.12, отличающийся тем, что массовая доля стабилизатора геометрических размеров в полимерном материале составляет от примерно 2% до примерно 20%.
14. Модуль по п.1, отличающийся тем, что стабилизатор геометрических размеров обеспечивает образование устойчивого вспучивающегося покрытия посредством по меньшей мере одного из (i) образования поперечных связей с полимером материала оболочки или (ii) образования устойчивого к текучести обуглившегося вещества или геля, который препятствует текучести полимерного материала оболочки.
15. Способ изготовления модуля, содержащего по меньшей мере один удлиненный кордовый элемент, работающий на растяжение, по меньшей мере частично покрытый полимерной оболочкой, включающий стадии:
обеспечение полимерного материала;
обеспечение стабилизатора геометрических размеров на основе меламина для получения на внешней стороне оболочки устойчивого вспучивающегося покрытия в ответ на высокотемпературные условия, при этом образованное покрытие удерживает материал оболочки вблизи элемента, работающего на растяжение, в условиях высокой температуры; и формование из полимерного материала и стабилизатора геометрических размеров оболочки требуемой формы.
16. Способ по п.15, включающий:
смешивание полимерной смолы основы и указанного стабилизатора геометрических размеров с получением порции смешанного материала; и смешивание указанной порции смешанного материала с полимерным материалом с получением порции материала оболочки;
причем на указанной стадии формования используют указанную порцию материала оболочки.
17. Способ по п.15, отличающийся тем, что стабилизатор геометрических размеров выполнен на основе фосфата.
18. Способ по п.17, отличающийся тем, что стабилизатор геометрических размеров на основе фосфата содержит по меньшей мере одну соль, выбранную из углеводород-фосфатного соединения, фосфата меламина или полифосфата меламина.
19. Способ по п.16, отличающийся тем, что смешивание включает использование в концентрате смешанного материала стабилизатора геометрических размеров в количестве, соответствующем массовой доле до 50%.
20. Способ по п.16, отличающийся тем, что смешение включает использование в материале оболочки стабилизатора геометрических размеров в количестве, соответствующем массовой доле от примерно 2% до примерно 20%.
