KR20180105739A - 에스컬레이터 난간의 제조 방법 및 에스컬레이터 난간 - Google Patents

에스컬레이터 난간의 제조 방법 및 에스컬레이터 난간 Download PDF

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요시토모 니시무라
도모코 하다
히데토시 다케야마
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

중심 소선과 복수의 스트랜드로 구성되는 금속 강선을 이용한 에스컬레이터 난간에 있어서의 열가소성 수지에 대한 금속 강선의 인발 강도를 향상시켜서, 인발 강도를 안정화시키는 것을 목적으로 하고 있다. 본 발명의 에스컬레이터 난간(30)은, 금속 강선(3)이 중심 소선(8)과 중심 소선(8)을 둘러싸도록 배치된 복수의 스트랜드(9)를 구비하고, 중심 소선(8)과 스트랜드(9)의 거리는, 해당 중심 소선(8) 및 해당 스트랜드(9)의 연신 방향의 각각의 위치에 있어서 동일하고, 중심 소선(8)과 스트랜드(9) 사이에 열가소성 수지(10)가 공동을 형성하는 일 없이 충전되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

에스컬레이터 난간의 제조 방법 및 에스컬레이터 난간{ESCALATOR HANDRAIL AND METHOD FOR MANUFACTURING ESCALATOR HANDRAIL}
본 발명은 복합재료를 구비한 에스컬레이터용의 난간, 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
에스컬레이터에 이용되는 에스컬레이터 난간은 금속 강선, 열가소성 수지, 범포 등을 갖는 복합재료를 구비한 것이며, 열가소성 수지 내부에 금속 강선을 배치한 복합재료로 이루어지는 이형 성형품이다. 특허문헌 1에는, 수지 재료와 금속 강선으로 완성되는 수지-금속 복합재료를 구비한 타이어의 제조 방법이 기재되어 있다. 특허문헌 1의 수지-금속 복합재료는, 실란(silane) 커플링제를 포함하고, 접촉각 80° 이하인 처리액(특정 처리액)으로 접착 강도를 향상시키고 있다. 특허문헌 1의 수지-금속 복합재료의 제조 방법은 알코올 또는 계면 활성제, 물로 희석한 실란 커플링제 용액을 금속 강선에 도포한 후 110℃로 굽고, 이를 수지에 부여해 일체 성형하는 것이며, 이에 의해 수지에 대한 금속 강선의 인발 강도를 향상시키려고 하고 있다.
또한, 특허문헌 1의 타이어는, 금속 섬유의 단일 필라멘트(단선), 또는 이러한 섬유를 꼬아놓은 멀티 필라멘트(연선)의 금속 강선의 코드가 이용되어 특정 처리액을 이용하는 것에 의해, 금속 강선으로서 멀티 필라멘트가 적용된 경우에 있어서도, 수지 재료와 금속 강선의 접착성이 우수한 것으로 기재되어 있다.
일본 공개 특허 제 2012-11718호 공보(0018단~0020단, 0063단, 0074단, 도 1)
특허문헌 1의 타이어는 금속 섬유의 단선이나 연선이 이용되고 있었지만, 에스컬레이터 난간은 강도를 더하기 위해서 중심 소선과 복수의 스트랜드로 구성되는 금속 강선이 이용되는 경우가 있다. 복합재료를 형성하기 위한 금속 강선이 중심 소선과 복수의 스트랜드로 구성되어 중심 소선과 복수의 스트랜드를 서로 꼬아서 특허문헌 1과 같이 연선으로 하는 경우, 중심 소선과 스트랜드 사이에 열가소성 수지를 균일하게 충전하지 못하고, 열가소성 수지재에 대한 금속 강선의 인발 강도의 불규칙하고, 필요한 인발 강도가 확보 가능할 수 없는 경우가 있는 등의 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 된 것이며, 중심 소선과 복수의 스트랜드로 구성되는 금속 강선을 이용한 에스컬레이터 난간에 있어서의 열가소성 수지에 대한 금속 강선의 인발 강도를 향상시켜서, 인발 강도를 안정화시키는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 에스컬레이터 난간의 제조 방법은, 중심 소선과 중심 소선을 둘러싸도록 복수의 스트랜드가 배치된 금속 강선을 가온하는 프리 히트 공정과, 프리 히트 공정에서 가온된 금속 강선과 용융한 열가소성 수지를 일체화하고, 복합재료를 형성하는 복합재료 형성 공정과, 복합재료 형성 공정에서 형성된 복합재료를 냉각하는 냉각 공정을 포함한다.
본 발명의 에스컬레이터 난간의 제조 방법에 의하면, 중심 소선과 중심 소선을 둘러싸도록 복수의 스트랜드가 배치된 금속 강선과 용융한 열가소성 수지를 일체화하고, 복합재료를 형성하므로, 에스컬레이터 난간에 있어서의 열가소성 수지에 대한 금속 강선의 인발 강도를 향상시켜서, 인발 강도를 안정화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 의한 이형 압출 성형 장치를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 실시형태 1에 의한 금속 강선의 단면도,
도 3은 본 발명의 실시형태 1에 의한 에스컬레이터 난간의 단면도,
도 4는 도 3의 금속 강선의 주변의 확대도,
도 5는 본 발명의 실시형태 2에 의한 난간 중간 생성물의 단면도,
도 6은 본 발명의 실시형태 2에 의한 에스컬레이터 난간의 단면도,
도 7은 본 발명의 실시형태 3에 의한 에스컬레이터 난간의 단면도,
도 8은 본 발명의 실시형태 3에 의한 다른 에스컬레이터 난간의 단면도.
