KR20240018616A - 핸드레일 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR20240018616A
KR20240018616A KR1020247000617A KR20247000617A KR20240018616A KR 20240018616 A KR20240018616 A KR 20240018616A KR 1020247000617 A KR1020247000617 A KR 1020247000617A KR 20247000617 A KR20247000617 A KR 20247000617A KR 20240018616 A KR20240018616 A KR 20240018616A
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KR1020247000617A
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슬라비 타노브
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젬페리트 아크티엔게젤샤프트 홀딩
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Abstract

본 발명은 무빙 워크, 에스컬레이터 등의 가이드 요소에 장착 가능한 핸드레일(1)에 관한 것이다. 핸드레일(1)은 가이드 요소에 배치되거나 배치될 수 있는 하부구조물(4); 및 적어도 하나의 접착층(3) 및 상부층(2)을 갖는 표면 구조물(5)을 포함하며, 핸드레일(1)은 그 길이 방향을 따라 실질적으로 일정한 단면을 가지며, 접착층(3) 및 상부층(2)의 재료는 상이하고, 접착층(3)을 갖는 천장 구조물(5)은 하부구조물(4)에 부착된다.

Description

핸드레일 및 그 제조방법
본 발명은 무빙워크(moving walkways)나 에스컬레이터 등을 이동시키기 위한 핸드레일(handrail) 및 그 제조방법에 관한 것이다.
스티렌-부타디엔 고무(SBR: styrene-butadiene rubber), 클로로설포네이티드 폴리에틸렌(CSM: chlorosulfonated polyethylene; 예를 들어 하이팔론(Hypalon)), 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM: ethylene-propylene-diene rubber), 에틸렌-프로필렌 고무(EPM: ethylene-propylene rubber) 및 클로리네이티드 폴리에틸렌(CPE: chlorinated polyethylene)으로 만들어진 핸드레일은 선행 기술에서 알려져 있다. 이 재료들은 저항성을 갖기 때문에 핸드레일의 천장 구조의 요구 사항을 충족한다. 그러나 이러한 재료는 부피가 커서 조립이 어렵다. 그러므로 용제 및/또는 접착제를 사용하여 수동으로 핸드레일을 조립하고 장착해야 한다. 즉, 이러한 핸드레일은 한 층씩 손으로 조립해야 하므로 제조비용이 매우 높고, 생산에 소요되는 시간이 늘어나 제조효율에 악영향을 미친다. 또한, 이들 소재는 접착성이 좋지 않아 용제와 접착제를 사용하여 하부구조물에 적용해야 한다. 용제를 사용하면 산업 보건 및 안전, 환기, 보호 마스크 등과 같은 구조적 조치 측면에서 더 많은 문제를 제기한다. 더욱이, 수동 조립은 먼지 유입 위험을 동반하여 천장 구조물과 하부구조물 사이의 접착력을 감소시킬 염려가 있다. 또한, 수작업의 비율이 높기 때문에 오류가 발생할 가능성도 높다.
따라서 본 발명은, 기계로 제조할 수 있고, 저항성이 높으며, 용제를 사용하지 않고 기계로 제조할 수 있는 핸드레일을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적은, 가이드 요소에 장착될 수 있고 청구항 1의 특징을 갖는 무빙워크, 에스컬레이터 등을 위한 핸드레일과, 청구항 15의 특징을 갖는 핸드레일을 제조하는 방법으로 해결된다. 바람직한 실시예들은 종속 청구항들의 주제이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 가이드 요소에 장착될 수 있는 무빙워크, 에스컬레이터 등을 위한 핸드레일이 제공되며, 핸드레일은 그 길이 방향(profile direction)을 따라 실질적으로 일정한 단면을 갖는다. 바람직하게는, 핸드레일은 상기 가이드 요소 상에 배열되거나 배열될 수 있는 하부구조물을 포함한다. 바람직하게는, 핸드레일은 적어도 하나의 접착층과 상부층을 갖는 천장 구조물을 포함하며, 여기서 상부층과 접착층의 재료는 바람직하게는 서로 다르다. 특히, 천장 구조물은 상기 접착층을 통해 상기 하부구조물에 부착될 수 있다.
알려진 선행 기술과 달리, 본 실시예의 천장 구조물은 적어도 두 가지 서로 다른 재료로 만들어질 수 있다. 환경에 노출되는 상기 천장 구조물의 상부층은 환경 영향에 대한 높은 저항성을 핸드레일에 부여하기 위해 저항성이 매우 높은 재료로 형성될 수 있다. 반면에 상기 접착층은 상부층(또는 천장 구조물)과 하부구조물을 함께 접착하는 데 사용될 수 있다. 즉, 상부층은 상기 하부구조물의 다른 재료에 접착이 어렵고 종종 접착 촉진제(예: 용제 및/또는 접착제)와 많은 수작업이 필요하므로, 본 발명은 접착 촉진제나 과도한 수작업 없이 하부구조물에 상부층을 접착시킬 수 있는 접착층을 제공한다. 상부층과 접착층은 천장 구조물의 제조 공정(예: 공압출 공정)에 의해 재료 결합으로 서로 연결될 수 있다. 이는 핸드레일의 제조 공정의 효율성을 크게 높일 수 있다. 이와 같이 천장 구조물은 다층 천장 구조물일 수 있다.
