CN1099996C - 载人传送带的踏板装置和载人传送带装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的载人传送带的踏板装置,由踏板1、踏板加强材2和提升板3构成,踏板1由编制入长纤维的纤维加强塑料构成。在踏板和提升板的条板表面,配置着控制了耐磨耗性和摩擦系数的表面处理层。这样,可提高载人传送带的踏板装置以及将其若干个连接起来构成的载人传送带装置的外观性,同时,实现踏板装置的轻量化,安装作业省力化,以及采用该踏板装置的载人传送带装置整体的小型化。
Description
技术领域
本发明涉及自动扶梯或自动步道等载人传送装置中的、供人搭乘的踏板装置,特别涉及由纤维加强塑料构成的载人传送带的踏板装置以及将其若干个连接而构成的载人传送带装置。
背景技术
现有技术中,作为构成自动扶梯等载人传送带的踏板装置的踏板、提升板等各部件的材料,一般是采用铝模铸材、钢材,最近,也有采用纤维加强塑料(FRP)材的提案。
图13是日本特开平7-330266号公报揭示的现有自动扶梯踏板装置。图14是WO 95/23753公报揭示的使用纤维加强塑料的自动扶梯踏板装置。图13中,101是踏板,102是加强肋,103是提升板,106是托架。所用材料全部是铝模铸材。图14中,102a和102b是加强肋,该装置所用材料全部是纤维加强塑料。
在日本实开平6-8372号公报中,如其乘客传递带的踏板断面图所示,在踏板表面形成硅砂的皮膜,可简单且廉价地进行防滑加工。另外,在日本特开昭63-13980号公报中,揭示了用钢丝、织布加强的橡胶带作为传送体的方案。
如上所述,已往的自动扶梯等载人传送带的踏板装置,几乎都是用铝模铸材制成,除此之外也有用钢材制成。为了确保规定的刚性,在铝模铸材的踏板下部配置了钢材制的加强材。这样,存在着装置的重量增大、自动扶梯的驱动单元大型化、制动力增大等问题。另外,踏板表面的耐磨性处理,由于铝模铸表面的密接性不良,涂敷的材料容易脱落,其可靠性和外观性欠佳。在图14中所示的纤维加强塑料材中,是采用数cm左右的短纤维作为加强材,所以刚性、强度不够,在踏板下部需要非常复杂的加强肋构造。另外,在制造时的成形工序中,因树脂的含浸不良、加强材的偏在、粘接剂的混入等原因,产生构造上的缺陷和装置重量增加等问题,并且造价也增高。另外,在用于运送人的传递带中,由于踏板条板部仅由橡胶构成,所以刚性低,有脚底不稳定的感觉。
本发明是鉴于上述问题而作出的,其目的在于提供一种纤维加强塑料制踏板装置(以下称为FRP踏板装置)以及采用该踏板的载人传送带装置,该装置因采用连续长纤维构成的加强材而具有足够的刚性和强度,可进行高可靠性的表面处理加工,并且可实现多样的外观性和轻量化。
发明概要
本发明的载人传送带的踏板装置的第一方案,备有踏板部、加强部和提升板部;踏板部承受负荷,表面具有条板部;加强部配置在踏板的里面侧,用于加强踏板;提升板部在表面具有条板部,从上述踏板的一方端部向下方部突出地形成;上述踏板部和提升板部的至少一方,由编制的连续长纤维构成的加强材加强的纤维加强塑料构成。这样,由于采用立体编织物或中空织物或多轴编织物作为成形基材,所以能在任意方向有效地配置由连续长纤维构成的加强材,可充分提高整个踏板装置的比刚性和比强度。
本发明的载人传送带的踏板装置第二方案,是在上述第一方案的载人传送带的踏板装置中,踏板部和提升板部的至少一方,由被加强材加强的纤维加强塑料构成,上述加强材由与条板部间距相应地编制成立体的连续长纤维构成。这样,可充分提高整个踏板装置的比刚性和比强度。
本发明的载人传送带的踏板装置的第三方案,是在上述第一方案的载人传送带的踏板装置中,在踏板部或提升板部的条板部上,设有耐磨耗性设施和摩擦特性控制设施。这样,可在加强纤维表面形成控制了耐磨耗性和摩擦系数的表面处理层,可避免因涂敷材料脱落而降低外观性。
本发明的载人传送带的踏板装置的第四方案,是在上述第一方案的载人传送带的踏板装置中,加强部由被加强材加强了的树脂构成,该加强材由若干连续的长纤维构成。这样,加强部也轻量化并容易地提高强度。
本发明的载人传送带的踏板装置的第五方案,是在上述第四方案的载人传送带的踏板装置中,加强部的加强材的基体树脂由弹性体构成。这样,乘载感稳定。
