JP2018178354A - 耐火性合成引張部材 - Google Patents

Abstract

【課題】荷重支持アセンブリが提供される。【解決手段】本開示の実施例に従う荷重支持アセンブリ２６は、少なくとも１つの引張部材３２を含む。引張部材１３２は、樹脂１３４、強化繊維１３６、及び引張部材１３２に耐火性を提供する少なくとも１つの添加物１３８、１４０を有する。ジャケット材料３６が、少なくとも１つの引張部材３２を覆う。代替的荷重支持アセンブリ２６及び荷重支持アセンブリ２６の作成方法が同様に開示される。【選択図】図２

Description

本開示は、荷重支持アセンブリに関する。

例えばエレベータの荷重支持部材またはローピング装置、乗客コンベアといった機械のための駆動ベルト、及び乗客コンベア用の手すりといった細長い柔軟なアセンブリのための様々な用途がある。そういった細長い柔軟なアセンブリは、ジャケット材料に包含された１つ以上の引張部材を含んでもよい。そういったアセンブリは、既存の建築基準法を満たすよう耐火性を備えて設計されてもよい。そういったアセンブリはさらに、引張強度及び剛性要件といった機械的性能要件も満たさなければならない。

本開示の実施例に従う荷重支持アセンブリは、少なくとも１つの引張部材を含む。引張部材は、樹脂、強化繊維、及び引張部材に耐火性を提供する少なくとも１つの添加物を有する。ジャケット材料が、少なくとも１つの引張部材を覆う。

先行の実施形態のいずれかにおけるさらなる実施形態では、荷重支持アセンブリは、エレベータかごの重量を支持するよう構成される。

先行の実施形態のいずれかにおけるさらなる実施形態では、荷重支持アセンブリは、乗客コンベア用の手すりである。

先行の実施形態のいずれかにおけるさらなる実施形態では、樹脂は、エポキシ、ポリウレタン、ビニルエステル、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、及びメラミンのうちの少なくとも１つを含む。

先行の実施形態のいずれかにおけるさらなる実施形態では、強化繊維は、液晶高分子、炭素繊維、ガラス繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、超高分子量ポリプロピレン繊維、繊維、ポリベンゾオキサゾール繊維、アラミド繊維及びナイロンのうちの少なくとも１つを含む。

先行の実施形態のいずれかにおけるさらなる実施形態では、少なくとも１つの添加物は、耐火特性を提供する第１添加物と、煙抑制及びチャー形成特性のうちの少なくとも１つである別の特性を提供する第２添加物とを含む。

先行の実施形態のいずれかにおけるさらなる実施形態では、第１添加物は、リン含有化合物またはポリマー及び窒素含有化合物またはポリマーのうちの少なくとも１つを含む。

先行の実施形態のいずれかにおけるさらなる実施形態では、第２添加物は、金属交換クレー、ゼオライト、モリブデン酸亜鉛、ホウ酸亜鉛複合体、亜鉛モリブデネイト、ケイ酸マグネシウム複合体のうちの少なくとも１つを含む。

先行の実施形態のいずれかにおけるさらなる実施形態では、引張部材はさらに少なくとも１つのナノフィラーを含む。

先行の実施形態のいずれかにおけるさらなる実施形態では、少なくとも１つのナノフィラーは、以下の官能基、すなわち、グリシジル、シラン、ヒドロキシル、カルボキシル、アミン、イソシアン酸塩、エチレン、及びアミドのうちの少なくとも１つを含む。

先行の実施形態のいずれかにおけるさらなる実施形態では、少なくとも１つのナノフィラーは、水酸化マグネシウム及びアルミニウム三水和物のうちの少なくとも１つを含む。

本開示の実施例に従う荷重支持アセンブリは、少なくとも１つの引張部材を含む。引張部材は、自己耐火性樹脂及び強化繊維を含む。ジャケット材料が、少なくとも１つの引張部材を覆う。