(실시형태 1)
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 의한 이형 압출 성형 장치를 도시하는 도면이며, 도 2는 본 발명의 실시형태 1에 의한 금속 강선의 단면도이다. 도 3은 본 발명의 실시형태 1에 의한 에스컬레이터 난간의 단면도이며, 도 4는 도 3의 금속 강선의 주변의 확대도이다. 이형 압출 성형 장치(20)는, 에스컬레이터 난간(30)으로 완성하기 위해 압출 성형하는 압출 성형부(21)와, 압출 성형 중간물을 냉각하는 냉각부(23)와, 냉각부(23)를 통과하여 경화한 압출 성형 중간물을 인출하는 인출 구동부(24)와, 에스컬레이터 난간(30)을 수납하는 수납부(25)를 갖는다. 도 3에 도시되는 바와 같이, 에스컬레이터 난간(30)은 열가소성 수지(10)와 범포(11)와 금속 강선(3)을 구비하고 있다.
에스컬레이터 난간(30)은 금속 강선(3), 열가소성 수지(10), 범포(11)를 갖는 복합재료를 구비하여, 열가소성 수지(10) 내부에 금속 강선(3)을 배치한 복합재료로 이루어지는 이형 성형품이다. 에스컬레이터 난간(30)과 같이, 항상 굴곡 및 변형을 수반하는 장척 형상물은 그 용도상, 가요성을 구비하는 것, 또한 금속 강선(3)의 강인한 인발 강도가 요구된다. 이 때문에, 에스컬레이터 난간(30)은 주 구성재와 부 구성재로 이루어지는 이형 압출 성형품이 이용된다. 에스컬레이터 난간(30)의 주 구성재는 열가소성 수지(10)이며, 부 구성재는 금속 강선(3)이다. 굴곡 및 변형 동작을 수반하는 에스컬레이터 난간(30)은, 주 구성재인 열가소성 수지(10)에 가해진 외력이, 확실히 내부의 부 구성재인 금속 강선(3)에 전해지는 것에 의해, 직선 주행이 가능해진다. 여기서, 부 구성재인 금속 강선(3)이 주요 강도 멤버가 되려면, 열가소성 수지(10) 내부에 배치한 금속 강선(3)이, 금속 강선(3) 주변의 수지재에 대해서 충분한 접착 강도를 확보해야 한다. 이 접착 강도는 에스컬레이터 난간(30)의 기능을 고려하여, 열가소성 수지(10)에 대한 금속 강선(3)의 인발 강도로서 정의할 수 있다.
도 2에 도시되는 바와 같이, 금속 강선(3)은 중심 소선(8)과 복수의 스트랜드(9)를 갖고 있다. 복수의 스트랜드(9)는 중심 소선(8)을 둘러싸도록 배치된다. 중심 소선(8)과 스트랜드(9)의 거리는 중심 소선(8)의 중심과 스트랜드(9)의 중심의 거리이며, 그 거리는 해당 중심 소선(8) 및 해당 스트랜드(9)의 연신 방향의 각각의 위치에 있어서 동일하다. 또한, 거리에 있어서의 동일은, 대략 동일(거의 동일)을 포함하고 있다. 대략 동일은, 금속 강선(3) 성형시의 권체나 느슨해짐에 있어서의 오차를 고려한 허용 범위 내의 것이다. 중심 소선(8) 및 스트랜드(9)는 해당 중심 소선(8) 및 해당 스트랜드(9)의 연신 방향으로 장력이 보지되어 있다. 중심 소선(8) 및 스트랜드(9)의 장력에 대해서는 후술한다. 도 4에 도시되는 바와 같이, 금속 강선(3)의 중심 소선(8)과 복수의 스트랜드(9) 사이에 공동을 형성하는 일 없이, 열가소성 수지(10)가 균일하게 충전된다. 도 2, 도 4에서는, 1개의 중심 소선(8)의 주위에 6개의 스트랜드(9)가 배치된 금속 강선(3)의 예를 나타냈다. 또한, 도 3에서는, 중심 소선(8)과 복수의 스트랜드(9)를 생략하고, 도 4에 기재한 파선원(15)의 영역을 금속 강선(3)으로서 표시하였다.
상술한 바와 같이, 금속 강선(3)의 중심 소선(8)과 복수의 스트랜드(9) 사이에 열가소성 수지(10)가 균일하게 충전되는 것이 바람직한 상태이다. 그러나, 종래 기술에 있어서, 금속 강선이 중심 소선 및 복수의 스트랜드(9)를 꼬아 합쳐진 연선으로 완성되는 경우, 본 발명과는 달리, 중심 소선에 수지가 균일하게 충전되지 않고 접착 강도가 안정되지 않는다. 그래서, 종래의 열가소성 수지(10)에 대한 금속 강선(3)의 인발 강도의 불안정함을 해결하는 기술, 즉 열가소성 수지(10)에 대한 금속 강선(3)의 인발 강도를 향상시켜서, 인발 강도를 안정화시키는 기술을 상세하게 설명한다.
이형 압출 성형 장치(20)의 주요부에 대해 설명한다. 이형 압출 성형 장치(20)의 압출 성형부(21)는 복합재료의 하나인 열가소성 수지(10)를 주입하는 압출 성형기(6)(열가소성 수지 주입 수단)와, 복합재료의 다른 하나인 범포(11)를 공급하는 포 공급 릴(2)과, 복합재료의 또 다른 하나인 금속 강선(3)을 공급하는 금속 강선 공급 장치(22)와, 이들 3개의 성형 재료를 가온(加溫)하는 프리 히트(free heat) 장치(4)와, 가온된 3개의 성형 재료를 통합하여 집어넣은 소정 형상으로 성형하는 성형 금형인 다이스(5)로 구성된다.