상기 상부층과 접착층은 예를 들어 제조 공정(예를 들어 압출, 프레싱, 가황(vulcanization), 캘린더링(calendering) 등)에 의해 재료 결합으로 서로 연결될 수 있는 반면, 접착층은 상이한 방식으로 상기 하부구조물에 부착/연결될 수 있다. 다시 말하면, 상부층은 2층 요소가 될 수 있다. 또한, 상부층은 보강재/코팅이 있는 직물에 결합 재료로 연결될 수 있다. 접착층은 연결이 용이하도록 하부구조물과 일치하는 재질을 가질 수 있다. 이를 위해, 접착층과 하부구조물은 서로 불활성인, 즉 화학적으로 서로 영향을 미치지 않는 재료를 포함할 수 있다. 이는 특히 동일한 재료 또는 상호 친화적이거나 호환성인 재료를 포함하는 하부구조물 및 접착층에 의해 달성될 수 있다. 결과적으로, 천장 구조물과 하부구조물 사이의 유리한 연결이 제공될 수 있다. 따라서, 천장구조물과 하부구조물의 조립을 기계로 구현할 수 있어, 제조효율을 높일 수 있다. 또한, 접착 촉진제를 사용할 필요가 없어, 작업자의 작업량을 줄일 수 있다. 천장 구조물은 별도로 제작된 반제품일 수 있으며, 이것은, 완성 후, 역시 반제품으로 제작될 수 있는 하부구조물에 부착될 수 있다. 즉, 천장 구조물은 하부구조물에 장착되거나 장착 가능하다. 이것은 핸드레일의 제조에서 가변성을 증가시킨다. 왜냐하면, 하부구조물과 천장 구조물이 서로 독립적으로(예를 들어 서로 다른 위치에서) 제조될 수 있기 때문이다. 여기에서 논의된 개별 층들(예: 상부층, 부피층, 하부구조물)은 부피층, 즉 세 개 공간 방향 모두로 확장되는 층을 형성할 수 있다. 천장 구조물은 별도로 제작된 요소일 수 있다. 일단 천장 구조물이 제공되면, 이것은 하부구조물에 연결될 수 있다. 천장 구조물의 접착층으로 인해, 하부구조물에 대한 천장 구조물의 후속 접착이 쉽고 효율적으로 가능하다. 특히 이는 기계 조립을 가능하게 한다.
천장 구조물은 바람직하게는 하부구조물 상에 배치되고, 천장 구조물이 하부구조물에 대해 이동할 수 없는 방식으로 하부구조물에 연결된다. 또한, 천장 구조물(특히 상부층)은 하부구조물을 적어도 부분적으로 둘러싸거나 덮을 수 있고, 환경에 노출되어, 환경 영향으로부터 하부구조물을 보호할 수 있다. 예를 들어, 천장 구조물은 접착층과 상부층이라는 두 개의 층으로만 구성된다. 접착층은 하부구조물에 쉽게 부착될 수 있도록 점착성 또는 접착성을 가질 수 있다. 천장 구조물의 두 가지 서로 다른 재질로 인해, 핸드레일 생산 및 계획의 가변성이 증가할 수 있다. 예를 들어, 상부층은 핸드레일이 사용되는 위치와 견뎌야 하는 환경 영향, 즉 난연성, 무백화 조성(efflorescence-free compositions), 오존 저항성, UV 저항성 및/또는 온도 저항성과 같은 환경 매개변수를 기반으로 선택될 수 있다. 이에 반해, 접착층은, 용제를 사용하지 않고도 충분한 접착 강도로 천장 구조물이 적절한 하부구조물에 고정될 수 있도록, 선택될 수 있다.
핸드레일이 장착되거나 장착될 수 있는 가이드 요소는 예를 들어 핸드레일이 적어도 부분적으로 수용하는 가이드 레일 또는 가이드 레일 시스템일 수 있다. 핸드레일은 상기 길이 방향으로 가이드 요소에 대해서 이동할 수 있다. 핸드레일이 제공되는 에스컬레이터 또는 무빙워크는 핸드레일이 가이드 요소에 대해 길이 방향으로 이동할 수 있도록 구동장치를 가질 수 있다. 이를 위해, 에스컬레이터 또는 무빙워크는 핸드레일을 특정 방향 및/또는 모양으로 밀어내는 편향 롤러 및/또는 구동 롤러를 가질 수 있다. 따라서, 핸드레일 작동 시 서로 이탈되지 않도록 서로 충분히 견고하게 연결되는 천장구조물 및 하부구조물이 핸드레일에 구비되는 것이 유리할 수 있다.
이 경우, 본질적으로 일정한 단면은, 특히 길이 방향에서, 단면의 치수가 다른 단면과 비교하여 본질적으로 동일하게 유지된다는 것을 의미할 수 있다. 치수의 변화는 제조 공차 범위 내에서 가능하지만, 여전히 실질적으로 일정한 단면을 제공한다. 즉, 한 단면에서 다음 단면으로의 치수 변화는 최대 5%일 수 있다.
