KR860000694B1 - 트랙숀을 향상시키는 와이어로프유를 도포한 와이어로프를 가진 트랙숀식 엘리베이터 장치 - Google Patents

트랙숀을 향상시키는 와이어로프유를 도포한 와이어로프를 가진 트랙숀식 엘리베이터 장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

트랙숀을 향상시키는 와이어로프유를 도포한 와이어로프를 가진 트랙숀식 엘리베이터 장치
제1도는 본 발명을 실시한 트랙숀식 엘리베이터 장치의 모식도(模式圖).
제2도는 와이어로프와 활차와의 관계를 표시한 제1도의 Ⅱ-Ⅱ선 확대단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 구동활차 2 : 편향활차
3 : 와이어로프 4 : 엘리베이터카
5 : 균형추
본 발명은 트랙숀식 엘리베이터장치에 관한 것으로서, 특히 트랙숀향상을 위한 와이어로프유(油)의 개량에 관한 것이다.
종래의 트랙숀식 엘리베이터장치에 있어서의 와이어로프에 대하여 설명하기에 앞서 우선 트랙숀식 엘리베이터장치의 트랙숀에 대하여 제1도 및 제2도에 의하여 설명한다.
도면에서 (1)은 엘리베이터 권상기(도시없음)의 구동활차, (1a)는 여기에 형성된 홈, (2)는 평향활차, (3)은 구동활차(1) 및 편향활차(2)에 권설된 와이어로프, (4)는 이 와이어로프(3)의 일단에 현수된 엘리베이터카(이하 카로 약칭함), (5)는 와이어로프(3)의 타탄에 현수된 균형추인데, 상기 와이어로프(3)는 스트랜드(strand)(3a)와 마망(麻網)(3b)으로 구성되어 있다.
이와 같은 트랙숀식 엘리베이터장치에 있어서, 카(4) 및 균형추(5)의 주행구동은 와이어로프(3)을 통하여 활차홈(1a)와 와이어로프(3)과의 상호마찰에 의하여 주행이 이루어진다.
그리고 와이어로프(3)의 스리프한계 장력비(張力比)는 다음의 (1)식으로 표현한다.
Figure kpo00001
……………………………………(1)
단, T1……카(4)측 와이어로프(3)의 장력
T2……균형추(5)측 와이어로프(3)의 장력
u……홈(1a)와의 와이어로프(3)간의 마찰계수
k……홈(1a)의 형상에 의한 계수
k……
Figure kpo00002
α……홈(1a)의 언더커트각(under cut 角)
γ……홈(1a)에 대한 와이어로프(3)의 접촉각
θ……구동활차(1)에 대한 와이어로프(3)의 권회각(卷回角)
또한 장력비 T1/T2는 엘리베이터를 가감속할때 부하조건에 따라 변화하여 전부하 상승 또는 무부하 하강할때 최대가속시 최대로 된다.
예를 들면 W1……카(4)의 중량
W2……균형추(5)의 중량
W……최대적재중량
W2=W1+W/2
αg……최대가속도
로 하여, 와이어로프(3)등의 중량을 무시하면
전부하 상승가속시는
Figure kpo00003
……………………(2)
무부하 하강가속시
Figure kpo00004
………………………………(3)
으로 주어진다.
이들 (2), (3)식의 장력비가 (1)식의 ekuθ를 초과하지 않게 할 필요가 있다.
그러나, 자재절약, 제조비절감을 위하여 카(4)의 자중이 경량화되면 상기 (2)(3)식의 장력비가 커진다.
또 자재절약, 제조절감을 위하여 권상기가 소형화되어 구동활차(1)의 직경을 작게하면 각도θ가 작아진다. 더우기 트랙숀의 안정성, 신뢰성을 향상하기 위하여 와이어로프(3), 구동활차(1)의 내구성증대 등을 도모하여 각도 α를 작게하고 가능하면 각도 α를 0°, 즉 홈(1a)을 U홈으로 할 필요가 있다.