금속 강선 공급 장치(22)는 금속 강선(3)을 생성하는 공정(금속 강선 생성 공정)을 실행한다. 금속 강선 공급 장치(22)는 금속 강선(3)을 생성하여, 프리 히트 장치(4)에 공급하는 장치이며, 중심 소선(8)이나 스트랜드(9)의 재료인 금속 선재가 감겨진 복수의 릴(1)을 구비하고 있다. 도 2에 도시되는 바와 같이, 중심 소선(8) 및 스트랜드(9)는 각각 4개의 금속 선재가 꼬아 합쳐진 것이다. 금속 강선 공급 장치(22)는 1개의 중심 소선(8)이나 1개의 스트랜드(9)를 생성하기 위해서 4개의 릴(1)을 사용한다. 도 2와 같은, 1개의 중심 소선(8)과 6개의 스트랜드(9)를 갖는 금속 강선(3)을 생성하려면, 4개의 릴(1)로 이루어지는 릴대가 7개 필요하다. 도 1에서는 3개의 스트랜드(9)와, 1개의 중심 소선(8)을 생성하는 4개의 릴대만 도시하고, 나머지 3개의 릴대는 생략하였다.
금속 강선 공급 장치(22)는, 금속 강선(3)에 대한 인장 장력을 중심 소선(8)과 스트랜드(9) 사이에 간극이 생기는 정도로 관리를 실행한다. 이 관리를 실행하는 것에 의해서, 중심 소선(8)과 스트랜드(9) 사이에 용융한 열가소성 수지(10)를 충전할 수 있는 간극을 만들 수 있어서, 열가소성 수지(10)를 중심 소선(8)과 스트랜드(9) 사이에 충분히 충전하는 것이 가능해진다.
상기의 인장 장력의 관리에 대해서 상세하게 설명한다. 금속 강선 공급 장치(22)에 의한 금속 강선(3)의 인장 장력의 관리는, 에스컬레이터 난간(30)의 제조 시에 항상 실행되고 있다. 금속 강선(3)과 열가소성 수지(10)를 압출 성형해 복합재료를 생성할 때에, 금속 강선(3)의 인장 장력이 크면 금속 강선(3)이 인장되어, 중심 소선(8)과 스트랜드(9) 사이에 간극이 적게 되거나, 또는 간극이 없어지고, 용융한 열가소성 수지(10)가 중심 소선(8) 및 스트랜드(9)의 주위에 충분히 충전되지 않게 된다. 열가소성 수지(10)가 중심 소선(8) 및 스트랜드(9)의 주위에 충분히 충전되지 않으면, 열가소성 수지(10)에 대한 금속 강선(3)의 인발 강도가 낮아져서 복합재료가 안정화되지 않는다.
상기의 문제를 막기 위해서, 금속 강선 공급 장치(22)는 금속 강선(3)에 대한 인장 장력의 관리를, 중심 소선(8)과 스트랜드(9) 사이에 충분한 간극이 생기도록 실행한다. 금속 강선 공급 장치(22)는 인장 장력의 관리를 실행하는 것에 의해서, 상술한 바와 같이, 금속 강선(3)의 중심 소선(8)과 스트랜드(9) 사이에 용융한 열가소성 수지(10)를 충전할 수 있는 간극을 만들 수 있어 열가소성 수지(10)를 중심 소선(8)과 스트랜드(9) 사이에 충분히 충전하는 것이 가능해진다.
프리 히트 장치(4)는 금속 강선(3)이 금속 강선 공급 장치(22)에서 생성된 후에, 열가소성 수지(10)와 일체 성형하기 직전에 금속 강선(3)을 프리 히트하는 공정(프리 히트 공정)을 실행한다. 프리 히트 장치(4)는, 금속 강선(3)과 범포(11)를 가온하는 장치이다. 이 장치에 의해서 금속 강선(3)은 압출 성형기(6)로부터 압출되는 열가소성 수지(10)의 온도와 동등 이상의 온도(동일 또는 그 이상의 온도)로 다이스(5) 내로 삽입할 수 있다. 금속 강선(3)이 열가소성 수지(10)의 온도와 동등 이상의 온도에 유지되는 것에 의해서, 다이스(5) 내에서 금속 강선(3)에 열가소성 수지(10)가 접촉했을 때에도 열가소성 수지(10)가 금속 강선(3)에 열을 빼앗겨서 온도 저하하여 고체화가 일어나는 것을 막을 수 있다. 열가소성 수지(10)는, 금속 강선(3)이 열가소성 수지(10)의 온도와 동등 이상의 온도로 유지되는 것에 의해서, 다이스(5) 내에 있어서도 압출 성형기(6)로부터 압출된 때와 동 등의 균일한 점도 및 유동성을 유지할 수 있다.
