KR20080069239A - Elevator load bearing member having a conversion coating on a tension member - Google Patents
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Abstract
Description
일반적으로, 본 발명은 엘리베이터 시스템에 사용하기 위한 부하지지부재에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 1 이상의 인장 부재 및 외측 폴리머 재킷을 포함하는 부하지지부재에 관한 것이다. In general, the present invention relates to a load bearing member for use in an elevator system. More specifically, the present invention relates to a load bearing member comprising at least one tension member and an outer polymer jacket.
엘리베이터 시스템들은 널리 알려져 사용되고 있다. 통상적인 구성들은, 예를 들어 상이한 빌딩 층들 사이에서 승객들 또는 화물을 이송하기 위하여 빌딩 내의 층계참들 사이에서 이동하는 엘리베이터 캡을 포함한다. 모터라이징된 엘리베이터 머신은 로프 또는 벨트 조립체를 이동시키며, 이는 통상적으로 캡의 무게를 지지하고, 승강로를 통해 상기 캡을 이동시킨다. Elevator systems are well known and used. Typical configurations include, for example, elevator caps that move between landings in a building to transfer passengers or cargo between different building floors. Motorized elevator machines move the rope or belt assembly, which typically supports the weight of the cap and moves the cap through the hoistway.
엘리베이터 머신은 모터에 의해 선택적으로 회전가능하게 구동되는 머신 샤프트를 포함한다. 머신 샤프트는 통상적으로 머신 샤프트와 함께 회전하는 시브(sheave)를 지지한다. 엘리베이터 머신은 일 방향으로 시브를 회전시켜 캡을 하강시키고 반대 방향으로 시브를 회전시켜 캡을 상승시키도록 로프들 또는 벨트들은 시브를 통해 트랙킹된다(tracked). The elevator machine includes a machine shaft that is selectively rotatably driven by a motor. The machine shaft typically supports a sheave that rotates with the machine shaft. The elevator machine tracks the ropes or belts through the sheave to rotate the sheave in one direction to lower the cap and to rotate the sheave in the opposite direction to raise the cap.
통상적으로, 로프 또는 벨트는 엘리베이터 캡의 무게를 지지하기 위해 1 이 상의 인장 부재를 포함한다. 이들 인장 부재들은 폴리머 재킷 내에 캡슐처리된다(encapsulated). 인장 부재의 한 가지 타입은 폴리머 재킷을 갖는 스틸 스트랜드들을 포함한다. 재킷은 인장 부재들을 둘러싸고 로프 또는 벨트와 시브 간의 트랙션을 제공한다. Typically, the rope or belt includes one or more tension members to support the weight of the elevator cap. These tension members are encapsulated in the polymer jacket. One type of tension member includes steel strands with a polymer jacket. The jacket surrounds the tension members and provides traction between the rope or belt and the sheave.
종래의 재킷 적용 프로세스들은 재킷 재료로 커버링되지 않는 코드들의 부분들을 남긴다. 한 가지 알려진 기술들은 승강로 내의 환경에 대해 노출로부터 초래될 수 있는 부식으로부터 노출된 부분들을 보호하기 위하여 스틸 인장 부재들 상에 아연 코팅을 증착시키는 단계를 포함한다. Conventional jacket application processes leave portions of cords that are not covered with the jacket material. One known technique includes depositing a zinc coating on steel tension members to protect exposed portions from corrosion that may result from exposure to the environment in the hoistway.
통상적인 재킷 로프들 및 벨트들의 한 가지 단점은 폴리머 재킷과 인장 부재들 간의 불충분한 접착성일 수 있다. 상기 접착성은 인장 부재들 및 재킷의 원하는 정렬을 유지하기 위한 "풀-아웃(pull-out)" 강도를 제공한다. 또한, 상기 접착성은 재킷으로부터 스틸 코드들로 엘리베이터 캡의 무게를 전달하기 위한 역할이 있다. 상기 무게가 보다 약한 재킷 재료로부터 보다 강한 스틸 재료로 효과적으로 전달되지 못한다면, 재킷은 과도한 응력을 받을 수도 있다. 상술된 바와 같은 스틸 상의 아연 코팅의 사용은 원하는 레벨의 접착성을 더욱 감손시킬 수 있다. One disadvantage of conventional jacket ropes and belts may be insufficient adhesion between the polymer jacket and the tension members. The adhesion provides a "pull-out" strength to maintain the desired alignment of the tension members and the jacket. The adhesive also serves to transfer the weight of the elevator cap from the jacket to the steel cords. If the weight is not effectively transferred from the weaker jacket material to the stronger steel material, the jacket may be subjected to excessive stress. The use of a zinc coating on steel as described above can further detract from the desired level of adhesion.