이 때문에 큰 장력비에 대하여 계수 K, 각도θ가 작게되고, 이로서 상기(1)식의 ekuθ를 작게 하는 것이 되어 소요로 하는 트랙숀을 얻을 수 없게 된다.
그래서, 마찰계수(u)가 높은 로프 그리이스(rope grease)가 요망되었다.
그런데, 그리이스 등의 기본제(基本劑)로 사용되는 포리부텐(polybutene)은 석유화학의 제조공정중 나프사(naphtha)의 열분해에서 생성되는 C4류분(留分)으로부터 부타디엔(Butadiene)을 추출한 나머지의 부탄(Butane)-부티렌(Butylene)류분을 다시 촉매하에서 반응시킨 것으로서, 이소부티렌(Isobutylene) 구조를 주핵으로 한 것이다.
이소부티렌과 노말-부티렌(Normal-butylene)과의 공중합체(共重合體)이다.
그리고 저분자 유기화합물(분자량 : 약 300 이하)도 아니고 전형적인 고분자 화합물(분자량 : 약 10,000 이상)도 아니고, 소위 올리고머(Olygomer)라고 불리우는 중간분자량포리머(polymer)로서 분자량 300-2,500의 액상폴리머이다.
또한 이것의 말단기(末端基)에 있는 이중결합을 다시 수첨(水添)한 것도 폴리부텐그룹에 속한다. 또 고순도의 이소부티렌도 폴리부텐류분보다 분자량이 크며 8,000-15,000 정도의 것이 있다.
이들의 폴리부텐 및 액상폴리이소부티렌은 비건조성이고, 화학적 안정성, 저휘발성, 점착성 등의 많은 우수한 특성이 있으므로 와이어로프용 그리스를 위시하여 각종 그리이스나 가공유의 첨가제로서 또한 구성담체(擔體)의 베이스로서 사용되고 있다
또한 근년 마찰계수가 높은 오일은 주로 동력전달용 오일에 사용되고 있으나, 대부분이 비점착성이고 휘발분이 많기 때문에 밀폐시스템의 기기류의 윤활용으로 적합한 것인데, 엘리베이터 시스템과 같이 거의 개방상태로 된 것에 있어서는 휘발되기 쉬운 것이다.
특히 엘리베이터의 와이어로프는 약 10년간 사용되는 것으로서, 그 사이에 와이어로프는 구동활차의 위를 약 1,000만회 회동하게 되므로 와이어로프에 도포한 기름이 흔연되어 비산되기 쉽고, 더우기 마모분말이 혼재하게 되고 또 환경적으로 습도가 많아서 매우 악조건이다.
따라서 와이어로프 그리이스에는 저휘발성, 점착성, 내마모성, 산화안정성, 보호성 등이 요구되며, 또 다시 최근에는 마찰계수가 높은 것이 점차적으로 요망되고 있다.
상술한 바와 같이 폴리부텐이나 액상폴리이소부티렌을 사용한 그리이스가 마찰계수가 높다는 것은 일본국 특공소 47-35763(미국 특허 제3,608,385호)에서 볼 수 있는 것이지만, 이것은 어디까지나 동력전달계 유로서의 트랙숀효과를 주안점으로 한 것이고, 엘리베이터의 와이어로프로서는 만족할만한 것이 못된다.
즉, 폴리부텐 및 액상폴리이소부티렌을 엘리베이터의 와이어로프에 사용함에 있어서, 그대로 와이어로프에 도포하드라도 폴리부텐 및 액상폴리이소부티렌에 점착성이 있다하여도 결국은 유동체이기 때문에 드럼(drum)에 권회되어 있는 와이어로프에서 흘러 떨어지기 쉽고, 따라서 흘러 떨어지지 않도록 하려면 연고체상(軟固體狀) 또는 그리이스 상태로 할 필요가 있다.
그러나, 여기에는 가능한한 마찰계수를 저하시키지 않는 증조제(增稠劑)의 종류, 첨가량 및 와이어로프 제작상의 도유공정(塗油工程)을 충분하게 감안한 유형(油型)으로 하여야만 한다.