상기 하부구조물은 가이드 요소 위에서 미끄러지거나 가이드 요소 위에 핸드레일을 고정하도록 설계된 요소일 수 있다. 또한, 하부구조물은 의도하지 않은 변형에 대응하여 핸드레일에 안정성을 제공할 수 있다. 이를 위해, 하부구조물은 적어도 하나의 보강 요소를 가질 수 있는 카커스(carcass)로서 설계될 수 있다. 예를 들어, 하부구조물은 상기 길이 방향에 대해 가로 방향 및/또는 세로 방향으로 연장되는 직물 구조, 섬유 및/또는 인장 요소를 가질 수 있다. 바람직하게는, 하부구조물은 적어도 하나의 하부구조물 층(예를 들어, 부피 층)을 포함한다. 하부구조물 층은 보강 요소들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 인장 요소는 하부구조물 층 내에 배열(예: 매립)될 수 있다. 상기 하부구조물은 2~4개의 층으로 구성될 수 있다. 이는 하부구조물이 한편으로는 충분히 가볍고 다른 한편으로는 충분히 강함을 보장한다. 하부구조물은 미가공 상태로 제공될 수 있다. 대안으로, 하부구조물은 가황된(vulcanized) 상태로 제공될 수도 있다. 일단 하부구조물이 제공되면 천장 구조물이 그 위에 배치될 수 있다. 또한, 하부구조물은 상기 가이드 요소와 접촉하도록 설계된 슬라이딩 층을 가질 수 있다.
이것은 하부구조물이 환경 영향에 대해 상부층과 동일한 높은 저항성 표준을 충족할 필요는 없으며 덜 비싼 재료로 만들 수 있음을 의미한다. 따라서 핸드레일의 전체 제조 비용이 감소할 수 있다. 또한, 상부층은 일정한 재료 두께(즉, 길이 방향을 가로지르는 방향 및 단면에서의 두께)를 가질 수 있다. 원하는 구조적 두께는 접착층의 재료 두께를 변화시킴으로써 제공될 수 있다. 한편으로, 이것은 상부층의 생산을 단순화하고(여기서는 일정한 두께만 생산하면 되기 때문에), 다른 한편으로는 비용을 더욱 절감할 수 있다.
바람직하게는, 상부층은 클로로설포네이트드 폴리에틸렌(CSM) 및 접착층 SBR( 스티렌-부타디엔 고무)을 포함한다. 이 경우 두 재료의 장점이 서로 최적으로 보완하여 매우 효율적인 천장 구조를 제공할 수 있다. 보다 구체적으로, CSM은 환경 영향에 대해 충분한 저항력을 제공하는 반면 SBR은 비용 효율적인 재료이므로, 천장 구조물의 재료 비용을 줄일 수 있다. 또한, SBR이 포함된 접착층은 접착 촉진제 없이 하부구조물에 쉽게 적용될 수 있어 생산이 더욱 단순화된다. 상부층과 접착층은 재료 접착을 통해 함께 접착될 수 있다.
바람직하게는, 상부층은 EPDM(에틸렌 프로필렌 디엔 고무), TPE(열가소성 엘라스토머), EPM(에틸렌 프로필렌 고무), CPE(클로리네이티드 폴리에틸렌), CSM(클로로설포네이티드 폴리에틸렌), 하이팔론, PU(폴리우레탄), SBR(스티렌-부타디엔 고무), NBR(아크릴로니트릴 부타디엔 고무) 및/또는 NR(천연 고무)을 포함한다. 위의 재료들은 추가 첨가제에 의해 확장될 수 있는 기본 폴리머의 표시일 수 있다. 이러한 방식으로 상이한 탄성 및/또는 저항성과 같은 상이한 성질들이 생성될 수 있다. 예를 들어 카본 블랙을 첨가제로 사용할 수 있다. 이러한 방식으로, 오존, UV 및/또는 온도에 대한 저항성 측면에서 상부층의 까다로운 성질이 제공될 수 있는 동시에 난연성 상부층이 달성된다. 접착층이 있기 때문에, 재료와 상부층의 하부구조물 사이의 비호환성에 주의할 필요가 없다. 이는 상부층의 계획 및 실행에 있어 자유도를 높인다.
바람직하게는, 접착층은 EPDM(에틸렌 프로필렌 디엔 고무), TPE(열가소성 엘라스토머), EPM(에틸렌 프로필렌 고무), CPE(클로리네이티드 폴리에틸렌), CSM(클로로설포네이티드 폴리에틸렌), 하이팔론, PU(폴리우레탄), SBR(스티렌-부타디엔 고무), NBR(아크릴로니트릴-부타디엔 고무) , NR(천연고무), CR(클로로프렌 고무)을 포함한다. 위의 재료는 추가 첨가제에 의해 확장될 수 있는 기본 폴리머의 표시일 수 있다. 특히, SBR 및/또는 CR은 (상부층의 재료에 비해) 상대적으로 저렴한 재료이고, 접착 또는 부착 성질을 갖고 있어서 접착층이 하부구조물(예를 들어 카커스)에 쉽게 고정될 수 있다. 이는 접착층을 가진 천장 구조물을 하부구조물에 부착하기 위해 접착 촉진제, 특히 용제가 필요하지 않음을 의미한다. 이렇게 하면 두 개의 반제품을 더 쉽게 처리할 수 있다. 또한, 접착층은, 핸드레일의 편평한 표면이 보장되도록(상부층의 일정한 재료 두께를 갖는) 하부구조물의 불평탄성(unevenness)을 보상할 수 있는 방식으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 하부구조물은 강철 스트립으로 만들어진 인장 요소(이는 중앙 영역에만 제공되며, 자세한 내용은 아래 참조)를 포함할 수 있으며, 따라서 하부구조물은 단면에서 가변적인 재료 두께를 가지며, 이는 예를 들어 접착층에 의해 보상될 수 있다. 이를 통해 특히 가황된 상태에서 상부층이 편평한 표면을 가질 수 있다. 편평한 표면은 사용자가 잡기 유리한 장점이 있으며, 이것이 바로 핸드레일이 사용자에게 좋은 그립감을 제공할 수 있는 이유이다. 바람직하게는, 접착층은 불평탄성을 보상하기 위해 사용되는 유일한 층이다.
