Модуль, содержащий стабилизатор трения, и способ его получения

Модуль, содержащий стабилизатор трения, и способ его получения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[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 тросов заключены в полиуретановую оболочку. Например, в патенте США №№6,295,799 и 6,739,433 описаны ремни, применяемые при удерживании в подвешенном состоянии кабины подъемника и противовеса в подъемной системе. Пример конструкции перил пассажирского конвейера описан в патенте США №4,982,829. Образец приводного ремня пассажирского конвейера описан в патенте США №6,540,060.

[0002] Одной из особенностей указанных модулей является то, что они взаимодействуют с другими деталями системы. Коэффициент трения между оболочкой и другими деталями системы обычно выбран таким образом, чтобы получить удовлетворительные эксплуатационные характеристики. Например, для управления движением кабины подъемника необходимо некоторое трение для достижения достаточной силы тяги между несущими элементами подъемника и тросоведущим шкивом. Шероховатость поверхности шкива, оболочки или обеих деталей является одним фактором, который влияет на коэффициент трения между ними. Еще одним фактором является химический состав материала оболочки.

[0003] К перилам для пассажирских конвейеров предъявляются другие требования в отношении характеристик трения. Одна сторона перил скользит вдоль направляющего устройства. Предпочтительно, чтобы такое движение перил происходило при ограниченном трении или в отсутствие трения между перилами и направляющим устройством. Другая сторона перил образует поверхность, за которую держатся пассажиры, едущие на конвейере. Для этой поверхности необходимы другие характеристики трения. Поверхность, за которую держатся пассажиры, часто захватывается роликами, применяемыми для приведения перил в трения между перилами и приводным устройством, чтобы обеспечить требуемое движение.

[0004] Коэффициент трения между указанными деталями может изменяться со временем. Например, могут измениться шероховатость поверхности, химический состав поверхности или и то и другое. На поверхности могут скапливаться загрязняющие вещества, которые должны быть удалены. В процессе технического обслуживания могут применяться очищающие растворители или смазочные материалы. Любой из указанных факторов может менять шероховатость поверхности, ее химический состав или и то и другое, что приводит к дополнительным изменениям характеристик трения деталей. Требуются дополнительные усилия для того, чтобы сохранить необходимые характеристики трения. Даже когда предпринимают попытки, известные в данной области техники, результаты являются противоречивыми или не достаточно точными. Поддержание соответствующих свойств трения необходимо, например, для поддержания требуемого уровня эксплуатационных характеристик. Техническим результатом заявленного изобретения является достижение постоянных трибологических свойств (свойств трения) у модулей для передачи тягового усилия, включающих корд и полимерную пленку.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] 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 трения, который облегчает поддержание требуемых характеристик трения по меньшей мере внешней поверхности оболочки.

[0006] 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 трения с основой полимерной смолы с получением концентрата смешанного материала. Затем смешанный материал смешивают с основным полимерным материалом с получением материала оболочки. Затем из материала оболочки формуют по меньшей мере часть элемента, работающего на растяжение, для придания оболочке требуемой формы.

[0007] 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

[0008] На фиг.1 схематично показаны выбранные части подъемной системы, включающей несущий элемент, выполненный согласно варианту реализации настоящего изобретения.

[0009] На фиг.2 представлен вид с торца, на котором схематично показан один пример модуля несущего элемента подъемника.

[00010] На фиг.3 представлен вид с торца, схематично иллюстрирующий другой пример несущего модуля подъемника.

[00011] На фиг.4 схематично изображен пассажирский конвейер, включающий приводной ремень и перила, выполненные согласно варианту реализации настоящего изобретения.

[00012] На фиг.5 схематично показан пример конфигурации приводного ремня.

[00013] На фиг.6 схематично показан пример конфигурации перил.

[00014] На фиг.7 схематично показан пример способа изготовления модуля, выполненного согласно варианту реализации настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[00015] 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.

[00016] 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 22 подъемника. В некоторых реализациях, например с плоскими ремнями, тросоведущий шкив может быть выполнен в виде вала механического устройства (т.е. не отдельная деталь, прикрепленная к валу). Другой вариант шкива в этой реализации представляет собой направляющий шкив.

[00017] На Фиг.2 представлен вид с торца, на котором схематично показан один из примеров конфигурации плоского ремня в одной из реализации несущего модуля 26. В этом примере реализации плоский ремень включает множество удлиненных кордовых 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.

[00018] 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.