압출 성형기(6)는 열가소성 수지(10)를 다이스(5)에 공급하는 공정(수지 공급 공정)을 실행한다. 도 1에 도시되는 압출 성형기(6)는, 열가소성 수지(10)를 압출하는 열가소성 수지(10)의 주입 압력의 관리를 실행하고 있다. 압출 성형기(6)는, 열가소성 수지 펠릿(pellet)을 열가소성 수지 펠릿 삽입구(7)에 삽입하는 열가소성 수지 펠릿 삽입기(12)와, 열가소성 수지(10)의 주입 압력의 관리를 실행하는 컨트롤러(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 압출 성형기(6)는 열가소성 수지(10)의 주입 압력의 관리를 실행하는 것에 의해, 금속 강선(3)의 중심 소선(8)과 스트랜드(9)의 배치 형상이 거의 변화하지 않고, 열가소성 수지(10)를 금속 강선(3)의 간극에 충분히 충전하는 것이 가능해진다. 열가소성 수지(10)의 주입 압력은, 중심 소선(8)과 스트랜드(9)의 거리가 허용 범위 내에 유지되어, 중심 소선(8)과 스트랜드(9) 사이에 열가소성 수지(10)가 결손된 공동이 형성되지 않도록 관리된다. 또한, 도 2나 도 4에서는, 중심 소선(8) 및 스트랜드(9)에 있어서의 4개의 금속 선재 사이에 공간이 기재되어 있지만, 4개의 금속 선재는 꼬아져 있으므로, 4개의 금속 선재 사이의 공간에는 열가소성 수지(10)는 충전되지 않는다.
상기의 주입 압력의 관리에 대해서 상세하게 설명한다. 열가소성 수지(10)의 주입 압력이 크면, 금속 강선(3)의 중심 소선(8)과 스트랜드(9)의 배치 형상이 변화하고, 또한 중심 소선(8)과 스트랜드(9) 사이에 간극이 없어지는 경우도 있다. 중심 소선(8)과 스트랜드(9) 사이에 간극이 작게 되거나 간극이 없어지거나 하면, 용융한 열가소성 수지(10)가 중심 소선(8) 및 스트랜드(9)의 주위에 충분히 충전되지 않게 된다. 열가소성 수지(10)가 중심 소선(8) 및 스트랜드(9)의 주위에 충분히 충전되지 않으면 열가소성 수지(10)에 대한 금속 강선(3)의 인발 강도가 낮아져, 복합재료가 안정화되지 않는다.
또한, 열가소성 수지(10)의 주입 압력이 작으면, 금속 강선(3)의 중심 소선(8)과 스트랜드(9) 사이에 열가소성 수지(10)가 결손된 공동이 발생하여, 용융한 열가소성 수지(10)가 중심 소선(8) 및 스트랜드(9)의 주위에 충분히 충전되지 않게 된다. 열가소성 수지(10)의 주입 압력이 큰 경우와 마찬가지로, 열가소성 수지(10)에 대한 금속 강선(3)의 인발 강도가 낮아져, 복합재료가 안정화되지 않는다.
상기의 문제를 막기 위해서, 압출 성형기(6)는 열가소성 수지(10)의 주입 압력의 관리를 실행한다. 압출 성형기(6)는 열가소성 수지(10)의 주입 압력의 관리를, 중심 소선(8)과 스트랜드(9)의 거리가 허용 범위 내에 유지되어, 중심 소선(8)과 스트랜드(9) 사이에 열가소성 수지(10)가 결손된 공동이 형성되지 않도록 실행되는 것에 의해, 금속 강선(3)의 중심 소선(8)과 스트랜드(9)의 배치 형상이 거의 변화하지 않고, 열가소성 수지(10)를 금속 강선(3)의 간극에 충분히 충전하는 것이 가능해진다.
또한, 열가소성 수지 펠릿 삽입구(7) 및 압출 성형기(6)의 내부는, 열가소성 수지(10)가 용융하는 온도로 설정된다. 열가소성 수지(10)가 용융 온도에 이르지 않으면, 열가소성 수지(10)가 용융하지 않고, 금속 강선(3)에 열가소성 수지(10)가 충전되지 않는다.
이 때문에 본 발명의 압출 성형기(6)에서는, 열가소성 수지(10)의 용융 온도 이상으로, 또한 열가소성 수지(10)의 분해 온도 이하의 온도를 설정하여 온도 관리를 실행하고 있다. 이와 같이 온도 관리하는 것에 의해, 열가소성 수지(10)의 용융 온도는 물의 비점보다 높아지기 때문에, 열가소성 수지(10)에 함유되는 물을 증발시킬 수 있다. 이 때문에, 열가소성 수지(10)의 용융 온도 이상으로 설정되어 있는 압출 성형기(6) 내에서는, 열가소성 수지(10) 내에 포함되는 수분이 증발해, 저함수율의 에스컬레이터 난간(30)을 제작하는 것이 가능해진다. 에스컬레이터 난간(30)은, 압출 성형기(6) 내에서 함수율을 낮게 관리하는 것에 의해서, 에스컬레이터 난간(30) 내부에 포함되는 수분에 의한 열화를 완화하는 것이 가능해진다.