바람직하게는, 핸드레일은 길이 방향을 가로지르는 단면에서 2개의 특히 곡선형 가장자리 영역과 이 가장자리 영역들을 연결하는 중앙 영역을 갖는다. 중앙 영역은 편평할 수 있다. 즉, 중앙 영역은 곡률이 없을 수 있다. 따라서 중앙 영역을 제조하기가 더 쉬울 수 있다. 또한, 중앙 영역은, 중앙 영역에서의 상부층, 접착층 및 하부구조물이 일정한 재료 두께를 갖도록 설계될 수 있다. 대조적으로, 특히 하부구조물의 재료 두께는 두 가장자리 영역에서 감소될 수 있다. 바람직하게는, 상기 가장자리 영역들 각각에 있는 적어도 하나의 층의 재료 두께는 중앙 영역과 가장자리 영역 사이의 연결점으로부터 시작하여 각각의 가장자리 영역의 전체 연장의 1/3에서 감소한다. 따라서 가이드 요소 및/또는 가이드 롤러 위에서 핸드레일을 안내하기 위해 감소된 굽힘력이 필요하다는 것이 밝혀졌다. 따라서 핸드레일을 구동하는 데 필요한 에너지가 줄어들 수 있다. 재료의 두께를 줄임으로써, 핸드레일의 높은 저항성을 유지하면서 재료를 보다 효율적으로 사용할 수 있다. 또한, 핸드레일은 낮은 에너지 요구 사항으로 구동할 수 있도록 유연성을 유지한다. 바람직하게는, 가장자리 영역들은 핸드레일 프로파일의 무게 중심을 통과하는 축에 대해 대칭이다. 또한, 가장자리 영역들은 길이 방향을 가로지르는 단면에서 곡선 형상을 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 가장자리 영역들은 가이드 요소 위에 핸드레일을 고정하기 위해 가이드 요소 주위를 부분적으로 감싸도록 설계될 수 있다. 굽은 가장자리 영역들에 의해 핸드레일을 가이드 요소 위에 장착할 수 있는 것 외에도, 굽은 가장자리 영역들은 사용자의 손가이 가이드 요소와 핸드레일 사이에 손가락이 들어가는 것을 방지할 수 있다. 따라서 사용자의 부상을 방지할 수 있다. 특히, 핸드레일이 본질적으로 C자형 단면을 갖도록 가장자리 영역이 구부러질 수 있다.
바람직하게는, 접착층은 일정한 재료 두께를 갖는다. 즉, 접착층의 두께는 가장자리 영역과 중앙 영역에 걸쳐 일정할 수 있다. 이는 접착층의 제조를 더 쉽게 만들 수 있다. 따라서 전반적으로 핸드레일의 제조가 단순화될 수 있다.
바람직하게는, 접착층은 가장자리 영역보다 중앙 영역에서 더 큰 재료 두께를 갖는다. 이는, 접착층이 상부층 및/또는 하부구조물의 재료에 비해 저렴한 재료로 만들어질 수 있기 때문에 핸드레일의 필요한 두께를 비용 효율적으로 달성할 수 있음을 의미한다. 또한, 접착층은 상부층에 비해 굽힘 저항이 더 작을 수 있다. 이는 전체 핸드레일의 굽힘 성질이 재료 두께가 더 두꺼운 접착층에 의해 크게 부정적인 영향을 받는 것을 방지할 수 있다. 가장자리 영역에서 접착층은 감소된 재료 두께를 가질 수 있으며, 이는 천장 구조물을 하부구조물에 고정하는 데 충분하다. 가장자리 영역들은 그 굽은 형태로 인해 핸드레일의 굽힘에 대한 저항성이 증가하므로, 가장자리 영역에서의 접착층의 재료 두께를 작게 유지하는 것이 유리하다. 바람직하게는, 하부구조물은 가장자리 영역보다 중앙 영역에서 더 큰 재료 두께를 갖는다.
바람직하게는, 상부층은 중앙 영역과 가장자리 영역에서 본질적으로 일정한 재료 두께를 갖는다. 본질적으로는 재료 두께가 제조 공차 영역에서 일정할 수 있음을 의미할 수 있다. 즉, 최대 11%의 편차가 여전히 제조 공차 내에 있을 수 있다. 따라서, 일정한 부피의 층만 생산하면 되기 때문에 상부층이 특히 쉽게 생산될 수 있다. 예를 들어 공압출 공정은 적합한 제조 방법이다. 상부층을 3회 이상 압출하여 반제품을 만들 수 있다. 바람직하게는, 접착층은 단일 단계에서 상부층과 함께 공압출 공정으로 생산된다. 이를 통해 상부층과 접착층 사이에 재료 결합을 생성할 수 있다. 상부층은 환경 영향에 대해 원하는 저항성을 제공하고 접착층을 덮을 만큼 충분히 얇을 수 있다. 이것은, 핸드레일의 굽힘 저항이 최소한으로 유지되고 따라서 핸드레일이 효율적으로 작동될 수 있도록 보장할 수 있다. 또한, 천장 구조물의 공압출을 통해 핸드레일 전체의 립 강성(lip stiffness)을 향상시킬 수 있다. 핸드레일의 높은 립 강성은 가이드 요소 위에 핸드레일의 견고한 고정을 보장한다. 즉, 립 강성이 높은 핸드레일은 길이 방향에 직각으로 가이드 요소에서 핸드레일을 당겨 제거하는 데 큰 힘이 필요하다.