[00019] Нагрузка на ремень, выполненный в соответствии с одним примером реализации, осуществляется с помощью элементов 32, работающих на растяжение. Взаимодействие между оболочкой 34 и шкивами 28, 30 требует определенной величины трения для достижения, например, достаточной силы тяги. Поддержание требуемого коэффициента трения обеспечивает согласованную работу системы. В каждом из примеров на фиг.2 и 3 полимерный материал для оболочки 34 включает стабилизатор трения, который облегчает поддержание требуемых характеристик трения по меньшей мере внешней поверхности оболочки 34.

[00020] 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.

[00021] 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. Материал полимерной оболочки содержит по меньшей мере один стабилизатор трения, который облегчает поддержание требуемых характеристик трения по меньшей мере внешней поверхности захвата оболочки 34.

[00022] 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.

[00023] Требуемые величины трения полезны для обеспечения необходимого взаимодействия между приводным ремнем 56 с одной стороны и шкивом привода 54 или цепью ступеней 58 с другой стороны. В этом примере приводной ремень 56 включает материал полимерной оболочки по меньшей мере с одним стабилизатором трения, который облегчает поддержание требуемых характеристик трения по меньшей мере внешней поверхности оболочки 34.

[00024] 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.

[00025] На фиг.7 схематично показан способ 60 изготовления модуля, такого как несущий элемент подъемника, перила пассажирского конвейера или приводной ремень, такой как ремень, применяемый для пассажирского конвейера. Стабилизатор трения 62 смешивают с подаваемой полимерной смолой основы 64 в смесителе для концентрата 66.

[00026] Стабилизатор трения 62 представляет собой стабилизатор на основе меламина, на основе фосфата или и то и другое. Примеры стабилизаторов трения включают меламиновые соли, не содержащие галоген. В некоторых примерах усилители трения на основе меламиновой соли включают цианурат меламина и фосфат меламина. Указанные примеры применяют с термопластичным полиуретановым материалом оболочки.

[00027] В других примерах реализации стабилизаторы трения включают органические фосфаты. В одном примере такой стабилизатор представляет собой углеводород-фосфат. Такой стабилизатор трения используют с материалами оболочки, которые содержат эластомерные сплавы, такие как резины, обрабатываемые в расплаве.

[00028] Количество стабилизатора трения можно изменять для достижения заданных характеристик трения. В одном примере реализации массовая доля стабилизатора трения, смешанного с полимерной смолой основы в смесителе 66 для приготовления концентрата, составляет от 20% до 50%. Затем, согласно этому примеру реализации, полученный концентрат смешанного материала смешивают с основным полимерным материалом 68 в смесителе 70 для приготовления материала оболочки. После перемешивания в смесителе 70 массовая доля стабилизатора трения в полученном материале оболочки может составлять до 20%. В одном примере реализации массовая доля стабилизатора трения в материале оболочки составляет от 0.2% до 20%. В одном примере реализации массовая доля стабилизатора трения в полимерном материале, полученном в смесителе 70 для приготовления материала оболочки, составляет от примерно 0.2% до примерно 10%.

[00029] Как показано на фиг.7, 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.

[00030] Применение стабилизатора трения на основе меламина или на основе фосфата в количестве до 20% от массы полимерного материала оболочки улучшает временную стабильность характеристик трения материала оболочки. Стабилизатор трения минимизирует или препятствует изменениям характеристик трения с течением времени.

[00031] Присутствие стабилизатора трения по меньшей мере в одном варианте реализации не нарушает или не изменяет неблагоприятным образом других свойств материала оболочки, таких как эластичность основного полимерного материала, так что оболочка функционирует так, как это необходимо для ее конкретного применения (например, может следовать за направляющим устройством, когда модуль выполнен в виде перил пассажирского конвейера, может передавать достаточную движущую силу, когда модуль выполнен в виде ведущего элемента, такого как ремень, или может наматываться вокруг шкивов и обеспечивать достаточную силу тяги для перемещения кабины подъемника, когда модуль выполнен в виде несущего элемента подъемника). Кроме того, не подвергается риску способность к формованию оболочки в требуемую форму и поддержанию хорошей адгезии между оболочкой 34 и элементами 32, работающими на растяжение. Фактически в некоторых образцах адгезия между материалом оболочки 34 и элементами 32 улучшается за счет присутствия огнезащитного средства в материале оболочки.

[00032] Примеры стабилизаторов трения обеспечивают неожиданно хорошую устойчивость характеристик трения оболочки по сравнению с материалом полимерной оболочки, не содержащим один из таких стабилизаторов. В некоторых примерах адгезионная прочность по меньшей мере вдвое выше прочности, которую можно достигнуть без применения стабилизаторов трения согласно примерам реализации.