통상적인 로프들 및 벨트들의 또 다른 단점은 스틸 스트랜드들 간의 마찰 마모일 수 있다. 예를 들어, 로프 또는 벨트가 시브 위에서 벤딩되면, 인장 부재의 스틸 스트랜드들은 서로에 대해 슬라이딩되고 함께 맞비벼진다(rub). 반복되는 슬라이딩은 소정 시간에 걸쳐 스틸 스트랜드들이 바람직하지 않은 마모를 겪게 할 수 있다. 종래의 아연 코팅들은 이러한 무제를 거의 줄여주지 못한다. Another disadvantage of conventional ropes and belts can be frictional wear between steel strands. For example, when a rope or belt is bent over a sheave, the steel strands of the tension member slide against each other and rub together. Repeated sliding may cause steel strands to suffer undesirable wear over time. Conventional zinc coatings rarely reduce this agent.
인장 부재들과 재킷 간의 개선된 접착성을 갖는 로프 또는 벨트 조립체에 대한 필요성이 존재한다. 본 발명은 이러한 필요성을 다루며, 종래 기술의 단점들 및 결점들을 회피하면서 개선된 능력들을 제공한다. There is a need for a rope or belt assembly with improved adhesion between tension members and a jacket. The present invention addresses this need and provides improved capabilities while avoiding the disadvantages and drawbacks of the prior art.
엘리베이터 시스템에 유용한 예시적 부하지지부재는 1 이상의 세장형(elongated) 인장 부재 및 상기 세장형 인장 부재 상의 컨버전 코팅(conversion coating)을 포함한다. 몇몇 예시는 세장형 인장 부재를 전체 또는 부분적으로 둘러싸는 폴리머 재킷을 포함한다. 일 예시에서, 컨버전 코팅은 산화물(oxide), 인산염(phosphate) 또는 크롬산염 중 1 이상을 포함한다. Exemplary load bearing members useful in elevator systems include one or more elongated tension members and a conversion coating on the elongated tension members. Some examples include polymer jackets that fully or partially surround the elongate tension member. In one example, the conversion coating comprises one or more of oxide, phosphate or chromate.
부하지지부재를 만드는 예시적 방법은 컨버전 코팅으로 1 이상의 세장형 인장 부재를 코팅하는 것을 포함한다. 일 예시적 방법은 코팅된 인장 부재를 폴리머 재킷으로 전체 또는 부분적으로 둘러싸는 것을 포함한다. 일 예시는 컨버전 코팅을 세장형 인장 부재에 화학적으로 결합시키고 컨버전 코팅을 폴리머 재킷에 기계적으로 결합시키는 것을 포함한다.An exemplary method of making a load bearing member includes coating one or more elongate tension members with a conversion coating. One exemplary method includes surrounding the coated tension member in whole or in part with a polymer jacket. One example includes chemically bonding the conversion coating to the elongate tension member and mechanically bonding the conversion coating to the polymer jacket.
본 발명의 다양한 특징들 및 장점들은 당업자들이라면 바람직한 실시예의 후속하는 상세한 설명부로부터 명확히 이해할 수 있을 것이다. 상세한 설명부에 첨부되는 도면들은 다음과 같이 간략하게 설명될 수 있다. Various features and advantages of the invention will be apparent to those skilled in the art from the following detailed description of the preferred embodiment. The drawings that accompany the detailed description can be briefly described as follows.
도 1은 예시적 엘리베이터 시스템의 선택된 부분들을 개략적으로 나타낸 도;1 schematically illustrates selected portions of an exemplary elevator system;
도 2는 예시적 부하지지부재의 몇몇 선택된 부분들을 개략적으로 나타낸 도;2 schematically illustrates some selected portions of an exemplary load bearing member;
도 3은 컨버전 코팅을 갖는 인장 부재의 예시적 스트랜드의 개략적 단면도;3 is a schematic cross-sectional view of an example strand of a tension member with a conversion coating;
도 4는 컨버전 코팅 및 제 2 코팅을 갖는 인장 부재 예시적 스트랜드의 제 2 실시예의 개략적 단면도;4 is a schematic cross-sectional view of a second embodiment of a tension member exemplary strand having a conversion coating and a second coating;
도 5는 또 다른 예시적 부하지지부재의 선택된 부분들의 개략적 단면도;5 is a schematic cross sectional view of selected portions of another exemplary load bearing member;
도 6은 인장 부재의 예시적 코드의 개략적 단면도이다. 6 is a schematic cross-sectional view of an exemplary cord of a tension member.