바람직하게는, 핸드레일의 길이 방향을 가로지르는 핸드레일의 폭에 대한 중앙 영역에서의 천장 구조물의 재료 두께의 비율은 0.0012 내지 0.08, 바람직하게는 0.01 내지 0.065 범위이다. 이러한 범위에서는 핸드레일의 편향에 대한 특히 낮은 저항성이 달성되어 핸드레일 작동 시 에너지 효율이 증가될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 보다 구체적으로, 핸드레일은 작동 중에 예를 들어 에스컬레이터의 형상을 따르기 위해 여러 번 구부러져, 편향에 대한 저항을 줄임으로써 보다 효율적인 작동(즉, 핸드레일 구동)을 달성할 수 있다. 그러나 동시에 핸드레일은 길이 방향을 가로지르는 힘이 작용하는 경우에도 가이드 요소에서 분리되지 않도록 충분한 안정성을 가지고 있다. 특히 상부층에 단단한 재료를 사용하는 경우, 핸드레일의 굽힘 저항이 증가하여, 핸드레일 사용 시 에너지 효율과 수명이 감소할 위험이 있다. 위에서 정의된 영역에서는, 핸드레일 작동 중 에너지 효율과 환경 영향에 대한 핸드레일의 저항성이 모두 유리하게 증가하는 것으로 나타났다.
바람직하게는, 중앙 영역에서 상부층의 재료 두께에 대한 하부구조물의 재료 두께의 비율은 1.25 내지 50 범위, 바람직하게는 2.5 내지 16 범위이다. 1.25 내지 50 범위는 다음의 실현에 기초한다: 하부구조물은 주로 핸드레일 전체의 구조적 안정성, 특히 인장 안정성을 보장하는 역할을 한다. 특히, 상부층은 주로 환경적 스트레스(예: 오존, UV 및 온도)에 대한 저항층으로서 의도되며, 난연성 장벽을 제공할 수도 있다. 1.25 내지 50 범위에서는, 편향에 대한 저항성 감소와 충분한 안정성 사이의 최적 균형이 제공되는 핸드레일이 제공된다. 이는 한편으로는 핸드레일의 효율적인 작동을 보장하고 다른 한편으로는 가이드 요소에 의한 핸드레일의 안정적인 안내를 보장한다. 또한, 핸드레일은 외부 환경 영향에 대해 증가된 저항성을 가질 수 있다. 이에 반해, 2.5 내지 16의 범위는 핸드레일의 연성이 최소화되는 장점이 있으며, 이는 핸드레일의 소성 신장을 피할 수 있음을 의미한다. 핸드레일의 신장은 가이드 요소 위에서 핸드레일의 부정확한 안내로 이어질 수 있으며 구동력이 핸드레일에 최적으로 전달될 수 없는 결과로 이어질 수 있다. 핸드레일의 신장을 피하거나 줄임으로써, 특히 내구성이 뛰어난 핸드레일을 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 접착층은, 적어도 3 N/mm2, 바람직하게는 적어도 6 N/mm2의 접착력이 달성되는 방식으로 천장 구조물을 하부구조물에 연결하도록 설계된다. 바람직하게는, 상기 접착층과 상기 하부구조물은 적어도 3 N/mm2, 바람직하게는 적어도 6 N/mm2의 접착력(접착력 또는 접착 강도)을 갖는다. 접착력은 점착력(peel adhesion) 또는 박리력으로 정의할 수 있으며, 이는 재료가 유연하거나 매끄럽거나 또는 강할지라도 한 층의 재료를 다른 층의 재료에서 벗기는데 필요한 힘을 나타낸다. 상기 박리력은 항상 접착 표면의 너비에 대해서만 측정되므로, 더 높은 이형력이 필요하다. 바람직하게는, 박리력은 DIN EN ISO 22970:2021-04에 따라 결정될 수 있다. 특히, 상기 접착층은 접착력이 달성될 정도의 끈적임(예를 들어 화학적 결합 성질)을 가질 수 있다. 또한, 접착층 및/또는 접착층과 접촉하는 하부구조물의 측면은 화학적 결합(점착성) 외에 기계적 결합(표면 거칠기를 증가시킴으로써)이 달성되는 방식으로 구조화될 수 있다. 3 N/mm2의 접착력은 높이 차이를 거의 극복하지 못하는 무빙워크와 같이 상대적으로 평평한 핸드레일에서 특히 바람직하다. 최소 6 N/mm2의 접착력은 큰 높이 차이를 극복하여 순환 중에 여러 번 구부러지는 핸드레일이 필요한 에스컬레이터에서 유리하다. 핸드레일의 내구성(즉, 천장 구조물과 하부구조물 사이의 연결)은 그에 상응하는 높은 접착력으로만 보장될 수 있다.
