CN108730412A - 耐火的合成张力构件 - Google Patents
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Abstract
根据本公开的实例的承载组件包括至少一个张力构件。所述张力构件具有树脂、增强纤维和至少一种为所述张力构件提供耐火性的添加剂。护套材料覆盖所述至少一个张力构件。还公开了一种替代性承载组件和一种制造承载组件的方法。
Description
背景技术
细长的柔性组件具有多种用途，例如，诸如用于电梯承载构件或绳索布置、诸如乘客输送机等机器的传动带和乘客输送机的扶手。这样的细长柔性组件可以包括一个或多个包裹在护套材料中的张力构件。这样的组件可以被设计成具有耐火性能以便满足现有的建筑规范。这样的组件还必须符合机械性能要求，诸如拉伸强度和刚度要求。
发明内容
根据本公开的实例的承载组件包括至少一个张力构件。张力构件具有树脂、增强纤维和至少一种为张力构件提供耐火性的添加剂。护套材料覆盖所述至少一个张力构件。
在任何前述实施方案的另一个实施方案中，承载组件被构造成支撑电梯轿厢的重量。
在任何前述实施方案的另一个实施方案中，承载组件是用于乘客输送机的扶手。
在任何前述实施方案的另一个实施方案中，树脂包括环氧树脂、聚氨酯、乙烯基酯、乙烯丙烯二烯单体(EPDM)和三聚氰胺中的至少一种。
在任何上述实施方案的另一个实施方案中，增强纤维包括液晶聚合物、碳纤维、玻璃纤维、超高分子量聚乙烯纤维、超高分子量聚丙烯纤维、纤维、聚苯并噁唑纤维、芳纶纤维和尼龙中的至少一种。
在任何前述实施方案的另一个实施方案中，所述至少一种添加剂包含提供耐火性的第一添加剂和提供另一性质的第二添加剂，所述另一性质是抑烟性和成炭性中的至少一种。
在任何前述实施方案的另一个实施方案中，第一添加剂包含含磷化合物或聚合物和含氮化合物或聚合物中的至少一种。
在任何前述实施方案的另一个实施方案中，第二添加剂包含金属交换的粘土、沸石、钼酸锌、硼酸锌络合物、zinc molybdenate、硅酸镁络合物中的至少一种。
在任何前述实施方案的另一个实施方案中，张力构件还包含至少一种纳米填料。
在任何前述实施方案的另一个实施方案中，所述至少一种纳米填料包含以下官能团中的至少一种：缩水甘油基、硅烷、羟基、羧基、胺、异氰酸根、乙烯和酰胺。
在任何前述实施方案的另一个实施方案中，所述至少一种纳米填料包括氢氧化镁和三水合铝中的至少一种。
根据本公开的实例的承载组件包括至少一个张力构件。张力构件包括自身耐火树脂和增强纤维。护套材料覆盖所述至少一个张力构件。
在任何前述实施方案的另一个实施方案中，承载组件被构造成支撑电梯轿厢的重量。
在任何前述实施方案的另一个实施方案中，承载组件是用于乘客输送机的扶手。
在任何前述实施方案的另一个实施方案中，自身耐火树脂包含至少一个提供耐火性的官能团。
在任何前述实施方案的另一个实施方案中，所述至少一个官能团是氮基官能团和磷基官能团中的一种。
在任何前述实施方案的另一个实施方案中，承载组件是用于乘客输送机的扶手。
在任何前述实施方案的另一个实施方案中，树脂包括环氧树脂、聚氨酯、乙烯基酯、乙烯丙烯二烯单体(EPDM)和三聚氰胺中的至少一种。
根据本公开的实例的制造承载组件的方法包括：向模具提供增强纤维，向模具提供树脂前体，固化树脂前体和纤维以形成包含具有耐火性的树脂的至少一个合成张力构件，以及将所述至少一个合成张力构件覆盖在护套材料中。
在前述方法的另一个实施方案中，树脂是自身耐火树脂。
在任何上述方法的另一个实施方案中，自身耐火树脂包含至少一个提供耐火性的官能团。
在任何上述方法的另一个实施方案中，在固化步骤期间通过固化剂将所述至少一个官能团引入树脂前体。
在任何前述方法的另一个实施方案中，固化剂包含脂族聚醚三胺、双(4-氨基苯基)苯基氧化膦、双(3-氨基苯基)甲基氧化膦和双(4-氨基苯基)甲基膦酸酯中的至少一种。