다이스(5)는 금속 강선(3), 열가소성 수지(10), 범포(11)를 일체화하여, 복합재료를 형성하는 공정(복합재료 형성 공정)을 실행한다. 다이스(5)는, 복합재료를 압출하는 단면 형상이 에스컬레이터 난간(30)의 단면 형상으로 가공되어 있다. 도 1에 도시되는 다이스(5)는, 그 내부 온도가 열가소성 수지(10)의 용융하는 온도로 관리된다. 다이스(5)는, 다이스(5) 내의 온도를 열가소성 수지(10)가 용융하는 온도와 동일하게 관리하는 것에 의해서, 프리 히트 장치(4)에서 가온된 금속 강선(3) 및 압출 성형기(6)로부터 공급된 열가소성 수지(10)의 온도를 동일하게 유지할 수 있어서, 금속 강선(3)의 중심 소선(8)과 스트랜드(9) 사이에 열가소성 수지(10)가 결손된 공동이 발생하지 않고 열가소성 수지(10)를 충전할 수 있다. 다이스(5)로부터 생성된 복합재료는, 금속 강선(3)의 중심 소선(8)과 스트랜드(9) 사이에 열가소성 수지(10)가 결손된 공동이 발생하지 않기 때문에, 금속 강선(3)과 열가소성 수지(10)와 범포(11)로 구성되는 에스컬레이터 난간(30)에 매우 적합하다. 다이스(5)로부터 생성된 복합재료를 이용한 에스컬레이터 난간은, 금속 강선(3)의 중심 소선(8)과 스트랜드(9) 사이에 열가소성 수지(10)가 결손된 공동이 발생하지 않기 때문에, 열가소성 수지(10)에 대한 금속 강선(3)의 인발 강도가 향상하여 인발 강도가 안정된다.
상기의 다이스(5)의 온도의 관리에 대해서 상세하게 설명한다. 다이스(5)의 온도가 열가소성 수지(10)의 용융 온도로 설정되어 있지 않으면, 압출 성형기(6)로부터 토출된 열가소성 수지(10)의 온도가 저하하여, 열가소성 수지(10)가 고체화되어 버리고, 또한 프리 히트 장치(4)로부터 나온 가온된 금속 강선(3)도 냉각되어 열가소성 수지(10)의 점도 및 유동성이 저하한다. 열가소성 수지(10)의 점도 및 유동성이 저하하면, 금속 강선(3)의 중심 소선(8)과 스트랜드(9) 사이에 열가소성 수지(10)가 결손된 공동이 발생해, 금속 강선(3)에 열가소성 수지(10)가 충분히 충전되지 않는다.
상기의 문제를 막기 위해서, 다이스(5)는 열가소성 수지(10)가 용융하는 온도로 관리된다. 다이스(5)는 내부의 온도를 열가소성 수지(10)가 용융하는 온도로 관리되는 것에 의해서, 금속 강선(3) 및 열가소성 수지(10)의 온도를 동일하게 유지할 수 있어서, 금속 강선(3)의 중심 소선(8)과 스트랜드(9) 사이에 열가소성 수지(10)가 결손된 공동이 발생하지 않고 열가소성 수지(10)를 충전할 수 있다. 다이스(5)로부터 생성된 복합재료는, 금속 강선(3)의 중심 소선(8)과 스트랜드(9) 사이에 열가소성 수지(10)의 결손한 공동이 발생하지 않기 때문에, 금속 강선(3)과 열가소성 수지(10)와 범포(11)로 구성되는 에스컬레이터 난간(30)에 매우 적합하다. 이형 압출 성형 장치(20)에서 제조하는 에스컬레이터 난간(30)은, 금속 강선(3)의 중심 소선(8)과 스트랜드(9) 사이에 열가소성 수지(10)가 결손된 공동이 발생하지 않기 때문에, 열가소성 수지(10)에 대한 금속 강선(3)의 인발 강도가 향상해, 인발 강도가 안정된다.
상기의 이형 압출 성형 장치(20)를 사용하여 에스컬레이터 난간(30)을 성형하는 공정을 설명한다.
금속 강선 공급 장치(22)는 금속 강선(3)을 생성하여, 금속 강선(3)을 하류측에 송출한다(금속 강선 생성 공정). 금속 강선 공급 장치(22)에 의해 생성된 금속 강선(3)과, 포 공급 릴(2)로부터 나온 범포(11)를 다이스(5) 내에서 열가소성 수지(10)의 용융 온도와 같은 온도가 되도록, 열가소성 수지(10)의 용융 온도와 동등 이상의 온도로 프리 히트 장치(4)에서 가온한다(프리 히트 공정). 압출 성형기(6)로부터 온도 및 주입 압력이 관리된 열가소성 수지(10)가 다이스(5)에 공급되고(수지 공급 공정), 가온된 금속 강선(3) 및 범포(11)를 다이스(5) 내에서 용융한 열가소성 수지(10)와 같은 온도로 합류시킨다. 금속 강선(3), 범포(11), 열가소성 수지(10)가 합류한 후, 금속 강선(3), 열가소성 수지(10), 범포(11)가 일체화한 복합재료가, 다이스(5) 내로부터 에스컬레이터 난간(30)의 형태로 압출되고(복합재료 형성 공정), 그 형상을 유지하기 위해서 냉각부(23)에 대해 냉각수에 의해 강제적으로 냉각(강제 냉각)을 실행한다(냉각 공정). 냉각 후, 인출 구동부(24)에 경화한 복합재료인 에스컬레이터 난간(30)을 인출하고, 에스컬레이터 난간(30)을 수납부(25)에 수납한다(수납 공정).
도 1에 도시되는 프리 히트 장치(4) 및 다이스(5)는, 프리 히트 장치(4)로부터 다이스(5)에의 이동에서, 열가소성 수지(10)의 용융 온도보다 저하하지 않도록 배치된다. 또한, 프리 히트 장치(4)를 다이스(5)에 근접하게 배치하고, 프리 히트 장치(4)로부터 다이스(5)에의 이동에서, 가온된 금속 강선(3) 및 범포(11)의 온도가 저하하지 않는 경우는, 프리 히트 장치(4)에서 금속 강선(3) 및 범포(11)를 가온하는 온도를 열가소성 수지(10)의 용융 온도와 같은 온도로 해도 좋다.