본 발명은 상기한 바와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로서, 구동활차와 로프와의 사이의 마찰계수치가 높고 증발량이 낮으며, 적점(滴點)이 높은 유형의 것을 채택함으로써 구동활차에 대한 로프의 권회각이 작으며, 구동활차의 홈이 U자형으로 된 것이라 하여도 소정의 트랙숀효과를 얻을 수 있는 트랙숀식 엘리베이터의 와이어로프를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명의 엘리베이터용 와이어로프에 채택되는 유제, 즉 폴리부텐 및 액상폴리이소부티렌(이하 액상 C4폴리마기본제라고 함)을 기본제로 하는 연고체상 또는 그리이스상 유제의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
연고체상 유제를 얻는 증조제
증조제로서의 왁스는 대별하여
(1) 광유계왁스(예를 들면 micro-wax, paraffin-wax 등)
(2) 합성탄화수소왁스(석탄분해가스를 피셔-트로프슈(fisoher-tropsch)법으로 합성한 것)
(3) 오레핀유도체의 폴리마왁스(폴리에티렌왁스) α-오레핀왁스(α-olegin-wax)
(4) 지방산 유도체의 왁스(아마이드(amide)왁스, 케톤왁스(deton-wax))
(5) 광물계왁스(몬탄(montan)산 왁스).
(6) 동물계왁스(밀랍(bees-wax) 고래) 및 식물계왁스(칼나우바랍(carnauba-wax) 등이 있다.
본 발명은 상기 (1)(2)의 광유계탄화수소왁스 및 합성탄화수소왁스로, 융점이 90℃이상, 침입도(針入度) 20 이하의 고융점, 경질의 왁스를 5-20% 액상 C3폴리마 기제(基劑)에 첨가하면 액상 C 폴리마기제는 연고체상으로 되고 적점 55℃이상, 조도 50-200의 매꾸럽고 점조한 것이 얻어진다.
또한 상기 (3)의 오레핀계 탄화수소계 올리고머의 경우도 액상 C4폴리마기제에 잘 용해되고, 연고체상 유제가 얻어진다. 폴리에티렌왁스는 고압폴리에티렌을 제조할때 부산물로 생기는 분자량 500-5,000 정도의 왁스이다.
순도가 높은 에티렌을 원료로 하여 ZIXGLER형 촉매로 이것을 저중합함으로써 제조되는 직쇄 α 오레핀중 탄소수 30 이상의 α 오레핀왁스가 적합하고, 구체적으로는 미쓰비시가세이 주식회사제 다이야렌(DIA-LEN) 30(융점 : 80℃, 침입도 : 11)이 좋다.
또한 폴리프로피렌을 제조할때 부산물로 생기는 비정질(非晶質)의 액택틱(atactic) 폴리프로필렌왁스도 액상 C4폴리마 기제에 잘 용해된다. 이들 오레핀계 유도체의 올리고머의 폴리마왁스는 액상 C4폴리마기제의 점도에 의하여 조절되지만 5-20% 함유시킴으로써 연고체상 유제가 얻어진다.
상기 (4)의 각종 지방산(팔미틱산(palmitic acid), 스테아린산등) 의아마이드 왁스(amide-wax)나 에티렌·비스·스테아린산 아미드왁스, 또는 케톤왁스, 예를 들면 디스테아리아아 케톤왁스로서 어느 것이나 융점이 70℃ 이상의 것을 5-20% 액상 C4폴리마기제에 첨가하면 연고체상 유제가 된다.
특히 에티렌·비스·스테아린산 아미이드(예를 들면 가오오섹겡 주식회사제 가오오왁스 EB-P와 같은 것으로 제작된 것은 100℃ 이상의 고적점의 점조연고체유가 얻어진다.