本发明的载人传送带的踏板装置的第六方案,是在上述第四方案的载人传送带的踏板装置中,在加强部上设有隔音措施。这样,可容易地提供隔音效果好的踏板装置。
本发明的载人传送带的踏板装置的第七方案,是在上述第四方案的载人传送带的踏板装置中,由纤维加强材构成的踏板部、加强部、提升板部之中,至少有两个用纤维缝合着。这样,可容易制造。
本发明的载人传送带的踏板装置的第八方案,是在上述第一或第四方案的载人传送带的踏板装置中,对纤维加强塑料的加强材的纤维或基体树脂着色。这样,可在踏板装置上形成所需的显示、外观。
本发明的载人传送带装置,是将上述第一至第八方案中任一项所述的载人传送带的踏板装置若干个连接起来构成的。这样,可实现整个装置的轻量化,改善外观性。
附图简单说明
图1是本发明第1实施例纤维加强塑料制踏板装置的立体图,是从X方向看的模式图和说明条板部的图。
图2是本发明第1实施例纤维加强塑料制踏板装置的踏板和提升板用成形基材的断面立体图。
图3是本发明第1实施例纤维加强塑料制踏板装置的踏板加强材用成形基材的断面立体图。
图4是表示本发明第1实施例纤维加强塑料制踏板装置的成形基材接合方法的立体图。
图5是表示本发明第2实施例纤维加强塑料制踏板装置的成形基材接合方法的立体图。
图6是本发明第3实施例纤维加强塑料制踏板装置的踏板成形基材的立体图。
图7是本发明第4实施例纤维加强塑料制踏板装置的踏板成形基材的立体图。
图8是本发明第5实施例纤维加强塑料制踏板装置的踏板和提升板用成形基材的断面立体图。
图9是本发明第5实施例纤维加强塑料制踏板装置的踏板加强材用成形基材的断面立体图。
图10是本发明第6实施例纤维加强塑料制踏板装置的踏板加强材的断面图。
图11是本发明第7实施例纤维加强塑料制踏板装置的踏板条板部的断面图。
图12是本发明第9实施例的踏板部的断面立体图。
图13、图14是现有技术中自动扶梯踏板装置的立体图。
实施发明的最佳形态
本发明中,为了抑制整个踏步的挠曲,提高刚性,在成形基材的踏板条板基底部的X和Y方向(如实施例中图1所示),配设了加强材。另外,在踏板条板部,为了确保刚性和强度,同样地在Y和Z方向配设了加强材。考虑到这时的刚性提高率,在踏板条板基底部的X方向和踏板条板部的Y方向配设更多的加强材。另外,在踏板加强材中,在表皮部的X方向和Y方向以及肋部的X方向和Z方向(分别如实施例中的图3所示)也配设加强材。这时,也同样地考虑到刚性的提高率,在表皮部的Y方向、肋部的X方向配设更多的加强材。这样,确保所需方向的刚性和强度。在由踏板加强材的表皮部和肋部包围的空隙部内充填发泡材,减少来自踏板下方的驱动单元部的振动和噪音。另外,在踏板条板部表面,涂敷充填了石英粉末的树脂,可提高条板部的耐磨性。确保鞋子不打滑程度的摩擦系数。另外,为了防止鞋子被提升板卷入,在提升板条板部表面,涂敷混入了蜡的树脂,这样可确保鞋子打滑而不卷入程度的摩擦系数。由于涂敷与踏板、提升板所用树脂同类的树脂,密接力大,可防止象已往那样往金属上涂敷时涂料剥落而降低外观性。
用颜料对作为加强材的连续长纤维和树脂配合物着色、成形,可任意设定外观,并且,可防止已往那样着色涂敷的涂料脱落而降低外观性。
另外,本发明的载人传送带装置由FRP踏板构成,整个装置轻量化,外观性好,乘载舒适。
下面,参照附图说明本发明的实施例。
实施例1
图1是说明本发明实施例1的FRP踏板装置的图,表示构成载人传送带装置即自动扶梯的一个踏板装置。图1(a)是立体图,(b)是从(a)中的X方向看的模式图。图中,踏板装置由踏板1、踏板加强材2、提升板3、轴承4和辊5构成。由驱动若干踏板的驱动部驱动由托架6连接着的轴承4和辊5。踏板1、踏板加强材2、提升板3是纤维加强塑料制。图1(c)表示踏板1、提升板3的凹凸部即条板部7的构造。