실시형태 1의 금속 강선(3)은 프리 히트 장치(4), 온도 관리된 다이스(5)를 구비하였으므로, 온도가 저하하지 않은 채 프리 히트 장치(4)로부터 다이스(5)에 송출할 수 있어서, 금속 강선(3)의 온도를 열가소성 수지(10)의 온도와 동등 이상의 온도(온도 범위는 열가소성 수지의 용융 온도 이상에서 분해 온도 이하)로 유지할 수 있다.
금속 강선(3)의 온도가 열가소성 수지(10)의 온도와 동등 이상의 온도(온도 범위는 열가소성 수지의 용융 온도 이상에서 분해 온도 이하)로 유지되는 것에 의해서, 실시형태 1의 열가소성 수지(10)는, 다이스(5) 내에서 금속 강선(3)에 접촉해도, 금속 강선(3)에 열을 빼앗겨 온도 저하하고 고체화를 일으키는 일 없이, 압출 성형기(6)로부터 압출된 때와 동등의 균일한 점도 및 유동성을 유지할 수 있다.
따라서, 실시형태 1의 에스컬레이터 난간(30)은 복합재료를 이용한 이형 압출 성형 프로세스에 있어서, 금속 강선(3)의 온도와 열가소성 수지(10)의 온도를 동일하게 하는 것에 의해서, 열가소성 수지(10)를 다이스(5) 내에서 열가소성 수지(10)가 고체화하는 일 없이, 금속 강선(3)의 중심 소선(8)과 스트랜드(9) 사이에 열가소성 수지(10)를 균일하게 또한 충분히 충전할 수 있어서, 열가소성 수지(10)에 대한 금속 강선(3)의 인발 강도가 향상할 수 있다. 또한, 온도에 있어서의 동일은, 대략 동일(거의 동일)을 포함하고 있다. 대략 동일은 오차를 고려한 허용 범위 내의 것이다. 실시형태 1의 에스컬레이터 난간(30)은 열가소성 수지(10)에 대한 금속 강선(3)의 인발 강도가 향상하므로, 장기간에 걸쳐서 인발 강도의 안정화를 도모할 수 있다.
실시형태 1의 이형 압출 성형 장치(20)는 복합재료를 이용한 이형 압출 성형 프로세스에 있어서, 열가소성 수지(10)의 주입 압력 및 온도의 관리를 실행하여, 열가소성 수지(10)를 다이스(5)에 압출하는 것에 의해, 금속 강선(3)의 중심 소선(8)과 스트랜드(9) 사이에 열가소성 수지(10)가 결손된 공동이 발생하지 않고 균일하게 또한 충분히 금속 강선(3)에 열가소성 수지(10)를 충전할 수 있다. 실시형태 1의 이형 압출 성형 장치(20)는, 열가소성 수지(10)에 대한 금속 강선(3)의 인발 강도가 향상하여, 복합재료의 강도가 안정화된 에스컬레이터 난간(30), 즉 품질이 향상된 에스컬레이터 난간(30)을 제조할 수 있다.
이상과 같이, 실시형태 1의 에스컬레이터 난간(30)에 의하면, 금속 강선(3)이 중심 소선(8)과 중심 소선(8)을 둘러싸도록 배치된 복수의 스트랜드(9)를 구비하고, 중심 소선(8)과 스트랜드(9)의 거리는, 해당 중심 소선(8) 및 해당 스트랜드(9)의 연신 방향의 각각의 위치에 있어서 동일하고, 중심 소선(8)과 스트랜드(9) 사이에 열가소성 수지(10)가 공동을 형성하는 일 없이 충전되고 있는 것을 특징으로 하므로, 에스컬레이터 난간(30)에 있어서의 열가소성 수지(10)에 대한 금속 강선(3)의 인발 강도를 향상시켜서, 인발 강도를 안정화시킬 수 있다.
실시형태 1의 에스컬레이터 난간의 제조 방법에 의하면, 중심 소선(8)과 중심 소선(8)을 둘러싸도록 복수의 스트랜드(9)를 배치하는 동시에, 중심 소선(8)과 스트랜드(9)의 거리가 동일하게 되도록, 해당 중심 소선(8) 및 해당 스트랜드(9)의 연신 방향으로 장력을 가하여, 금속 강선(3)을 생성하는 금속 강선 생성 공정과, 금속 강선(3)을 용융한 열가소성 수지(10)의 온도 이상으로 가온하는 프리 히트 공정과, 프리 히트 공정에서 가온된 금속 강선(3)과 용융한 열가소성 수지(10)를 일체화하고, 에스컬레이터 난간(30)의 단면 형상으로 가공된 다이스(5)로부터 압출하여 복합재료를 형성하는 복합재료 형성 공정과, 복합재료 형성 공정에서 형성된 복합재료를 강제 냉각하는 냉각 공정을 포함하는 것을 특징으로 하므로, 열가소성 수지(10)에 대한 금속 강선(3)의 인발 강도가 향상해, 인발 강도가 안정화된 에스컬레이터 난간(30), 즉 품질이 향상된 에스컬레이터 난간(30)을 제조할 수 있다.