任何前述方法的另一个实施方案包括向树脂前体提供至少一种添加剂。
在任何前述方法的另一个实施方案中，所述至少一种添加剂包含提供耐火性的第一添加剂和提供抑烟性和成炭性中的至少一种的第二添加剂。
在任何上述方法的另一个实施方案中，第一添加剂包含含磷化合物或聚合物和含氮化合物或聚合物中的至少一种。
在任何上述方法的另一个实施方案中，第二添加剂包含金属交换的粘土、沸石、钼酸锌、硼酸锌络合物、zinc molybdenate和硅酸镁络合物中的至少一种。
根据以下详细描述，本发明的各种特征和优点对于本领域的技术人员将变得显而易见。伴随详细描述的附图可以简要地描述如下。
附图说明
图1示意性地示出了根据本发明实施方案设计的包括承载构件的电梯系统的选定部分。
图2是示意性显示了一个示例性电梯承载构件组件的端视图。
图3是示意性地示出了另一个示例性电梯承载组件的端视图。
图4示意性地示出了根据本发明实施方案设计的包括传动带和扶手的乘客输送机。
图5示意性地显示了示例性传动带构造。
图6示意性地显示了示例性扶手构造。
图7示意性地显示了示例性合成张力构件的细节图。
图8示意性地显示了用于制造合成张力构件的系统。
图9示意性地显示了另一个示例性合成张力构件的细节图。
具体实施方式
图1示意性地显示了示例性电梯系统20的选定部分。电梯轿厢22和配重24由承载组件26悬挂。在一个实例中，承载组件26包括多根扁平带。在另一个实例中，承载组件26包括多根圆绳。
承载组件26支撑电梯轿厢22和配重24的重量，并且通过沿着滑轮28和30移动而促进电梯轿厢22移动到期望的位置。滑轮中的一个将是牵引滑轮，电梯机以已知的方式移动牵引滑轮以引起电梯轿厢22的期望的移动和放置。在该实例中的另一个滑轮是惰轮。
图2是示意性地显示了作为示例性承载组件26的一部分而包括的一个示例性扁平带构造的端视图。在该实例中，扁平带包括多个细长的缆绳张力构件32和接触张力构件32的聚合物护套34。在该实例中，护套34包裹张力构件32。聚合物护套34在一个实例中包含热塑性弹性体。在一个实例中，护套34包含热塑性聚氨酯。
图3中示意性地显示了用作承载组件26的一部分的示例性绳索，并且该绳索包括至少一个张力构件32和聚合物护套34。在图3的实例中，可以使用与上面提到的那些相同的材料。
图4示意性地示出了示例性乘客输送机40。在该实例中，多个梯级42以已知的方式移动以在层站44、46之间运载乘客。提供扶手48以供乘客在输送机40上行进时抓住。
如图6所示，扶手48包括至少部分地被聚合物护套34覆盖的多个张力构件32。聚合物护套在该实例中形成扶手48的抓握表面和主体。
图4的实例还包括用于沿期望的方向推动梯级42的驱动装置50。电动机52旋转驱动滑轮54以引起传动带56的移动。如图5所示，示例性传动带56具有被护套34覆盖的多个细长的缆绳张力构件32。护套材料形成与驱动滑轮54上的相应表面相互作用的齿57。梯级链58(图4)与传动带56上的齿59接合以引起梯级42的期望移动。在该实例中，齿57和59位于传动带56的相对侧。
在一些实施方案中，张力构件32包括合成材料，或者更具体地讲纤维增强的聚合物树脂。合成张力构件32比基于金属的张力构件轻，这在一些情形下可能是有利的。合成材料通常不具有固有的耐火特性或特征。
图7示意性地示出了第一示例性合成张力构件132的所选特征。合成张力构件132包括树脂134。示例性树脂134包括环氧树脂、聚氨酯、乙烯基酯、乙烯丙烯二烯单体(EPDM)和三聚氰胺。
张力构件132包括增强合成张力构件132的机械性质的纤维136。在该实例中，纤维136被包裹在树脂134中。尽管图7中的纤维136被示为彼此平行布置，但是可以使用任何纤维布置，包括随机纤维布置。示例性纤维136包括液晶聚合物、碳纤维、玻璃纤维、超高分子量聚乙烯和/或聚丙烯纤维、聚苯并噁唑纤维、芳纶纤维和尼龙。