또한 상기 (5)의 광물계 왁스의 대표적 예로서는 갈탄에서 얻어지는 몬탄산왁스가 있고 이것을 크롬산 등으로 산호한 것에 Ca, Li 등의 금속염을 반응시켜 얻어진 왁스는 고융점, 경질의 것으로서 일예를 들면 헥스트(Hoechest)사의 헥스트왁스 OP가 그것이고, 이것은 Ca 비누왁스로서, 그 융점은 105℃를 표시하며, 그리고 액상 C4폴리마기제에 잘 용해하고, 그리이스상 연고체로 된 유제가 된다.
또한 상기 (6)의 동식물왁스도 그 종류가 많지만 가격면 및 공급면, 취기등에서의 곤란점이 있는 것. 예를 들면 밀랍(융점 : 70℃) 카알나우바랍(Carnaubawax)(융점 : 90℃)는 액상 C4폴리마기제에 잘 용해되고 또한 매끄럽고 윤기있는 연고체상 유제가 된다. 피마자유 수계왁스(융점 : 90℃)도 적당하다.
이상 6계통의 왁스류의 첨가량을 5-20%로 한정한 것에 대하여 설명하였으나, 이것은 마찰계수를 가급적 떨어뜨리지 않기 위한 배려와 물성상 적점이 낮고 부드럽기 때문에 생기는 적하(滴下)비산을 방지하고 또한 너무 경질이어서 생기는 균열방지등을 감안하여 정하였기 때문이다.
그리이스상 유제를 얻는 증조제
액상 C4폴리마기제를 증조하여 그리이스로 하려면 많은 방식이 고려될 수 있지만, 엘리베이터의 와이어로프 제작공정중에 상온에서 함침할 수 있는 그리이스는 비교적 연질(혼화조도 265 이상)의 것이 바람직하고, 또한 엘리베이터 운전중의 로프그리이스로서의 적점은 80℃ 이상이 필요하며 더우기 기계적, 화학적으로 안정된 타입이 필요하다.
따라서 다음과 같은 것으로 하면 상술한 필요조건을 만족시키는 그리이스를 제공할 수 있는 것이다.
즉, C12-C30의 유기지방산, 합성지방산, OH를 함유하는 지방산등의 Al, Li, Ca, Ba 등의 금속비누를 가열용융하여 분산시킨 그리이스 또는 기제중에서 지방산과 금속화합물을 검화 반응시켜서 얻어진 그리이스도 된다.
또한 친유성의 벤토나이트(통칭 벤톤)를 액상 C4폴리마 기제중에 분산시켜 3개로울로 미링하여 얻어진 그 그리이스도, 무적점성의 내열성 점조그리이스로 할 수 있다.
또한 통칭 시리칼겔 그리이스라고 불리우는 것도 마찬가지로 무적점성의 그리이스를 제조할 수가 있어 특히 다습성의 엘리베이터 승강통시스템의 로프에는 미립시리카의 표면을 소수화(疎水化)한 것, 예를들면 서독의 DEGUSA 사제의 AERSIL R972가 가장 적합하다. 요소화합물을 액상 C4폴리마 기제중에서 반응시켜서 얻는 소위 요소그리이스도 적점이 200℃ 이상인 점조한 그리이스로 할 수 있다.
일예를 들면 분자량 630의 폴리부텐 40부에 코코낫지방산아민(Amine)(아민가 285) 3.9부와 아니린 1.8부를 용해시켜서 60℃로 유지한 것에 미리 별도로 폴리부텐 40부에 디프에닐 메틴 디이소시아네이트 5부를 용해시키고 동일하게 60℃로 유지한 것을 서서히 교반하면서 첨가하여 180℃까지 가온하여 반응을 종료시키면 적점 272℃, 조도 323의 점조그리이스가 된다.
이와 같이 그리이스류는 엘리베이터 와이어로프 제작시의 함침도유에 적용할 수 있음은 물론 엘리베이터의 와이어로프 멘타난스용으로서 상온에서도 급유할 수 있는 잇점이 있다.