(실시형태 2)
도 5는 본 발명의 실시형태 2에 의한 난간 중간 생성물의 단면도이며, 도 6는 본 발명의 실시형태 2에 의한 에스컬레이터 난간의 단면도이다. 실시형태 2의 에스컬레이터 난간(30)은 다층 성형된 것이다. 실시형태 2의 에스컬레이터 난간(30)은 우선, 금속 강선(3), 열가소성 수지(10), 범포(11)를 다이스(5) 내에서 일체 성형하여 냉각하는 것에 의해, 일층 성형을 실행한다. 일층 성형이 종료한 것은 난간 중간 생성물(26)이다. 일층 성형을 실행한 후, 강성을 갖게 하기 위해, 난간 중간 생성물(26)에 있어서의 범포(11)와 반대측인 열가소성 수지(10)의 노출부(27)에, 열가소성 수지(10)와 동일한 재료인 열가소성 수지(28)를 두껍게 쌓아 올리는 다층 성형을 실행하고 있다. 도 6에 도시되는 바와 같이, 실시형태 2의 에스컬레이터 난간(30)은, 난간 중간 생성물(26)과 열가소성 수지(28)를 구비하고 있다.
일층 성형을 실행할 때, 열가소성 수지(10)는 금속 강선(3)을 덮는 정도의 소정 막 두께로 하고 있다. 구체적으로는, 난간 중간 생성물(26)에 있어서의 금속 강선(3)을 덮는 제 1 열가소성 수지[열가소성 수지(10)]는, 에스컬레이터 난간(30)이 장착되는 에스컬레이터에 대향하는 내면[범포(11)가 장착된 측]과 내면의 반대측인 노출부(27)의 외면의 막 두께가 상기 소정 막 두께이며, 예를 들면 금속 강선(3)에 있어서의 제 1 열가소성 수지[열가소성 수지(10)]의 막 두께 방향의 높이의 2배 이내이다. 열가소성 수지(10)의 양이 적을수록, 다이스(5)로부터 나온 후의 난간 중간 생성물(26)의 냉각 스피드가 빠르고, 경화한 열가소성 수지(10)에 의해서 금속 강선(3)은 고정된다. 이에 의해, 금속 강선(3)에의 열가소성 수지(10)의 충전이 조밀하게 되어, 인발 강도가 강해진다. 실시형태 2의 에스컬레이터 난간(30)은, 실시형태 1과 마찬가지로, 중심 소선(8)과 스트랜드(9)가 접촉하는 일 없이 배치되고, 또한 복수의 스트랜드(9)의 각각이 접촉하는 일 없게 배치하는 것이 가능해진다.
(실시형태 3)
열가소성 수지(10)는 압출 성형기(6)를 통해 다이스(5) 내에 주입된다. 실시형태 3에서는, 압출 성형기(6) 내의 온도를 최적화하는 것에 의해, 실시형태 1이나 실시형태 2보다 금속 강선(3)에의 열가소성 수지의 충전이 조밀하고, 인발 강도가 강한 에스컬레이터 난간(30)에 대해 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시형태 3에 의한 에스컬레이터 난간의 단면도이며, 도 8은 본 발명의 실시형태 3에 의한 다른 에스컬레이터 난간의 단면도이다. 실시형태 3에서는, 압출 성형기(6) 내의 온도는, 열가소성 수지(10)와 동일한 재료인 열가소성 수지(29)의 분해가 시작되지 않는 상한의 온도까지 가열한다. 열가소성 수지(29)는 온도가 높을수록, 점도가 낮아지는 특성을 갖기 때문에, 압출 성형기(6) 내를 고온으로 하는 것에 의해, 압출 성형기(6)를 통과하는 열가소성 수지(29)의 점도가 낮아진다. 압출 성형기(6) 내를 고온으로 하고, 분해되는 일없이 점도가 최소치까지 낮아진 열가소성 수지(29)를 이용하는 것에 의해, 다이스(5) 내에서 금속 강선(3)에의 열가소성 수지(29)의 인입이 양호해져서, 중심 소선(8)과 스트랜드(9)의 주위에 열가소성 수지(29)가 충분히 충전되어 열가소성 수지(29)에 대한 금속 강선(3)의 인발 강도가 높아진다.
실시형태 3의 에스컬레이터 난간(30)은, 분해되는 일 없이 점도가 최소치까지 낮아진 열가소성 수지(29)를 이용하는 것에 의해, 실시형태 1 및 실시형태 2보다 금속 강선(3)에의 열가소성 수지(29)의 충전이 조밀하게 되어, 인발 강도가 강해진다.
또한, 본 발명은 본 발명의 범위 내에 있어서, 각 실시형태를 자유롭게 조합하거나 각 실시형태를 적절하게 변형, 생략하는 것이 가능하다.