树脂134还包含一种或多种添加剂。在具体实例中，合成张力构件132包含提供耐火性的第一添加剂138和提供抑烟/成炭性的第二添加剂140。示例性耐火第一添加剂138包括含磷或含氮化合物或聚合物。示例性抑烟和/或成炭第二添加剂140包括金属交换的粘土、沸石、钼酸锌、硼酸锌络合物、zinc molybdenate、硅酸镁络合物。
在图示的实例中，合成张力构件132包含任选的纳米填料142。任选的纳米填料142使得可以实现合成张力构件132的改善的机械性质和定制。示例性纳米填料142包括具有一个或多个以下官能团的材料：缩水甘油基、硅烷、羟基、羧基、胺、异氰酸根、乙烯和酰胺。更具体地讲，示例性纳米填料包括氢氧化镁和三水合铝。在一些实例中，对纳米填料142进行化学处理。
图8示出了用于制造示例性张力构件132的系统144。系统144包括至少一个树脂前体槽146和至少一个计量泵148。该实例包括两个槽146和用于所述至少一个树脂前体槽146中的每一个的专用计量泵148。添加剂138、140和任选的纳米填料142被添加到所述至少一个树脂前体槽146。在一个实例中，多个树脂前体槽146包含不同类型的共混在一起的树脂前体(例如，针对上述示例性树脂134的所选前体)。所述至少一个树脂前体槽146向注塑箱150提供具有添加剂的树脂前体。注塑箱150还接纳纤维136。
注塑箱150将树脂134和纤维136提供给模具152。在一个实例中，模具152处于与注塑箱150不同的温度下。更具体地讲，模具152被冷却。模具152将树脂134和纤维136形成为张力构件132的形状。成形的张力构件132行进通过一个或多个区154、156和158，这些区处于被选择来固化树脂134的各种温度下。
图9示意性地示出了第二示例性合成张力构件232的特征。合成张力构件232包括自身耐火树脂234和增强纤维136。自身耐火树脂234包括用耐火固化剂化学固化的树脂前体。固化使得耐火官能团并入树脂前体中，从而形成自身耐火树脂234。在一个实例中，固化将耐火官能团引入自身耐火树脂234的交联中。
示例性自身耐火树脂234是刚性热固性碳-环氧树脂复合物。示例性环氧树脂前体包括二缩水甘油基甲基膦酸酯、二缩水甘油基苯基膦酸酯、三缩水甘油基亚磷酸酯和三缩水甘油基磷酸酯。示例性固化剂包括脂肪族聚醚三胺(诸如可得自Huntsman Corporation的T-403)、双(4-氨基苯基)苯基氧化膦、双(3-氨基苯基)甲基氧化膦和双(4-氨基苯基)甲基膦酸酯。
包含自身耐火树脂234的张力构件232在一个实例中由类似于图8的系统144的系统形成，不同的是不向树脂前体添加添加剂，因为树脂前体已经具有耐火性。
尽管图8中的纤维136被示为彼此平行布置，但是可以使用任何纤维布置，包括随机纤维布置。示例性纤维136包括液晶聚合物、碳纤维、玻璃纤维、超高分子量聚乙烯和/或聚丙烯纤维、聚苯并噁唑纤维、芳纶纤维和尼龙。
前面的描述在本质上是示例性而非限制性的。对于本领域的技术人员来说，所公开的实例的变化和修改可能变得显而易见，这些变化和修改不一定背离本发明的本质。给予本发明的法律保护范围可仅通过研究所附权利要求来确定。
Claims (27)
1.一种承载组件，包括：
至少一个张力构件，所述至少一个张力构件包含树脂、增强纤维和至少一种为所述张力构件提供耐火性的添加剂；以及
护套材料，所述护套材料覆盖所述至少一个张力构件。
2.根据权利要求1所述的承载组件，其中所述承载组件被构造成支撑电梯轿厢的重量。
3.根据权利要求1所述的承载组件，其中所述承载组件是用于乘客输送机的扶手。