先行の実施形態のいずれかにおけるさらなる実施形態では、荷重支持アセンブリは、エレベータかごの重量を支持するよう構成される。

先行の実施形態のいずれかにおけるさらなる実施形態では、荷重支持アセンブリは、乗客コンベア用の手すりである。

先行の実施形態のいずれかにおけるさらなる実施形態では、自己耐火性樹脂は、耐火特性を提供する少なくとも１つの官能基を含む。

先行の実施形態のいずれかにおけるさらなる実施形態では、少なくとも１つの官能基は、窒素系及びリン系官能基のうちの１つである。

先行の実施形態のいずれかにおけるさらなる実施形態では、荷重支持アセンブリは、乗客コンベア用の手すりである。

先行の実施形態のいずれかにおけるさらなる実施形態では、樹脂は、エポキシ、ポリウレタン、ビニルエステル、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、及びメラミンのうちの少なくとも１つを含む。

本開示の実施例に従う荷重支持アセンブリを作成する方法は、強化繊維を金型に供給することと、樹脂前駆体を金型に供給することと、耐火性を有する樹脂を含む少なくとも１つの合成引張部材を形成するために樹脂前駆体及び繊維を硬化させることと、少なくとも１つの合成引張部材をジャケット材料で覆うこととを含む。

先行の方法のさらなる実施形態では、樹脂は、自己耐火性樹脂である。

先行の方法のいずれかにおけるさらなる実施形態では、自己耐火性樹脂は、耐火特性を提供する少なくとも１つの官能基を含む。

先行の方法のいずれかにおけるさらなる実施形態では、少なくとも１つの官能基は、硬化剤での硬化過程中に樹脂前駆体に導入される。

先行の方法のいずれかにおけるさらなる実施形態では、硬化剤は、脂肪族ポリエーテルトリアミン、ビス（４−アミノフェニル）フェニルホスフィンオキシド、ビス（３−アミノフェニル）メチルホスフィンオキシド、及びビス（４−アミノフェニル）メチルホスホネートのうちの少なくとも１つを含む。

先行の方法のいずれかにおけるさらなる実施形態は、樹脂前駆体に少なくとも１つの添加物を供給することを含む。

先行の方法のいずれかにおけるさらなる実施形態では、少なくとも１つの添加物は、耐火特性を提供する第１添加物と、煙抑制剤及びチャー形成特性のうちの少なくとも１つを提供する第２添加物とを含む。

先行の方法のいずれかにおけるさらなる実施形態では、第１添加物は、リン含有化合物またはポリマー及び窒素含有化合物またはポリマーのうちの少なくとも１つを含む。

先行の方法のいずれかにおけるさらなる実施形態では、第２添加物は、金属交換クレー、ゼオライト、モリブデン酸亜鉛、ホウ酸亜鉛複合体、亜鉛モリブデネイト、及びケイ酸マグネシウム複合体のうちの少なくとも１つを含む。

本発明の様々な特徴及び利点は、以下の詳細な記述から当業者に明らかとなるであろう。詳細な記述に添付の図面は、以下のとおり簡単に記述できる。

本発明の実施形態に従って設計された荷重支持部材を含むエレベータシステムの選択された部分を概略的に説明する図である。 １つの例示的エレベータ荷重支持部材アセンブリを概略的に示す端面図である。 別の例示的エレベータ荷重支持アセンブリを概略的に説明する端面図である。 本発明の実施形態に従って設計された駆動ベルト及び手すりを含む乗客コンベアを図式的に説明する図である。 例示的駆動ベルト構成を概略的に示す図である。 例示的手すり構成を概略的に示す図である。 例示的合成引張部材の詳細図を概略的に示す。 合成引張部材を作成するシステムを概略的に示す図である。 別の例示的合成引張部材の詳細図を概略的に示す。

図１は、例示的エレベータシステム２０の選択された部分を概略的に示す。エレベータかご２２及び釣合いおもり２４が、荷重支持アセンブリ２６によって吊り下げられる。１つの実施例では、荷重支持アセンブリ２６は、複数のフラットベルトを備える。別の実施例では、荷重支持アセンブリ２６は、複数のラウンドロープを備える。

荷重支持アセンブリ２６は、エレベータかご２２及び釣合いおもり２４の重量を支え、滑車２８及び３０の移動によるエレベータかご２２の所望の位置への移動を容易にする。滑車の１つは、エレベータかご２２の所望の移動及び配置を引き起こすよう既知の方法でエレベータ機械によって移動される牽引滑車となる。もう１つの滑車は、この実施例では遊動輪滑車である。