도 1은 승강로(14) 내에서 층계참들(16) 사이를 알려진 방식으로 이동하는 엘리베이터 캡(12)을 포함하는 예시적 엘리베이터 시스템(10)의 선택된 부분들을 개략적으로 나타내고 있다. 나타낸 예시에서, 엘리베이터 캡(12) 위의 플랫폼(18)은 엘리베이터 머신(20)을 지지한다. 엘리베이터 머신(20)은 승강로(14) 내에서 캡(12) 및 평형추(24)를 알려진 방식으로 위 아래로 이동시키기 위하여 엘리베이터 로프 또는 벨트와 같은 부하지지부재(22)를 이동시키는 시브(21)를 포함한다. 부하지지부재(22)는 엘리베이터 캡(12) 및 평형추(24)의 무게를 지지한다. 1 schematically depicts selected portions of an
도 2는 인장 부재(36)를 전체 또는 부분적으로 둘러싸는 폴리우레탄 또는 또 다른 폴리머와 같은 폴리머 재킷(34)을 포함하는 예시적 부하지지부재(22)의 선택된 부분들을 나타내고 있다. 도면은 일 인장 부재를 나타내고 있지만, 알려진 바와 같이 부하지지부재(22)는 복수의 인장 부재(36)들을 포함할 수도 있다(도 3). 일 예시적 부하지지부재(22)는 코팅된 스틸 로프이다. 또 다른 예시적 부하지지부재(22)는 편평하게 코팅된 스틸 벨트이다. 2 shows selected portions of an example
나타낸 예시에서, 인장 부재(36)는 스틸 스트랜드들과 같은 복수의 스트랜드 들(38)을 포함한다. 스트랜드들(38)의 그룹들은 함께 다발 지어져(bundled) 코드들(40)을 형성한다. 나타낸 예시에서, 인장 부재(36)는 하나의 코드(40)를 포함한다. In the example shown, the
스트랜드들(38)의 원형 단면들은 스트랜드들(38) 사이의 공간(41)을 초래한다. 나타낸 예시에서, 폴리머 재킷(34)의 재료는, 예를 들어 폴리머 재킷(34)을 형성하는데 사용되는 압출 또는 다른 프로세스 동안 상기 공간(41)의 일부에 전체 또는 부분적으로 스며들어(penetrate) 상기 공간(41)의 일부를 채운다. Circular cross sections of the
도 4는 스틸로 만들어지며 외측 표면(44)을 갖는 예시적 스트랜드(38)의 선택된 특징들을 나타내고 있다. 나타낸 예시에서, 컨버전 코팅(46)은 외측 표면(44)에 화학적으로 결합된다. 즉, 예시적 컨버전 코팅(46)은 기계적 증착 보다 화학적 반응들을 통해 외측 표면(44) 상에 형성되며, 스트랜드(38)에 화학적으로 결합된다. 일 예시에서, 코드(40)(도 2)의 각각의 스트랜드(38)는 코드(40)에 감기기 이전에 컨버전 코팅(46)으로 개별적으로 코팅된다. 4 shows selected features of an
일 예시에서, 컨버전 코팅(46)은 선택된 양의 화학 원소 망간을 갖는 인산염 코팅을 포함한다. 일 예시에서, 망간은 후술되는 바와 같이 폴리머 재킷(34)으로 기계적 인터록킹을 위한 유리한 결정학적(crystallographic) 구조를 제공한다. 또 다른 예시에서, 컨버전 코팅(46)은 유리한 결정학적 구조를 제공하기 위하여 아연, 니켈, 크롬 또는 철 중 1 이상을 갖는 인산염 코팅을 포함한다. In one example, the
또 다른 예시에서, 컨버전 코팅(46)은 추가적인 부식 억제력을 갖는 유리한 결정학적 구조를 제공하기 위하여 크롬 코팅(6가 또는 3가) 또는 흑색 산화철 중 1 이상을 포함한다. In another example, the
일 예시에서, 컨버전 코팅(46)은 컨버전 코팅(46)의 여하한의 포어들의 적어도 일 부분을 채우기 위하여 알려진 기술에 의해 실링된다(sealed). 또 다른 예시에서, 컨버전 코팅(46)은 실링되지 않은 채로 남겨진다. In one example, the
일 예시에서, 컨버전 코팅(46)은 스트랜드(38)의 부식을 억제하고, 스트랜드(38)와 폴리머 재킷(34) 간의 접착을 촉진하며, 함께 감겨서 코드(40)를 형성하는 스트랜드들(38) 간의 감마력(lubricity)을 제공한다. In one example, the