4.根据权利要求1所述的承载组件，其中所述树脂包括环氧树脂、聚氨酯、乙烯基酯、乙烯丙烯二烯单体(EPDM)和三聚氰胺中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的承载组件，其中所述增强纤维包括液晶聚合物、碳纤维、玻璃纤维、超高分子量聚乙烯纤维、超高分子量聚丙烯纤维、纤维、聚苯并噁唑纤维、芳纶纤维和尼龙中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的承载组件，其中所述至少一种添加剂包括提供耐火性的第一添加剂和提供另一性质的第二添加剂，所述另一性质是抑烟性和成炭性中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的承载组件，其中所述第一添加剂包含含磷化合物或聚合物和含氮化合物或聚合物中的至少一种。
8.根据权利要求6所述的承载组件，其中所述第二添加剂包含金属交换的粘土、沸石、钼酸锌、硼酸锌络合物、zinc molybdenate、硅酸镁络合物中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的承载组件，其中所述张力构件还包含至少一种纳米填料。
10.根据权利要求9所述的承载组件，其中所述至少一种纳米填料包含以下官能团中的至少一个：缩水甘油基、硅烷、羟基、羧基、胺、异氰酸根、乙烯和酰胺。
11.根据权利要求9所述的承载组件，其中所述至少一种纳米填料包括氢氧化镁和三水合铝中的至少一种。
12.一种承载组件，包括：
至少一个张力构件，所述至少一个张力构件包含自身耐火树脂和增强纤维；以及
护套材料，所述护套材料覆盖所述至少一个张力构件。
13.根据权利要求12所述的承载组件，其中所述承载组件被构造成支撑电梯轿厢的重量。
14.根据权利要求12所述的承载组件，其中所述承载组件是用于乘客输送机的扶手。
15.根据权利要求12所述的承载组件，其中所述自身耐火树脂包括提供耐火性的至少一个官能团。
16.根据权利要求15所述的承载组件，其中所述至少一个官能团是氮基官能团和磷基官能团中的一种。
17.根据权利要求1所述的承载组件，其中所述承载组件是用于乘客输送机的扶手。
18.根据权利要求1所述的承载组件，其中所述树脂包括环氧树脂、聚氨酯、乙烯基酯、乙烯丙烯二烯单体(EPDM)和三聚氰胺中的至少一种。
19.一种制造承载组件的方法，所述方法包括：
向模具提供增强纤维；
向模具提供树脂前体；
固化所述树脂前体和纤维以形成包含具有耐火性的树脂的至少一个合成张力构件；以及
将所述至少一个合成张力构件覆盖在护套材料中。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述树脂是自身耐火树脂。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述自身耐火树脂包含提供耐火性的至少一个官能团。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述至少一个官能团在所述固化步骤期间经由固化剂引入所述树脂前体。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述固化剂包含脂肪族聚醚三胺、双(4-氨基苯基)苯基氧化膦、双(3-氨基苯基)甲基氧化膦和双(4-氨基苯基)甲基膦酸酯中的至少一种。
24.根据权利要求19所述的方法，包括向所述树脂前体提供至少一种添加剂。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述至少一种添加剂包含提供耐火性的第一添加剂以及提供抑烟性和成炭性中的至少一种的第二添加剂。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述第一添加剂包含含磷化合物或聚合物和含氮化合物或聚合物中的至少一种。
27.根据权利要求25所述的方法，其中所述第二添加剂包含金属交换的粘土、沸石、钼酸锌、硼酸锌络合物、zinc molybdenate和硅酸镁络合物中的至少一种。
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