図２は、例示的荷重支持アセンブリ２６の一部として含まれる１つの例示的フラットベルト構成を概略的に示す端面図である。この実施例では、フラットベルトは、複数の細長いコード引張部材３２及び引張部材３２に接触するポリマージャケット３４を含む。この実施例では、ジャケット３４は引張部材３２を包含する。１つの実施例におけるポリマージャケット３４は、熱可塑性エラストマーを含む。１つの実施例では、ジャケット３４は熱可塑性ポリウレタンを含む。

荷重支持アセンブリ２６の一部として用いられる例示的ロープは、図３に概略的に示され、少なくとも１つの引張部材３２及びポリマージャケット３４とを含む。図３の実施例では、前述のものと同じ材料が用いられ得る。

図４は、例示的乗客コンベア４０を概略的に説明する。この実施例では、複数の踏段４２が乗降場４４と４６との間で乗客を運ぶよう既知の方法で移動する。手すり４８が、コンベア４０上を移動する間に乗客が掴むために提供される。

図６に示されるように、手すり４８は、ポリマージャケット３４によって少なくとも部分的に覆われた複数の引張部材３２を含む。この実施例におけるポリマージャケットは、手すり４８の把持面及び本体を画定する。

図４の実施例はさらに、所望の方向に踏段４２を推進するための駆動装置５０を含む。モータ５２が、駆動ベルト５６の移動を引き起こすよう駆動滑車５４を回転させる。図５に示されるように、例示的駆動ベルト５６は、ジャケット３４によって覆われた複数の細長いコード引張部材３２を有する。ジャケット材料は、駆動滑車５４上の対応面と相互作用する歯５７を画定する。踏段チェーン５８（図４）が、踏段４２の所望の移動を引き起こすよう駆動ベルト５６上の歯５９によって係合される。この実施例では、歯５７及び５９は、駆動ベルト５６の互いに反対向きの側にある。

いくつかの実施形態では、引張部材３２は合成材料、より詳細には繊維強化高分子樹脂を含む。合成引張部材３２は、金属ベースの引張部材よりも軽量であり、いくつかの状況で有利になり得る。合成材料は、固有の耐火性質または特性を通常は有していない。

図７は、第１例示的合成引張部材１３２の選択された特徴を概略的に説明する。合成引張部材１３２は樹脂１３４を含む。例示的樹脂１３４は、エポキシ、ポリウレタン、ビニルエステル、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、及びメラミンを含む。

引張部材１３２は、合成引張部材１３２の機械的特性を向上させる繊維１３６を含む。繊維１３６は、この実施例では樹脂１３４に包含される。図７において繊維１３６は互いに平行に配置されて示されるが、ランダムな繊維配置を含むあらゆる繊維配置が用いられ得る。例示的繊維１３６は、液晶高分子、炭素繊維、ガラス繊維、超高分子量ポリエチレン及び／またはポリプロピレン繊維、ポリベンゾオキサゾール繊維、アラミド繊維及びナイロンを含む。

樹脂１３４は１つ以上の添加物をさらに含む。特定の実施例では、合成引張部材１３２は、耐火特性を提供する第１添加物１３８と、煙抑制／チャー形成特性を提供する第２添加物１４０とを含む。例示的耐火性第１添加物１３８は、リン含有または窒素含有化合物またはポリマーを含む。例示的煙抑制及び／またはチャー形成第２添加物１４０は、金属交換クレー、ゼオライト、モリブデン酸亜鉛、ホウ酸亜鉛複合体、亜鉛モリブデネイト、ケイ酸マグネシウム複合体を含む。

説明された実施例では、合成引張部材１３２は任意選択のナノフィラー１４２を含む。任意選択のナノフィラー１４２は、合成引張部材１３２の機械的特性及びカスタマイズを改善することができる。例示的ナノフィラー１４２は、以下の官能基、すなわち、グリシジル、シラン、ヒドロキシル、カルボキシル、アミン、イソシアン酸塩、エチレン、及びアミドのうちの１つ以上を有する材料を含む。より詳細には、例示的ナノフィラーは、水酸化マグネシウム及びアルミニウム三水和物を含む。いくつかの実施例では、ナノフィラー１４２は化学的に処理される。