또한 상기 연고체상유제 또는 그리이스상 유제의 와이어로프(3)로의 함침도포는 와이어로프(3)의 중심부에 있는 섬유제마강(3b)에 함침시키는 것으로 하든가 또는 와이어로프(3)의 스트랜드(3a)의 연사구에 있어서, 연고체상 유제인 때는 이것을 가열용융하며, 또 그리이스상 유제인때는 상온에서 압입도유(壓入도油)함으로써 행할 수 있다.
또한 상기 연고체상 또는 그리이스상 유제에는 마찰계수를 저하시키지 않는한 방청을 위한 첨가제를 첨가할 수도 있는 것이다.
즉, 방청제, 예를 들면 석유설파닉산(Sulfonic acid) 금속염이나 아민류, 또는 산화방지제, 예를 들면 2·4·6 디타티아리부틸페에놀(ditertiary-buthyI-phenol)이나 Zn·디아미노티오 카보오네이트등, 또는 감마제(減마劑)로서 미립그래피이트(graphote)이 유화몰리부텐(molybdenum disulfide) 4불화에티렌분말 등을 첨가하여도 된다.
상술한 대표적 실시예를 총괄하면 다음 표와 같이 된다.
Figure kpo00005
전표에서 명백한 바와 같이 본 발명 실시예에 의한 유제는 종래부터 사용되었던 통상의 적(赤)로프그리이스의 마찰계수에 비하여 어느 것이나 15-20% 높은 갑슬 표시하며, 따라서 엘리베이터의 새로운 요구에 만족할 수 있는 와이어로프용 유제가 되는 것이다.
상기에서 상술한 바와 같이 본 발명에 있어서는 트랙숀식 엘리베이터용 와이어로프에 구동활차와의 사이의 마찰계수가 0.1 이상이고, 증발량이 105℃ 8시간에 있어서 중량 1% 이하, 적점이 55℃ 이상의 특성이 있는 연고체상 또는 그리이스상유제를 도포하였으므로 트랙숀계 조건이 불리한 경우라 할지라도 소요되는 트랙숀이 얻어지는 효과가 있고 또한 적은 비용으로 상기 효과를 유지할 수 있는 것이다.

Claims (15)

  1. 구동활차와에 와이어로프를 권설시켜 구동하는 트랙숀식 엘리베이터장치에 있어서, 전기 와이어로프에 이 로프와 구동활차의 마찰계수를 0.1 이상으로 하고, 증발량이 105℃ 8시간에서 중량 1% 이하이며, 적점이 55℃ 이상의 특성을 구비한 연고체상 또는 그리이스상유제를 도포한 것을 특징으로 한 트랙숀을 향상시키는 와이어로프를 도포한 와이어로프를 가진 트랙숀식 엘리베이터 장치.
  2. 제1항에 있어서, 유제는 폴리부텐 및 액상폴리이소부티렌의 단독 또는 조합한 것을 기제로 하고, 여기에 증조제를 첨가하여 소요의 적점 및 조도로 한 것을 특징으로 하는 트랙숀을 향상시키는 와이어로프를 도포한 와이어로프를 가진 트랙숀식 엘리베이터 장치.
  3. 제2항에 있어서, 폴리부텐 및 액상폴리이소부티렌 분자량이 300-2,500일 것을 특징으로 하는 트랙숀을 향상시키는 와이어로프를 도포한 와이어로프를 가진 트랙숀식 엘리베이터 장치.
  4. 제2항에 있어서, 연고체상유제가 적점 55℃이상, 조도 50-200일 것을 특징으로 하는 트랙숀을 향상시키는 와이어로프를 도포한 와이어로프를 가진 트랙숀식 엘리베이터 장치.
  5. 제2항에 있어서, 그리이스상유제가 적점 90℃이상, 혼화조도가 265 이상일 것을 특징으로 하는 트랙숀을 향상시키는 와이어로프를 도포한 와이어로프를 가진 트랙숀식 엘리베이터 장치.