바람직하게는, 천장 구조물은 공압출된 제품이다. 따라서, 천장 구조물은 하부구조물과 별도로 반제품으로 공압출될 수 있다. 상부층과 접착층은 유동성 응집체 상태로 인해 공압출 공정 중에 서로 접착될 수 있다. 이는 상부층과 접착층의 재료도 서로 접착될 수 있음을 의미하며, 그렇지 않으면 용제나 기타 접착 촉진제를 사용하여 접착할 수 있다. 따라서 본 발명의 이점은 상부층을 접착층에 결합시키기 위해 접착 촉진제가 필요하지 않다는 점이다. 결과적으로, 천장 구조물의 조립이 기계에 의해 수행될 수 있어 조립의 정확성을 높일 수 있다. 또한, 기계적 조립을 통해 불순물, 먼지 또는 오물이 천장 구조물에 유입되는 것을 방지할 수 있다. 결과적으로, 핸드레일의 더 높은 안정성이 제공될 수 있다. 공압출된 제품의 또 다른 장점은 재료가 특히 균질하게 분포되어 천장 구조물의 높은 저항성을 보장한다는 것이다. 천장 구조물은 접착층과 상부층 사이에 재료 결합이 이루어지기만 하면 2단계, 3단계 또는 그 이상의 단계로 압출될 수도 있다. 이는 접착 촉진제를 사용하지 않고도 기계에 의해 훨씬 더 복잡한 천장 구조물을 생산할 수 있음을 의미한다.
바람직하게는, 천장 구조물은 적어도 하나의 추가 층을 가지며, 이것은 바람직하게는 하부구조물과 동일한 재료를 포함한다. 이를 통해 상부층을 핸드레일의 추가 요구 사항에 맞게 조정할 수 있다. 예를 들어, 핸드레일의 감쇠(damping) 성질은 추가 층을 통해 제공될 수 있다. 상기 추가 층은 예를 들어 추가 압출 층을 사용하여 이미 생성된 천장 구조물 위로 압출될 수 있다. 또한, 상기 추가 층은 상부층 및 접착층과 동시에 공압출 공정에서 압출될 수도 있다. 상기 추가 층은 바람직하게는 하부구조물과 동일한 재료를 포함하므로, 추가 층은 또한 하부구조물에 쉽게 부착될 수 있다. 이는 천장 구조물과 하부구조물의 최적 접착을 보장한다. 대안적으로, 캘린더링에 의해 하나 이상의 추가 층이 천장 구조물에 적용될 수 있다. 이러한 방식으로, 예를 들어 핸드레일의 원하는 재료 두께 및/또는 다른 성질이 핸드레일의 생산 라인에서 효율적이고 쉽게 구현될 수 있다. 또한, 원하는 특성을 달성하기 위해 천장 구조물에 추가 층이 제공될 수 있으므로, 하부구조물의 생산을 조정할 필요가 없다. 따라서 하부구조물을 조정할 필요가 없으며 천장 구조물을 조정하는 것으로 충분하다. 결과적으로, 핸드레일의 제조 공정이 단순화될 수 있다.
바람직하게는, 하부구조물은 핸드레일의 길이 방향을 따라 연장되는 인장 요소를 갖는다. 바람직하게는, 하부구조물은 핸드레일의 구조적 안정성을 보장하는 역할을 한다. 특히 하부구조물은 핸드레일의 인장강도를 제공하는 역할을 한다. 이를 위해, 하부구조물은 길이 방향을 따라 연장되는 적어도 하나의 인장 요소, 예를 들어 강철 케이블, 직물 층, 코드 밴드 등을 포함할 수 있다. 즉, 상기 인장 요소는 핸드레일의 이동 방향을 따라 연장될 수 있다. 바람직하게는, 인장 요소는 중앙 영역에만 배열되어, 하부구조물이 가장자리 영역보다 중앙 영역에서 더 큰 재료 두께를 갖도록 한다. 상기 인장 요소는 인장력을 흡수하도록 설계될 수 있다. 따라서 인장 요소는 핸드레일 길이의 변화가 좁은 한도 내에서 유지되도록 하는 역할을 할 수 있다. 결과적으로, 핸드레일의 안정적인 작동이 장기간에 걸쳐 보장될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 무빙워크, 에스컬레이터 등의 가이드 요소에 장착 가능한 핸드레일을 제조하는 방법이 제공되며, 이 방법은 다음 단계들을 포함한다: 적어도 접착층 및 상부층을 포함하는 천장 구조물을 공압출하는 단계로서, 여기서 접착층 및 상부층은 서로 다른 재료를 포함하는, 단계; 및 상기 접착층을 가진 상기 천장 구조물을 하부구조물에 부착하는 단계를 포함한다. 즉, 상부층과 접착층으로 구성된 천장 구조물과 하부구조물을 별도로 제작된 2개의 반제품으로 제공한 후 함께 접합한다. 이는, 상기 접착층이 하부구조물에 맞춰질 수 있어 접착 촉진제(예: 용제) 없이도 상기 접착층을 가진 천장 구조물을 하부구조물에 쉽게 부착할 수 있음을 의미한다. 이것은 핸드레일 생산을 단순화하고, 예를 들어 기계로 수행될 수 있다.
바람직하게는, 이 방법은, 특히 캘린더링에 의해 천장 구조물에 제1 추가 층을 적용하는 단계를 더 포함하며, 여기서 상기 적어도 하나의 추가 층은 바람직하게는 하부구조물과 동일한 재료를 포함한다.
바람직하게는, 여러 개의 천장 구조물을 별도로 압출하고 압출 후에 함께 결합할 수 있다. 이를 통해 제조 공정을 변경할 필요 없이 단순히 추가 층을 추가하기만 하면 원하는 성질과 특정 치수를 갖는 천장 구조물을 얻을 수 있다.