図８は、例示的引張部材１３２を作成するためのシステム１４４を示す。システム１４４は、少なくとも１つの樹脂前駆体タンク１４６及び少なくとも１つの定量ポンプ１４８を含む。この実施例は、２つのタンク１４６と、少なくとも１つの樹脂前駆体タンク１４６それぞれのための専用の定量ポンプ１４８とを含む。添加物１３８、１４０及び任意選択のナノフィラー１４２が、少なくとも１つの樹脂前駆体タンク１４６に添加される。１つの実施例では、複数の樹脂前駆体タンク１４６が、異なる種類の樹脂前駆体（例えば、前述の例示的樹脂１３４に選択された前駆体）を含み、共に混合される。少なくとも１つの樹脂前駆体タンク１４６は、添加物を加えた樹脂前駆体を注入ボックス１５０に供給する。注入ボックス１５０はさらに繊維１３６を受ける。

注入ボックス１５０は、樹脂１３４及び繊維１３６を金型１５２に供給する。１つの実施例では、金型１５２は注入ボックス１５０とは異なる温度にある。より詳細には、金型１５２は冷却される。金型１５２は、樹脂１３４及び繊維１３６を引張部材１３２の形状へと形成する。形成された引張部材１３２は、樹脂１３４を硬化させるよう選択された様々な温度にある１つ以上のゾーン１５４、１５６及び１５８を通じて移動する。

図９は、第２例示的合成引張部材２３２の特徴を概略的に説明する。合成引張部材２３２は、自己耐火性樹脂２３４及び強化繊維１３６を含む。自己耐火性樹脂２３４は、耐火性硬化剤で化学的に硬化される樹脂前駆体を含む。硬化は、耐火性官能基を樹脂前駆体へと組み込ませ、自己耐火性樹脂２３４を形成する。１つの実施例では、硬化は耐火性官能基を自己耐火性樹脂２３４の架橋へと導く。

例示的自己耐火性樹脂２３４は、剛性の熱硬化性炭素エポキシ複合材である。例示的エポキシ樹脂前駆体は、ジグリシジルメチルホスホネート、ジグリシジルフェニルホスホネート、亜リン酸トリグリシジル、及びリン酸トリグリシジルを含む。例示的硬化剤は、脂肪族ポリエーテルトリアミン（Ｈｕｎｔｓｍａｎ社より入手可能なＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｔ−４０３等）、ビス（４−アミノフェニル）フェニルホスフィンオキシド、ビス（３−アミノフェニル）メチルホスフィンオキシド及びビス（４−アミノフェニル）メチルホスホネートを含む。

自己耐火性樹脂２３４を含む引張部材２３２は、１つの実施例では、樹脂前駆体が耐火特性を既に有するため樹脂前駆体に添加物を添加しないという点以外では図８のシステム１４４と類似したシステムによって形成される。

図８において繊維１３６は互いに平行に配置されて示されるが、ランダムな繊維配置を含むあらゆる繊維配置が用いられ得る。例示的繊維１３６は、液晶高分子、炭素繊維、ガラス繊維、超高分子量ポリエチレン及び／またはポリプロピレン繊維、ポリベンゾオキサゾール繊維、アラミド繊維及びナイロンを含む。

上記の説明は実質的に限定するものではなく例示に過ぎない。本発明の本質を必ずしも逸脱しない、開示された実施例への変形及び修正は、当業者に明らかとなるであろう。本発明に付与される法的保護の範囲は、以下の特許請求の範囲を検討することによってのみ決定することができる。

Claims (27)