  6. 제2항에 있어서, 연고체상유제가 상기 기제에 융점 90℃이상의 합성탄화수소왁스, 또는 왕유계탄화수소왁스를 증조제로 하여 5-20% 함유시켜서 된 트랙숀을 향상시키는 와이어로프를 도포한 와이어로프를 가진 트랙숀식 엘리베이터 장치.
  7. 제2항에 있어서, 연고체상유제가 상기 기제에 오레핀계 탄화수소올리고머, 즉 폴리에티렌왁스, 탄소수 30 이상의 알파오레핀왁스, 애택틱폴리프로피렌왁스를 증조제로 하여 5-20% 함유시켜서 된 트랙숀을 향상시키는 와이어로프를 도포한 와이어로프를 가진 트랙숀식 엘리베이터 장치.
  8. 제2항에 있어서, 연고체상유제가 상기 기제에 융점 70℃이상의 지방산아마이드왁스 또는 지방산 케톤왁스를 증조제로 하여 5-20% 함유시켜서 된 트랙숀을 향상시키는 와이어로프를 도포한 와이어로프를 가진 트랙숀식 엘리베이터 장치.
  9. 제2항에 있어서, 연교체상유제가 상기 기제에 융점 90℃ 이상의 산화몬탄왁스의 금속비누 화합물을 증조제로 하여 5-20% 함유시켜서 된 트랙숀을 향상시키는 와이어로프를 도포한 와이어로프를 가진 트랙숀식 엘리베이터 장치.
  10. 제2항에 있어서, 연고체상유제가 상기 기제에 융점 70℃이상의 동식물왁-스 또는 식물유지수첨왁스를 증조제로 하여 5-20% 함유시켜서 된 트랙숀을 향상시키는 와이어로프를 도포한 와이어로프를 가진 트랙숀식 엘리베이터 장치.
  11. 제2항에 있어서, 연고체상유제가 상기 기제에 증조제로 하여 합성탄화수소왁스, 왕유계탄화수소왁스, 폴리에티렌왁스, 탄소수 30 이상의 알파오레핀왁스, 애택틱폴리프로피렌왁스, 지방산아마이드왁스, 지방산케톤왁스, 산화몬탄왁스, 동실물왁스, 식물유지수첨왁스중에서 선택된 2개이상의 왁스를 사용한 트랙숀을 향상시키는 와이어로프를 도포한 와이어로프를 가진 트랙숀식 엘리베이터 장치.
  12. 제2항에 있어서, 그리이스상유제가 상기 기제에 금속비누, 친유성 벤트나이트시리카, 폴리우레아의 유기성 및 무기성 증조제를 함유시켜서 된 트랙숀을 향상시키는 와이어로프를 도포한 와이어로프를 가진 트랙숀식 엘리베이터 장치.
  13. 제1항에 있어서, 유제는 와이어로프 중심부에 있는 섬유제 마망(麻網)에 함침시키는 것을 특징으로 하는 트랙숀을 향상시키는 와이어로프를 도포한 와이어로프를 가진 트랙숀식 엘리베이터 장치.
  14. 제1항에 있어서, 와이어로프 외측부에 있는 스트랜드에는 연고체상 유제를 가열용융시켜 연상화(延狀化)한 것을 스트랜드 연사구에서 분사에 의하여 도포하는 것을 특징으로 하는 트랙숀을 향상시키는 와이어로프를 도포한 와이어로프를 가진 트랙숀식 엘리베이터 장치.
  15. 제1항에 있어서, 와이어로프의 외측부에 있는 스트랜드에는 그리이스상유제를 상온에서 압입도포한 것을 특징으로 하는 트랙숀을 향상시키는 와이어로프를 도포한 와이어로프를 가진 트랙숀식 엘리베이터 장치.
KR1019830001525A 1982-04-12 1983-04-12 트랙숀을 향상시키는 와이어로프유를 도포한 와이어로프를 가진 트랙숀식 엘리베이터 장치 KR860000694B1 (ko)

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