[00033] Благодаря стабилизаторам трения согласно примерам реализации оболочка модуля также обладает хорошей термостойкостью, гидролитической устойчивостью, низкими гидрофильными свойствами и хорошей совместимостью при взаимодействии с другими деталями, такими как шкив подъемника или цепь ступеней пассажирского конвейера. Описанные стабилизаторы трения также придают огнезащитные свойства материалу оболочки.

[00034] 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 для передачи тягового усилия включающий:по меньшей мере один удлиненный элемент, работающий на растяжение; и оболочку, покрывающую по меньшей мере часть указанного по меньшей мере одного элемента, работающего на растяжение, при этом оболочка содержит полимерный материал и по меньшей мере один компонент, выбранный из компонента на основе меламина или компонента на основе фосфата, который введен в полимерный материал с целью включения стабилизатора трения, который облегчает поддержание требуемых характеристик трения по меньшей мере для внешней поверхности оболочки.

2. Модуль по п.1, отличающийся тем, что стабилизатор трения на основе меламина содержит меламиновую соль, не содержащую галоген.

3. Модуль по п.1, отличающийся тем, что стабилизатор трения на основе меламина содержит по меньшей мере одну соль, выбранную из цианурата меламина или фосфата меламина.

4. Модуль по п.1, отличающийся тем, что стабилизатор трения на основе фосфата содержит фосфатное органическое соединение.

5. Модуль по п.1, отличающийся тем, что стабилизатор трения на основе фосфата содержит по меньшей мере одну соль, выбранную из фосфата меламина или углеводород-фосфатного соединения.

6. Модуль по п.1, включающий множество удлиненных кордовых элементов, работающих на растяжение, по меньшей мере частично покрытых оболочкой.

7. Модуль по п.1, отличающийся тем, что модуль включает несущий элемент подъемника.

8. Модуль по п.7, отличающийся тем, что несущий элемент подъемника включает плоский ремень.

9. Модуль по п.1, отличающийся тем, что модуль включает один из модулей, выбранных из ведущего элемента пассажирского конвейера и перил пассажирского конвейера.

10. Модуль по п.9, отличающийся тем, что ведущий элемент включает приводной ремень.

11. Модуль по п.1, отличающийся тем, что массовая доля стабилизатора трения в полимерном материале составляет до 20%.

12. Модуль по п.11, отличающийся тем, что массовая доля стабилизатора трения в полимерном материале составляет от примерно 0,2% до примерно 10%.

13. Способ изготовления модуля для передачи тягового усилия, содержащего по меньшей мере один удлиненный кордовый элемент, работающий на растяжение, по меньшей мере частично покрытый полимерной оболочкой, включающий стадии:обеспечение полимерного материала;введение по меньшей мере одного компонента, выбранного из компонента на основе меламина или компонента на основе фосфата, в полимерный материал с целью включения стабилизатора трения в полимерный материал; инанесение полимерного материала, содержащего стабилизатор трения, по меньшей мере на один удлиненный кордовой элемент, работающий на растяжение, для того, чтобы придать оболочке требуемую форму, при этом стабилизатор трения обеспечивает устойчивость свойствам трения оболочки.

14. Способ по п.13, включающий:смешивание полимерной смолы основы и указанного стабилизатора трения с получением порции смешанного материала; исмешивание указанной порции смешанного материала с полимерным материалом с получением порции материала оболочки;при этом на указанной стадии нанесения используют указанную порцию материала оболочки.

15. Способ по п.13, отличающийся тем, что стабилизатор трения на основе меламина содержит по меньшей мере одну соль, выбранную из цианурата меламина, фосфата меламина или меламиновой соли, не содержащей галоген.

16. Способ по п.13, отличающийся тем, что массовая доля стабилизатора трения в материале оболочки составляет примерно от 0,2% до примерно 10%.

17. Способ по п.13, отличающийся тем, что массовая доля стабилизатора трения в полимерном материале составляет до 20%.

18. Способ по п.13, отличающийся тем, что стабилизатор трения на основе фосфата содержит фосфатное органическое соединение.

19. Способ по п.13, отличающийся тем, что стабилизатор трения на основе фосфата содержит по меньшей мере одну соль, выбранную из фосфата меламина или углеводород-фосфатного соединения.

20. Способ по п.13, включающий множество удлиненных кордовых элементов, работающих на растяжение, по меньшей мере частично покрытых оболочкой.

21. Способ по п.13, отличающийся тем, что модуль включает несущий элемент подъемника.

22. Способ по п.21, отличающийся тем, что несущий элемент подъемника включает плоский ремень.

23. Способ по п.13, отличающийся тем, что модуль включает деталь, выбранную из ведущего элемента пассажирского конвейера и перил пассажирского конвейера.

24. Способ по п.23, отличающийся тем, что ведущий элемент включает приводной ремень.