1. 少なくとも１つの引張部材であって、樹脂、強化繊維、及び前記引張部材に耐火性を提供する少なくとも１つの添加物を有する、少なくとも１つの引張部材と、
   前記少なくとも１つの引張部材を覆うジャケット材料と、
   を備える荷重支持アセンブリ。
2. 前記荷重支持アセンブリが、エレベータかごの重量を支持するよう構成される、請求項１に記載の荷重支持アセンブリ。
3. 前記荷重支持アセンブリが、乗客コンベア用の手すりである、請求項１に記載の荷重支持アセンブリ。
4. 前記樹脂が、エポキシ、ポリウレタン、ビニルエステル、エチレンプロピレン、ジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、及びメラミンのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の荷重支持アセンブリ。
5. 前記強化繊維が、液晶高分子、炭素繊維、ガラス繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、超高分子量ポリプロピレン繊維、繊維、ポリベンゾオキサゾール繊維、アラミド繊維及びナイロンのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の荷重支持アセンブリ。
6. 前記少なくとも１つの添加物が、耐火特性を提供する第１添加物と、煙抑制及びチャー形成特性のうちの少なくとも１つである別の特性を提供する第２添加物とを含む、請求項１に記載の荷重支持アセンブリ。
7. 前記第１添加物が、リン含有化合物またはポリマー及び窒素含有化合物またはポリマーのうちの少なくとも１つを含む、請求項６に記載の荷重支持アセンブリ。
8. 前記第２添加物が、金属交換クレー、ゼオライト、モリブデン酸亜鉛、ホウ酸亜鉛複合体、亜鉛モリブデネイト、ケイ酸マグネシウム複合体のうちの少なくとも１つを含む、請求項６に記載の荷重支持アセンブリ。
9. 前記引張部材が、少なくとも１つのナノフィラーをさらに含む、請求項１に記載の荷重支持アセンブリ。
10. 前記少なくとも１つのナノフィラーが、以下の官能基、すなわち、グリシジル、シラン、ヒドロキシル、カルボキシル、アミン、イソシアン酸塩、エチレン、及びアミドのうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載の荷重支持アセンブリ。
11. 前記少なくとも１つのナノフィラーが、水酸化マグネシウム及びアルミニウム三水和物のうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載の荷重支持アセンブリ。
12. 自己耐火性樹脂及び強化繊維を含む、少なくとも１つの引張部材と、
    前記少なくとも１つの引張部材を覆うジャケット材料と、
    を備える荷重支持アセンブリ。
13. 前記荷重支持アセンブリが、エレベータかごの重量を支持するよう構成される、請求項１２に記載の荷重支持アセンブリ。
14. 前記荷重支持アセンブリが、乗客コンベア用の手すりである、請求項１２に記載の荷重支持アセンブリ。
15. 前記自己耐火性樹脂が、耐火特性を提供する少なくとも１つの官能基を含む、請求項１２に記載の荷重支持アセンブリ。
16. 前記少なくとも１つの官能基が、窒素系及びリン系官能基のうちの１つである、請求項１５に記載の荷重支持アセンブリ。
17. 前記荷重支持アセンブリが、乗客コンベア用の手すりである、請求項１に記載の荷重支持アセンブリ。
18. 前記樹脂が、エポキシ、ポリウレタン、ビニルエステル、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、及びメラミンのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の荷重支持アセンブリ。
19. 強化繊維を金型に供給することと、
    樹脂前駆体を前記金型に供給することと、
    耐火性を有する樹脂を含む少なくとも１つの合成引張部材を形成するために前記樹脂前駆体及び繊維を硬化させることと、
    前記少なくとも１つの合成引張部材をジャケット材料で覆うことと、
    を含む、荷重支持アセンブリの作成方法。
20. 前記樹脂が、自己耐火性樹脂である、請求項１９に記載の方法。
21. 前記自己耐火性樹脂が、耐火特性を提供する少なくとも１つの官能基を含む、請求項２０に記載の方法。
22. 前記少なくとも１つの官能基が、硬化剤での硬化過程中に前記樹脂前駆体に導入される、請求項２１に記載の方法。
23. 前記硬化剤が、脂肪族ポリエーテルトリアミン、ビス（４−アミノフェニル）フェニルホスフィンオキシド、ビス（３−アミノフェニル）メチルホスフィンオキシド、及びビス（４−アミノフェニル）メチルホスホネートのうちの少なくとも１つを含む、請求項２２に記載の方法。
24. 前記樹脂前駆体に少なくとも１つの添加物を供給することを含む、請求項１９に記載の方法。
25. 前記少なくとも１つの添加物が、耐火特性を提供する第１添加物と、煙抑制剤及びチャー形成特性のうちの少なくとも１つを提供する第２添加物とを含む、請求項２４に記載の方法。
26. 前記第１添加物が、リン含有化合物またはポリマー及び窒素含有化合物またはポリマーのうちの少なくとも１つを含む、請求項２５に記載の方法。
27. 前記第２添加物が、金属交換クレー、ゼオライト、モリブデン酸亜鉛、ホウ酸亜鉛複合体、亜鉛モリブデネイト、及びケイ酸マグネシウム複合体のうちの少なくとも１つを含む、請求項２５に記載の方法。

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