热塑材料电梯扶手带的生产方法技术领域
本发明涉及自动扶梯部件的设计与生产技术领域,具体涉及自动扶梯及人行步道
及其他运输设施使用的扶手带的制造,是一种热塑材料电梯扶手带的生产方法。
背景技术
社会的发展,生活水平的提高使自动扶梯的应用范围越来越大:商场、机场、火车
站、地铁站、图书馆、展览馆、上规模的医院等等。原来上海市第一百货商店的自动扶梯已成
为人们快乐的回忆。
自动扶梯必须要使用到扶手带。扶手带是自动扶梯及人行步道的标准部件。这种
扶手外部呈“Ω”形,从而可以被使用者抓握;扶手内部有一个“T”字形槽,从而能够与电梯
的T形导轨契合,流畅地滑动。自动扶梯扶手带必须具备纵向的抗拉伸性、抗曲挠性和横向
的强度:⑴在电梯运行的环境下,如果纵向没有足够的抗拉伸力,电梯扶手的长度会随着使
用时间的推移而拉长,会出现扶手带脱离电梯导轨的风险;⑵扶手带是通过被驱动轮紧压
表面产生摩擦力来运转的,扶手带会曲折地通过驱动轮和几个辅助轮形成3点式结构,因而
会产生比较大的曲挠,这就需要扶手带具有比较大的抗曲挠性和柔韧性;⑶由于扶手带内
部的T形槽与电梯导轨的契合,才能够使扶手带长时间地在电梯上自由滑动而不脱落,这就
需要扶手带具有足够的横向强度和“Ω”形开口处的拉力强度,防止横向强度不够在“Ω”形
开口处容易变大而出现扶手带位移或脱轨现象。
最早,自动扶梯的扶手带是由织物基带、多股拉强钢丝与多层橡胶结构叠加构成
的。采用硫化模压的方式制造:第一步:成型,将涂胶织物、钢丝和各层生橡胶叠放在一起,
形成一个横截面类似三明治的结构;再将其包裹在一个T形模具里用A形夹固定,使其完全
贴合T形模具;第二步:硫化,将成型后的材料放入横截面为“Ω”形的模具内,在加热和压力
的作用下硫化成型,形成具有“Ω”形外轮廓、内有“T”形槽的扶手带。由于橡胶的来源有限、
成本高;制造中的模压工序不便于连续制造;且陈旧的橡胶扶手带不便于回收再利用等不
足,后来人们逐渐用热塑材料取代橡胶制造自动扶梯的扶手带,不仅原料来源广,成本低,
而且方便扶手带的连续生产,陈旧的塑料扶手带也方便回收再利用。但是,现有塑料扶手带
的生产方法依旧沿用了橡胶扶手带“成型”的工艺,是将织物基带、加强金属线缆和热塑材
料先做成平板基材,然后再热加工成C型结构的扶手带,不仅步骤多,设备多,而且相应的效
率不高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足,提供一种热塑材料电梯扶手带的生产方法,它
利用了热塑材料的材料特性,简化了生产步骤,能一步形成Ω形织物基带与复合的加强金
属线缆;二步形成织物基带、加强金属线缆与热塑材料的C型热塑材料扶手带;三步形成有
一层热塑材料包裹着织物基带和加强金属线缆的C型热塑材料扶手带;不仅制备步骤少,设
备少,而且生产效率高,可将热塑材料扶手带的生产提高到一个相对新的水平。
为实现上述目的,本发明采取了以下技术方案。
一种热塑材料电梯扶手带的生产方法,其特征在于,含有以下步骤:
(1)基材成形
所述基材包括织物基带和加强金属线缆,所述织物基带和加强金属线缆分别用有支架
的卷盘进行放线,将织物基带和加强金属线缆通过一次模具加工成形:织物基带通过一次
模具后折叠成Ω形——织物基带的两边以翻边形状展开并包裹下端开口,加强金属线缆则