바람직하게는, 이 방법은 하부구조물을 가황 처리하거나, 천장 구조물이 부착된 하부구조물을 가황 처리하는 단계를 더 포함한다. 즉, 천장 구조물과 하부구조물을 포함하는 핸드레일을 전체적으로 가황처리함으로써, 천장 구조물과 하부구조물의 견고한 결속이 달성될 수 있다. 대안으로, 천장 구조물을 부착하기 전에 하부구조물을 가황 처리할 수 있는데, 이는 가황을 위한 몰드가 천장 구조물을 수용할 필요도 없기 때문에, 가황 중에 에너지를 절약할 수 있다. 결과적으로, 특히 에너지 효율적인 제조 공정이 제공될 수 있다.
상기 장치와 관련하여 제시된 이점 및 특징은 방법에도 유사하게 적용되며 그 반대도 마찬가지이다. 개별적인 특징 및 연관된 이점은 서로 결합되어 새로운 실시예를 형성할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 종래 기술로부터 알려진 핸드레일의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 천장 구조물의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드레일의 단면도이다.
도 1은 종래 기술로부터 공지된 핸드레일(10)의 단면의 개략도이다. 도 1에는 핸드레일(10)의 한쪽 면만 도시되어 있다. 도시되지 않은 핸드레일(10)의 측면은 도시된 대칭축을 기준으로 도시된 핸드레일(10)의 부분과 대칭을 이룬다. 핸드레일(10)은 상부층(20) 및 하부 구조(30)를 포함한다. 상부층(20)은 핸드레일(10)의 의도된 사용 장소에 대해 원하는 성질을 가진 재료로 일체로 형성된다. 하부 구조(30)는 핸드레일(10)의 구조적 강도를 보장한다. 상부층(20)은 수동 조립에 의해 하부구조(30)에 부착된다. 이 공정에서, 상부층(20)은 접착 촉진제를 사용하여 하부 구조(30) 위에 층별로 형성된다.
용제를 사용하면 수동 조립을 수행하는 작업자가 오염 물질에 더 많이 노출된다는 단점이 있다. 더욱이, 수동 조립은 덜 효율적이고 먼지가 유입되어 하부 구조(30)에 대한 상부층(20)의 불충분한 접착을 초래할 수 있는 위험이 있다.
이를 고려하여, 본 발명은 적어도 하나의 상부층(2)과 접착 층(3)을 포함하는 천장 구조물(5)을 제안한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 천장 구조물(5)의 개략도이다. 도 2에는 천장 구조물(5)의 일부분만이 도시되어 있다. 접착 층(3)과 상부층(2)의 재료는 다르다. 본 실시예에서, 상부층(2)은 일정한 재료 두께를 갖는다. 대조적으로, 접착층(3)은 변화하는 재료 두께를 갖는다. 이는 (예를 들어 불균일한 하부 구조로 인해 발생하는) 불균일함을 저렴한 비용으로 균일하게 하기 위해 접착층(3)이 사용될 수 있음을 의미한다. 이는 상부층(2)의 재료를 절약하며, 이는 천장 구조물(5)이 전체적으로 보다 비용 효율적으로 생산될 수 있음을 의미한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드레일(1)의 개략적인 단면도이다. 도 3의 핸드레일(1)은 길이 방향을 가로지르는 단면으로 도시되어 있다. 길이 방향은 도 3의 종이 표면에 있다. 보다 정확하게는, 축 대칭 핸드레일(1)의 한쪽 면만 도시되어 있다. 그러나 도시되지 않은 측면은 도시된 핸드레일(1)의 측면과 대칭이다. 핸드레일(1)은 상부층(2)과 접착층(3)을 가진 도 2에 도시된 천장 구조물(5)을 포함한다. 천장 구조물(5)이 접착층(3)에 의해 하부구조물(4)에 부착된다. 접착층(3)의 재료는, 접착 촉진제를 사용하지 않고도 천장 구조물(5)이 하부구조물(4)에 유리하게 부착될 수 있도록 충분한 접착성이 달성되는 방식으로 선택된다. 본 실시예에서는, 접착층이 클로로프렌 고무(CR: chloroprene rubber)를 포함하여, 접착층이 하부구조물(4)에 잘 접착된다. 또한, 본 실시예에서, 상부층은 클로로술포네이티드 폴리에틸렌(CSM: chlorosulfonated polyethylene)을 포함하며, 여기서 천장 구조물(5)은 공압출로 생산되었다. 따라서 상부층(2)은 재료 결합을 통해 접착층(3)에 접착된다. 하부구조물(4)은 또한 상기 길이 방향을 따라 연장되는 여러 개의 강철 스트립으로 구성된 인장 요소(8)를 포함한다. 인장 요소(8)는 인장력을 흡수할 수 있고, 사용 수명 동안 핸드레일(1)의 일정한 길이를 보장한다.
상기 천장 구조물(5)의 상부층은 에틸렌 프로필렌 디엔 고무(EPDM: ethylene propylene diene rubber) 또는 폴리우레탄(PU: polyurethane)을 포함한다. 상기 압출 공정은 상부층의 재료를 접착층과 결합하는 데에도 사용할 수 있다. 접착층(3) 덕분에, 천장 구조물(5)은 하부구조물(4)에 부착될 수 있다. 이는 천장 구조물(5)의 하부구조물(4)에 대한 부착이 상부층(2)에 사용된 재료와 무관하다는 것을 의미한다.