또 다른 예시에서, 컨버전 코팅(46)은 화학적 침지(chemical immersion), 화학적 스프레잉 또는 또 다른 프로세스와 같은 알려진 컨버전 코팅 기술을 사용하여 인산염 코팅을 형성하는 것을 포함한다. 예시적 인산염은 산소에 결합되어 산화물을 형성하는 화학 원소 인을 포함한다. 인산과 같은 활성 물질은 스트랜드(38)의 외측 표면(44)과 반응하여 무기인 산화물(phosphorous oxide)을 형성한다. 생성된 인산염 코팅은 외측 표면부(44)에 적어도 부분적으로 화학 결합되고 외측 표면(44)을 부동태화하여(passivate) 스트랜드(38)의 부식을 억제한다. In another example,
나타낸 예시에서, 인산염 코팅은 코드(40)의 스트랜드들(38) 간의 내마모성 및 감마력을 제공한다. 부하지지부재(24)가 코드(40)의 시브(21) 주위에서 래핑되는 경우 스트랜드들(38)은 사용시 서로에 대해 슬라이딩될 수 있다. 예를 들어, 인산염은 고체윤활제인 것으로 알려져 있고 이전에 사용되는 아연-코팅된 스트랜드들과 비교하여 스트랜드들(38)이 더 작은 마찰로 서로에 대해 슬라이딩되도록 한다. 스트랜드(38)의 외측 표면(44)에 인산염 코팅을 화학적으로 결합시키는 것은 인산 염 코팅이 쉽게 디라미네이팅되는 것(delaminate)을 방지하는 장점을 제공하며, 그렇지 않으면 화학적으로 결합되지 않는 코팅이 발생될 수 있다. 코팅의 일 부분이 디라미네이팅되면, 디라미네이팅된 입자는 연마 입자로서 작용하고, 예를 들어 스트랜드들 간의 마모를 가속화시킨다. In the example shown, the phosphate coating provides abrasion and wear resistance between the
나타낸 예시에서, 인산염 컨버전 코팅(46)은 불규칙하게 성형된(irregularly-shaped) 외부 표면(48)을 갖는다. 불규칙하게-성형된 표면(48)은 컨버전 코팅(46)의 결정학적 구조로부터 생성된다. 이러한 표면은 인장 부재(36)에 대한 폴리머 재킷(34)의 록킹을 기계적으로 촉진하여 강한 결합을 형성한다. 컨버전 코팅(46)과 폴리머 재킷(34) 간의 기계적 록킹과 함께 컨버전 코팅(46)과 스트랜드들(38) 간의 화학적 결합은 폴리머 재킷(34)과 인장 부재(36) 간의 강한 접착의 장점을 제공한다. In the example shown, the
일 예시에서, 재킷(34)이 인장 부재(36)와 시브(21) 간의 압축 하에 있을 때, 강한 접착은 폴리머 재킷(34)으로부터 인장 부재(36)의 스트랜드들(38) 및 코드들(40)로 엘리베이터 캡(12) 무게의 효율적인 전달을 원활히 한다. In one example, when the
또한, 강한 접착은 폴리머 재킷(34)을 위한 폴리머의 타입 선택의 영역(latitude)을 제공한다. 일 예시에서, 폴리머 재킷(34)은 폴리우레탄 변이체(variation) 또는 폴리우레탄과는 상이한 타입의 폴리머를 포함한다. 컨버전 코팅(46) 없이, 재킷 재료는 재킷(34)과 인장 부재(36) 간의 충분한 결합을 달성하기 위하여 선택된 특성들을 가져야 한다. 컨버전 코팅(46)에 의해 제공되는 우수한 접착에 의하면, 상기 재킷을 형성하기에 적합한 후보들에는 폭 넓은 범위의 재료들이 있다. 재킷 재료의 보다 자유로운 선택과 연관된 또 다른 장점은 재킷을 형성할 때 보다 나은 몰딩을 촉진하도록 전체 또는 부분적으로 원하는 바에 의한 선택이 이루어질 수 있다는 점이다. 주어진 이러한 설명을 통해, 당업자들은 자신의 특정한 상황의 요구들을 충족시키기 위한 적절한 코팅 성분들 및 재킷 재료들을 선택할 수 있을 것이다. Strong adhesion also provides a latitude of type selection of the polymer for the
도 5는 컨버전 코팅(46) 아래에 언더레이어 코팅(underlayer coating;58)을 포함하는 예시적 스트랜드(38)의 제 2 실시예의 선택된 특징들을 나타내고 있다. 일 예시에서, 언더레이어 코팅(58)은 스트랜드(38)의 추가적인 부식 보호를 위해 아연 코팅을 포함한다. 예시적 언더레이어 코팅(58)은 스프레이, 딥(dip) 또는 다른 프로세스로 증착되고, 희생 부식 코팅을 제공하는 한편, 컨버전 코팅(46)은 부동태화된 코팅을 제공한다.5 shows selected features of a second embodiment of an