成多股并成一排设置在Ω形织物基带的上方,形成Ω形的基材;
(2)热塑成型
将步骤(1)成Ω形的基材用挤出机注入热塑材料形成热塑材料扶手带:由融熔状态的
热塑材料将Ω形织物基带和并排状的加强金属线缆包裹在中间形成热塑成型的C型热塑材
料电梯扶手带;
挤出机注入的热塑温度为160~220℃;挤出机注入热塑材料的牵引速度为1米~3米/
分钟;
(3)型材冷却
将步骤(2)热塑成型的C型热塑材料电梯扶手带在T字型支撑模具上冷却和固化,所述
冷却包括风冷、水冷或其他冷媒的冷却,冷却温度为-10℃~+10℃;形成有一层热塑材料包
裹着织物基带和加强金属线缆的C型热塑材料电梯扶手带。
进一步,在步骤(1)所述Ω形织物基带两边的翻边处各设置一股加强线缆,以加强
C型热塑材料电梯扶手带开口处两边翻边的强度和韧性。
进一步,在步骤(3)所述的T字型支撑模具上设有若干小孔用于抽真空定型,以确
保C型热塑材料电梯扶手带的内部结构紧贴T字型支撑模具,获得符合设计尺寸要求的C型
热塑材料电梯扶手带。
进一步,在步骤(3)之后设有“覆膜”和“卷材”步骤:
(4)覆膜
在步骤(3)冷却固化的C型热塑材料电梯扶手带上用覆膜机贴覆一层薄膜,以保护C型
热塑材料电梯扶手带的表面;
(5)卷材
将步骤(4)覆膜后的C型热塑材料电梯扶手带检验后卷曲成型,入库。
进一步,在步骤(3)之后设有“热塑复层”和“复层冷却”步骤:
(4)热塑复层
在步骤(3)冷却固化的C型热塑材料电梯扶手带上用挤出机再注入一层热塑材料,形成
有复层热塑材料的电梯扶手带;热塑复层热塑材料的温度为160℃~220℃;挤出机注入复
层热塑材料的拉伸速度为1米~3米/分钟;
所述复层热塑材料采用与第一层热塑材料不同色彩、不同硬度的热塑材料;
(5)复层冷却
将步骤(4)热塑复层的C型热塑材料电梯扶手带在T字型支撑模具上加以冷却并固化,
所述冷却采用水冷或其他冷媒冷却,冷却温度为-10℃~+10℃;形成外面有复层热塑材料
贴覆的C型热塑材料电梯扶手带。
进一步,在步骤(5)之后设有“覆膜”和“卷材”步骤:
(6)覆膜
在步骤(5)冷却固化的C型复层热塑材料电梯扶手带上用覆膜机贴覆一层薄膜,以保护
C型复层热塑材料电梯扶手带的表面;
(7)卷材
将步骤(6)覆膜后的C型复层热塑材料电梯扶手带检验后卷曲成型,入库。
一种热塑材料电梯扶手带的生产方法,其特征在于,含有以下步骤:
(1)基材成形
所述基材包括织物基带和加强金属线缆,所述织物基带和加强金属线缆分别用有支架
的卷盘进行放线,将织物基带和加强金属线缆通过一次模具加工成形:织物基带通过一次
模具后折叠成Ω形——织物基带的两边以翻边形状展开并包裹下端开口,加强金属线缆则
成多股并成一排设置在Ω形织物基带的上方,形成Ω形的基材;
(2)热塑成型
将步骤(1)成Ω形的基材用挤出机注入热塑材料形成热塑材料扶手带:由融熔状态的
热塑材料将Ω形织物基带和并排状的加强金属线缆包裹在中间形成热塑成型的C型热塑材
料电梯扶手带;
挤出机注入的热塑温度为160~220℃;挤出机注入热塑材料的牵引速度为1米~3米/
分钟;
(3)型材冷却
将步骤(2)热塑成型的C型热塑材料电梯扶手带在T字型支撑模具上冷却和固化,所述
冷却包括风冷、水冷或其他冷媒的冷却,冷却温度为-10℃~+10℃;形成有一层热塑材料包