본 실시예에서, 상부층은 0.1mm 내지 4mm의 두께를 가지며, 이는 이 영역이 오존, UV 및 온도 스트레스와 같은 외부 영향에 대해 충분한 보호를 제공하기 때문이다. 본 실시예에서, 하부구조물(4)은 두께가 대략 5mm이다. 접착층의 재료 두께는 10mm에서 하부구조물(4)의 재료 두께를 뺀 값에서 상부층의 재료 두께를 뺀 값이다. 즉, 접착층(3)은 다른 층들의 재료 두께 변동을 보상한다. 바람직하게는, 접착층(3)이 단지 하부구조물(4)의 두께 변동만을 보상하도록, 상부층(2)에는 일정한 재료 두께가 제공되는 것이다.
본 실시예에서, 핸드레일의 단면은 중앙 영역(6)과 두 개의 가장자리 영역(7)으로 분할된다. 중앙 영역(6)에서, 핸드레일은 가장자리 영역(7)에서보다 더 두꺼운 두께를 갖는다. 또한, 가장자리 영역(7)은 가장자리 영역(7)의 단면이 C자형을 형성하는 방식으로 만곡되어 있다.
접착층은 3 - 10 N/mm2 범위의 접착 강도를 갖는 결합을 하부구조물(4)과 형성한다. 이는 핸드레일(1)의 충분한 안정성을 보장한다. 본 발명에서 언급된 모든 층들은 모든 공간 방향으로 확장된 부피 층이다.
1 핸드레일
2 상부층
3 접착층
4 하부구조물
5 천장 구조물
6 중앙 영역
7 가장자리 영역
8 인장 요소
10 핸드레일
20 상부층
30 하부구조물

Claims (15)

  1. 무빙워크, 에스컬레이터 등의 가이드 요소에 장착 가능한 핸드레일(1)로서,
    상기 가이드 요소 상에 배치되거나 배치될 수 있는 하부구조물(4), 및
    하나 이상의 접착층(3)과 하나의 상부층(2)을 갖는 천장 구조물(5)을 포함하며,
    상기 핸드레일(1)은 그 길이 방향을 따라 실질적으로 일정한 단면을 갖고,
    상기 상부층(2)과 상기 접착층(3)의 재료는 서로 다르며,
    상기 접착층(3)을 가진 상기 천장 구조물(5)이 상기 하부구조물(4)에 부착되는, 핸드레일(1).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부층(2)은 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM), 열가소성 엘라스토머(TPE), 에틸렌-프로필렌 고무(EPM), 클로리네이티드 폴리에틸렌(CPE), 클로로설포네이티드 폴리에틸렌(CSM), 폴리우레탄(PU), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR), 및 천연고무(NR) 중 하나 이상을 포함하는, 핸드레일(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 접착층(3)은 SBR, EPDM, TPE, EPM, CPE, CSM, PU, NBR, NR, 및 CR 중 하나 이상을 포함하는, 핸드레일(1).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착층(3)은 일정한 재료 두께를 갖는, 핸드레일(1).
  5. 제1항 내지 제4중 어느 한 항에 있어서,
    상기 핸드레일(1)은 상기 길이 방향을 가로지르는 단면에서 2개의 특히 굽은 가장자리 영역(7)과, 이 가장자리 영역들을 연결하는 중앙 영역(6)을 가지는, 핸드레일(1).
  6. 제5항에 있어서,
    상기 접착층(3)은 가장자리 영역(7)보다 상기 중앙 영역(6)에서 더 큰 재료 두께를 갖는, 핸드레일(1).
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 하부구조물(4)은 가장자리 영역(6)보다 중앙 영역(6)에서 더 큰 재료 두께를 갖는, 핸드레일(1).
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상부층(2)은 중앙 영역(6)과 가장자리 영역(7)에서 실질적으로 일정한 재료 두께를 갖는, 핸드레일(1).
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    핸드레일(1)의 길이 방향을 가로지르는 핸드레일(1)의 폭에 대한 중앙 영역(6)의 천장 구조물(5)의 재료 두께의 비율은 0.0012 내지 0.08의 범위에 있는, 핸드레일(1).
  10. 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    중앙 영역에서 상부층(2)의 재료 두께에 대한 하부구조물(4)의 재료 두께의 비율은 1.25 내지 50, 바람직하게는 2.5 내지 16의 범위에 있는, 핸드레일(1).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착층(3)은 3N/mm2 이상, 바람직하게는 6 N/mm2 이상의 접착력이 달성되도록 상기 천장 구조물(5)을 상기 하부구조물(4)에 연결하도록 설계되는, 핸드레일(1).
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 천장 구조물(5)은 공압출 제품인, 핸드레일(1).
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 천장 구조물(5)은 하나 이상의 추가 층을 포함하며, 상기 추가 층은 바람직하게는 상기 하부구조물(4)과 동일한 재료로 이루어진, 핸드레일(1).
  14. 제13 항 중 어느 한 항에 있어서, 하부구조(4)는 핸드레일(1)의 길이 방향을 따라 연장되는 인장 요소(8)를 포함하는 핸드레일(1).
  15. 무빙워크, 에스컬레이터 등의 가이드 요소에 장착 가능한 핸드레일을 제조하는 방법으로서,
    적어도 접착층(3)과 상부층(2)을 포함하는 천장 구조물(5)을 공압출하는 단계로서, 상기 상부층(2) 및 상기 접착층(3)의 재료가 서로 다른, 단계와,
    상기 접착층(3)을 가진 상기 천장 구조물(5)을 상기 하부구조물(4)에 부착하는 단계를 포함하는, 핸드레일의 제조 방법.
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