图2是将图1的条板部7所用的纤维加强塑料的构造放大表示的模式图。如图所示,采用在X、Y、Z三个方向分别配设了X方向插入线14、Y方向插入线15、Z方向连接线16的立体编织物成形基材,这些插入线和连接线由头部圆圈线17、基部圆圈线18保持着,保持为完整的形状。图3是表示图1中的踏板加强材2中所用纤维加强塑料构造的模式图。如图所示,在头部圆圈部17又配设了Y方向插入线19。插入线和连接线的插入量可任意设定,这样,可设定X、Y、Z各方向的纤维体积含有率(Vf)。成形是在将托架插入的状态下,将踏板加强材2、提升板3一体成形,踏板1另外成形,最终如图4所示,用紧固螺栓20将踏板组装起来。这样,通过仅踏板另外成形,在因踏板条板部的损伤或要变更外观时,可显著提高踏板的更换作业性。这里,插入线、连接线和圆圈线是玻璃连续长纤维,基体树脂(マトリツクス树脂)是环氧丙烯酸酯树脂(エボキシアクリレ-ト树脂)。插入线、连接线和圆圈线,也可以是其它无机连续长纤维或有机连续长纤维,基体树脂也可以是其它热硬性树脂或热可塑性树脂。
表1是在下述条件下制作的FRP踏板装置与现有技术中的由铝模铸制踏板装置的特性比较。特性比较是对踏板装置重量、在踏板中央部作用300kg重的集中负荷时,对踏板装置的最大挠曲、最大应力进行比较。
〔成形条件〕
成形基材:立体编织物
成形基材使用线:玻璃长纤维(合捻线和粗纱线)
基体树脂:难燃性环氧丙烯酸酯树脂(成形时粘度150cp)
成形方法:树脂转换模制(RTM)法
纤维体积含有率 X方向:38%
Y方向:38%
Z方向:8%
表1.踏板装置特性比较
尺寸(mm) | 重量(kg) | 最大挠曲(mm) | 最大应力(kgmm2) | |
FRP踏板装置(本发明) | 1004W×400L×300H | 13.5 | 3.7 | 2.0 |
现有的踏板装置(铝模铸) | 18.3 | 3.8 | 3.0 |
本发明的FRP踏板装置中,可有效地将作为加强材的玻璃连续长纤维配置在最适当的方向,并且,踏板加强构造可有效地提高整个踏板装置的刚性和强度。从表1的结果可知,与现有的铝模铸品相比,不仅能减低最大挠曲、最大应力,而且能减轻重量约30%。
现有技术的采用短纤维加强塑料的踏板装置中,为了得到与铝模铸品同等的特性,不仅需要复杂的支承构造,而且有的要采用金属材料作为加强材,结果,相当地提高了造价,增加重量。但是,本发明中,由于是采用了连续长纤维的立体编织物,所以可得到足够的强度,并能实现轻量化。
实施例2
与实施例1不同,如图5所示那样,用缝合线21预先将踏板、踏板加强材和提升板各成形基材缝合,将其与托架一起放入金属模具后,再注入基体树脂进行整体成形。各成形条件与实施例1相同。
实施例3
图6是实施例3的踏板成形基材的立体图。该实施例中,成形时的基体树脂是采用热可塑性树脂,如图所示,把纤维化的聚酰胺树脂(尼龙6)22与作为加强材的X方向插入线、Y方向插入线一起编入,编制成形基材。成形时只加热溶融该纤维化树脂,冷却后成形为踏板形状。对其它的踏板加强材、提升板也同样,所用的热可塑性树脂可以是纤维化的,只要是可编性的均可。另外,采用热可塑性树脂的方法,是将粉末化树脂涂在成形基材上,用加热溶融法成形。
实施例4
图7是实施例4的踏板成形基材的立体图。该实施例中,采用弹性率为65000kg/mm2的碳素纤维23作为基材的插入线,采用玻璃纤维作为连接线。对其它的踏板加强材、提升板各成形基材也同样。由于采用高刚性的碳素纤维,与现有的铝模铸踏板装置相比,整个装置可减轻50%。踏板加强材在构造上也可相当小型化。由于踏板条板部的刚性提高,条板间距可从已往的约9mm减少到约4.5mm,约减少1/2。在自动扶梯运行时可防止鞋子卷入条板部。另外,也可采用聚酰胺类纤维或其它液晶化有机纤维作为连接线。
实施例5
图8是本发明实施例5的踏板和提升板用成形基材的条板部断面图。本实施例中,采用中空织物作为成形基材,该中空织物是用相同的平纹织法织成的踏板条板部和条板基底部,两者在条板基底部24合流。另外,对于踏板加强材,如图9所示,在条板基底相反侧,同样地采用平纹织法织成的成形基材。除此这外,该成形基材也可采用毛圈组织、多轴组织的编织物。
实施例6
图10是本发明实施例6的踏板加强材的断面图。成形基材和成形条件与实施例1相同。本实施例中,用RTM成形法进行整体成形时,在把发泡聚乙烯25充填在踏板加强材用成形基材的肋间中空部内的状态,注入树脂成形。这样,与现有的铝模铸踏板装置相比,从踏板下部的踏板驱动部来的空间传播机械音可减低10dB。另外,充填材也可采用发泡尿烷或发泡苯酚等。