도 6에 나타낸 예시에서, 코드(40)는 각각의 개별 스트랜드(38)가 코팅되는 것보다 코드가 형성된 후에 컨버전 코팅(46)으로 코팅된다. 나타낸 예시에서, 스트랜드들(38) 사이의 공간들(41)은 컨버전 코팅(46)이 단지 주변부(50) 보다 코드(40)의 중심을 향하여 스트랜드들(38)을 전체 또는 부분적으로 코팅하도록 컨버전 코팅(46)의 적어도 부분적인 스며듦(penetration)을 허용하기에 충분히 크다. 또 다른 예시에서, 코드(40)의 중심을 향하는 스트랜드들(38)이 코팅되는 양은 사용되는 컨버전 코팅 프로세스의 타입, 컨버전 코팅의 화학물질(chemicals)의 타입 및 점성, 그리고 스트랜드들(38) 사이의 공간들(41)의 크기에 달려 있다. 주어진 이러한 설명을 통해, 당업자들은 자신의 특정한 상황의 요구들을 충족시키기 위한 적절한 파라미터들을 선택할 수 있을 것이다. In the example shown in FIG. 6, the
도 7은 함께 감기는 복수의 코드들(40)을 포함하는 인장 부재(36)를 갖는 예시적 부하지지부재(22)의 또 다른 실시예의 선택된 부분들을 나타내고 있다. 도면은 하나의 인장 부재(36)만을 나타내고 있으나, 알려진 바와 같이 부하지지부재(22)는 복수의 인장 부재(36)를 포함할 수 있다. 나타낸 예시에서는, 각각의 개별 스트랜드(38) 및 각각의 개별 코드(40)가 함께 감겨져 인장 부재(36)를 형성하기 이전에 각각의 개별 스트랜드(38) 및 각각의 개별 코드(40)가 코팅되는 것 보다 전체 인장 부재(36)가 컨버전 코팅(46)으로 코팅된다. 예시적 컨버전 코팅(46)은 상술된 바와 같이 기계적 증착에 의한 것보다 화학적 반응들을 통해 인장 부재(36)의 주변부 상에 형성된다. 특정한 상황의 요구들에 따라, 본 설명부의 혜택을 입는 당업자들은 개별 스트랜드들(38)을 코팅할지, 개별 코드들(40)을 코팅할지 또는 전체 인장 부재(36)를 코팅할 지를 선택할 수 있을 것이다. 7 shows selected portions of another embodiment of an example
본 발명의 바람직한 실시예가 개시되었으나, 당업자라면 본 발명의 범위 내에서 특정한 수정들이 가해질 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 이를 위해, 본 발명의 범위 및 구성을 결정하기 위해서는 후속 청구범위를 이해해야 한다. While preferred embodiments of the invention have been disclosed, those skilled in the art will understand that specific modifications may be made within the scope of the invention. To this end, the following claims should be understood to determine the scope and composition of the invention.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
J201 | Request for trial against refusal decision | ||
B601 | Maintenance of original decision after re-examination before a trial | ||
J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20110218 Effective date: 20110907 |
|
J2X1 | Appeal (before the patent court) |
Free format text: APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL |
|
J302 | Written judgement (patent court) |
Free format text: JUDGMENT (PATENT COURT) FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20111104 Effective date: 20120427 |