3 : 금속 강선 5 : 다이스
8 : 중심 소선 9 : 스트랜드
10 : 열가소성 수지 27 : 노출부
28 : 열가소성 수지 29 : 열가소성 수지
30 : 에스컬레이터 난간

Claims (21)

  1. 중심 소선과 상기 중심 소선을 둘러싸도록 복수의 스트랜드가 배치된 금속 강선 및 열가소성 수지를 포함하는 복합재료를 구비한 에스컬레이터 난간의 제조 방법에 있어서,
    상기 금속 강선을 가온하는 프리 히트 공정과,
    상기 프리 히트 공정에서 가온된 상기 금속 강선과 용융한 상기 열가소성 수지를 일체화하고, 상기 복합재료를 형성하는 복합재료 형성 공정과,
    상기 복합재료 형성 공정에서 형성된 상기 복합재료를 냉각하는 냉각 공정을 포함하는
    에스컬레이터 난간의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리 히트 공정은, 상기 금속 강선을 상기 열가소성 수지의 용융 온도와 동등 이상의 온도로 가온하는
    에스컬레이터 난간의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리 히트 공정은, 상기 금속 강선을 용융한 상기 열가소성 수지의 온도 이상으로 가온하는
    에스컬레이터 난간의 제조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복합재료 형성 공정은, 다이스로부터 압출하여 상기 복합재료를 형성하는
    에스컬레이터 난간의 제조 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 강선은, 상기 중심 소선 및 상기 복수의 스트랜드를 꼬아 합쳐진 연선인
    에스컬레이터 난간의 제조 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복합재료 형성 공정은, 다이스로부터 압출하여 상기 복합재료를 형성하고,
    상기 다이스의 내부 온도는 용융한 상기 열가소성 수지의 온도와 동일하게 관리되고,
    상기 다이스에 주입되는 용융한 상기 열가소성 수지의 주입 압력은, 상기 중심 소선과 상기 스트랜드의 거리가 허용 범위 내에 유지되는
    에스컬레이터 난간의 제조 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복합재료 형성 공정 시에 공급되는 상기 열가소성 수지는, 분해되는 일 없이 점도가 최소치까지 낮아지도록 가열되는
    에스컬레이터 난간의 제조 방법.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 복합재료 형성 공정 시에 공급되는 상기 열가소성 수지는, 분해되는 일 없이 점도가 최소치까지 낮아지도록 가열되는
    에스컬레이터 난간의 제조 방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 복합재료 형성 공정 시에 공급되는 상기 열가소성 수지는, 분해되는 일 없이 점도가 최소치까지 낮아지도록 가열되는
    에스컬레이터 난간의 제조 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 복합재료 형성 공정 시에 공급되는 상기 열가소성 수지는, 분해되는 일 없이 점도가 최소치까지 낮아지도록 가열되는
    에스컬레이터 난간의 제조 방법.
  11. 금속 강선 및 열가소성 수지를 포함하는 복합재료를 구비한 에스컬레이터 난간에 있어서,
    상기 금속 강선은, 중심 소선과 상기 중심 소선을 둘러싸도록 배치된 복수의 스트랜드를 구비하고,
    상기 중심 소선과 상기 스트랜드 사이에 상기 열가소성 수지가 충전되어 있는 것을 특징으로 하는
    에스컬레이터 난간.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 중심 소선 및 상기 스트랜드는, 상기 중심 소선 및 상기 스트랜드의 연신 방향으로 장력이 보지되어 있는 것을 특징으로 하는
    에스컬레이터 난간.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 중심 소선 및 상기 스트랜드는, 금속 선재가 꼬아 합쳐진 연선인 것을 특징으로 하는
    에스컬레이터 난간.
  14. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 금속 강선에 있어서의 상기 중심 소선과 상기 스트랜드 사이에 충전된 상기 열가소성 수지인 제 1 열가소성 수지와, 상기 제 1 열가소성 수지의 노출부에 형성된 제 2 열가소성 수지를 구비하고,
    상기 금속 강선을 덮는 상기 제 1 열가소성 수지는, 상기 에스컬레이터 난간이 장착되는 에스컬레이터에 대향하는 내면과 상기 내면의 반대측인 상기 노출부의 외면의 막 두께가, 상기 금속 강선에 있어서의 상기 제 1 열가소성 수지의 막 두께 방향의 높이의 2배 이내인 것을 특징으로 하는
    에스컬레이터 난간.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 금속 강선에 있어서의 상기 중심 소선과 상기 스트랜드 사이에 충전된 상기 열가소성 수지인 제 1 열가소성 수지와, 상기 제 1 열가소성 수지의 노출부에 형성된 제 2 열가소성 수지를 구비하고,
    상기 금속 강선을 덮는 상기 제 1 열가소성 수지는, 상기 에스컬레이터 난간이 장착되는 에스컬레이터에 대향하는 내면과 상기 내면의 반대측인 상기 노출부의 외면의 막 두께가, 상기 금속 강선에 있어서의 상기 제 1 열가소성 수지의 막 두께 방향의 높이의 2배 이내인 것을 특징으로 하는
    에스컬레이터 난간.
  16. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는 상기 금속 강선에의 충전 시에, 분해되는 일 없이 점도가 최소치까지 낮아진 열가소성 수지인 것을 특징으로 하는
    에스컬레이터 난간.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는 상기 금속 강선에의 충전 시에, 분해되는 일 없이 점도가 최소치까지 낮아진 열가소성 수지인 것을 특징으로 하는
    에스컬레이터 난간.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 열가소성 수지는 상기 금속 강선에의 충전 시에, 분해되는 일 없이 점도가 최소치까지 낮아진 열가소성 수지인 것을 특징으로 하는
    에스컬레이터 난간.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 열가소성 수지는 상기 금속 강선에의 충전 시에, 분해되는 일 없이 점도가 최소치까지 낮아진 열가소성 수지인 것을 특징으로 하는
    에스컬레이터 난간.
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 금속 강선은, 상기 열가소성 수지와 일체 성형되기 전에 가온되어 있는 것을 특징으로 하는
    에스컬레이터 난간.
  21. 제 11 항에 있어서,
    상기 중심 소선은 1개이고,
    상기 열가소성 수지는, 상기 중심 소선 및 상기 스트랜드의 연신 방향으로 수직인 상기 에스컬레이터 난간의 단면 형상 또는 상기 에스컬레이터 난간이 장착되는 에스컬레이터에 대항하는 내면을 포함하는 상기 에스컬레이터 난간의 부분 단면 형상을 형성하고, 상기 중심 소선과 상기 스트랜드 사이에 충전되어 있는 것을 특징으로 하는
    에스컬레이터 난간.
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