实施例7
图11是本发明实施例7的踏板条板部的断面图。考虑到条板部7耐磨性和踏板防滑性,存在着表面处理层27。表面处理层是用毛刷或喷涂涂敷表2所示的表面处理层原始物,在烘箱中使其硬化而形成层。表面层的厚度为100μm。根据该方法,由于条板部基体树脂表面层和表面处理层都是采用同类树脂成形,所以没有界面,以非常牢固的接合状态形成表面层。另外,充填剂不混入成形基材内部,可实现充填剂均匀分散在条板部表面的状态。另外,也可以不充填表2所示的石英,而采用云母等。
上面是对踏板的条板部作了说明,同样地,在提升板条板部表面,也可以用在树脂中混入了蜡的原始物形成减小摩擦系数、防止物品卷入的表面层。
表2.表面处理层前驱体构成
实施例8
材料 | 重量比(%) |
环氧丙烯酸酯树脂 | 84.5 |
石英砂(硅砂) | 7.0 |
石英粉末 | 8.5 |
表3中表示实施例8的表面处理层原始物和基体树脂的构成。在RTM成形时,通过对基体树脂和表面处理层树脂着色,可任意地将整个FRP踏板装置着色。另外,通过对加强纤维着色,可作出更加多样化的外观,提高外观性。
表3.着色踏板装置用表面处理层原始物和基体树脂构成
实施例9
材料 | 重量比(%) | |
表面处理层原始物 | 环氧丙烯酸酯树脂 | 84.0 |
石英砂(硅砂) | 8.0 | |
色膏(颜料) | 8.0 | |
基体树脂 | 环氧丙烯酸酯树脂 | 42.5 |
氢氧化铝 | 37.5 | |
着色云母 | 12.0 | |
色膏(颜料) | 8.0 |
图12表示实施例9的踏板部的断面立体图。本踏板部中,采用基体树脂即具有橡胶状弹性的热可塑性树脂28配置在踏板1的条板部和加强肋部2上的立体编织成形基材加强,保持规定的刚性和强度。这样,踏板条板部的刚性提高,可消除已往不稳定的乘载感。
基体树脂也可采用具有相同橡胶状弹性的热硬性树脂或液状橡胶。
实施例10
把上述实施例1至9所示的载人传送带踏板装置若干个连接起来,构成自动扶梯或自动步道时,可构成具有足够的强度、轻量化并且外观好的载人传送带。工业实用性
本发明的载人传送带踏板装置,可用于自动扶梯等载人运送装置。
Claims (9)
1.一种载人传送带的踏板装置,备有踏板部、加强部和提升板部;踏板部承受负荷,表面具有条板部;加强部配置在踏板的里面侧,用于加强踏板;提升板部在表面具有条板部,从上述踏板的一方端部向下方部突出地形成;其特征在于,上述踏板部和提升板部的至少一方由被加强材加强的纤维加强塑料构成,上述加强材由编制的连续长纤维构成。
2.如权利要求1所述的载人传送带的踏板装置,其特征在于,踏板部和提升板部的至少一方,由被加强材加强的纤维加强塑料构成,上述加强材由与条板部间距相应地编制成立体的连续长纤维构成。
3.如权利要求1所述的载人传送带的踏板装置,其特征在于,踏板部或提升板部的条板部上,设有耐磨耗性设施和摩擦特性控制设施。
4.如权利要求1所述的载人传送带的踏板装置,其特征在于,加强部由被加强材加强了的树脂构成,该加强材由若干连续的长纤维构成。
5.如权利要求4所述的载人传送带的踏板装置,其特征在于,加强部的加强材的基体树脂由弹性体构成。
6.如权利要求4所述的载人传送带的踏板装置,其特征在于,在加强部上设有隔音措施。
7.如权利要求4所述的载人传送带的踏板装置,其特征在于,由纤维加强材构成的踏板部、加强部、提升板部之中,至少有两个用纤维缝合着。
8.如权利要求1至4中任一项所述的载人传送带的踏板装置,其特征在于,对纤维加强塑料的加强材的纤维或基体树脂着色。
9.一种载人传送带装置,该装置相互连接多个踏板装置,该踏板装置分别备有踏板部、加强部和提升板部;踏板部在表面具有条板部,承受负荷;加强部配置在踏板的里面侧,用于加强踏板;提升板部在表面具有条板部,从上述踏板的一方端部向下方部突出地形成;其特征在于,上述踏板部和上述提升板部的至少一方,由被加强材加强的纤维强化塑料构成,上述加强材由编制的连续长纤维构成。
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