裹着织物基带和加强金属线缆的C型热塑材料电梯扶手带;
(4)热塑复层
在步骤(3)冷却固化的C型热塑材料电梯扶手带上用挤出机再注入一层热塑材料,形成
有复层热塑材料的电梯扶手带;热塑复层热塑材料的温度为160℃~220℃;挤出机注入复
层热塑材料的拉伸速度为1米~3米/分钟;
所述复层热塑材料采用与第一层热塑材料不同色彩、不同硬度的热塑材料;
(5)复层冷却
将步骤(4)热塑复层的C型热塑材料电梯扶手带在T字型支撑模具上加以冷却并固化,
所述冷却采用水冷或其他冷媒冷却,冷却温度为-10℃~+10℃;形成外面有复层热塑材料
贴覆的C型热塑材料电梯扶手带。
进一步,在步骤(5)之后设有“覆膜”和“卷材”步骤:
(6)覆膜
在步骤(5)冷却固化的C型复层热塑材料电梯扶手带上用覆膜机贴覆一层薄膜,以保护
C型复层热塑材料电梯扶手带的表面;
(7)卷材
将步骤(6)覆膜后的C型复层热塑材料电梯扶手带检验后卷曲成型,入库。
一种热塑材料电梯扶手带的生产方法,其特征在于,含有以下步骤:
(1)织物基带成形
用有支架的卷盘进行织物基带的放线,织物基带通过一次模具后折叠成Ω形——织物
基带的两边以翻边形状展开并包裹下端开口;
(2)热塑阻拉层
在步骤(1)形成Ω形织物基带的上表面用挤出机注入阻拉层,所述阻拉层采用聚对苯
二甲酸乙二酯(PET)层结构或热塑性弹性体(TPE)层结构,将所述PET层结构或TPE层结构以
单独一层或以多层的形式贴附在所述织物基带的上表面,现成贴附有阻拉层的Ω形织物基
带;
(3)热塑成型
将步骤(2)贴附有阻拉层的Ω形织物基带用挤出机注入热塑材料形成的热塑材料电梯
扶手带:由融熔状态的热塑材料将贴附有阻拉层的Ω形织物基带包裹在中间形成热塑成型
的C型热塑材料电梯扶手带;挤出机注入的热塑温度为160℃~220℃;挤出机注入热塑材料
的牵引速度为1米~3米/分钟;
(4)型材冷却
将步骤(3)热塑成型的C型热塑材料电梯扶手带在T字型支撑模具上冷却和固化,所述
冷却包括风冷、水冷或其他冷媒的冷却,冷却温度为-10℃~10℃;形成有一层热塑材料包
裹着贴附有阻拉层的Ω形织物基带的C型热塑材料电梯扶手带。
进一步,在步骤(4)之后设有“热塑复层”和“复层冷却”步骤:
(5)热塑复层
在步骤(4)冷却固化的C型热塑材料电梯扶手带上用挤出机再注入一层热塑材料,形成
有复层热塑材料的电梯扶手带;热塑复层热塑材料的温度为160℃~220℃;挤出机注入复
层热塑材料的拉伸速度为1米~3米/分钟;
所述复层热塑材料采用与第一层热塑材料不同色彩、不同硬度的热塑材料;
(6)复层冷却
将步骤(5)热塑复层的C型热塑材料电梯扶手带在T字型支撑模具上加以冷却并固化,
所述冷却采用水冷或其他冷媒冷却,冷却温度为-10℃~+10℃;形成外面有复层热塑材料
贴覆的C型热塑材料电梯扶手带。
进一步,在步骤(6)之后设有“覆膜”和“卷材”步骤:
(7)覆膜
在步骤(6)冷却固化的C型复层热塑材料电梯扶手带上用覆膜机贴覆一层薄膜,以保护
C型复层热塑材料电梯扶手带的表面;
(8)卷材
将步骤(7)覆膜后的C型热塑材料电梯扶手带检验后卷曲成型,入库。
本发明热塑材料电梯扶手带的生产方法的积极效果是:
(1)提供了一种热塑材料电梯扶手带的生产方法,其基本制备步骤只需三步:⑴基材成
形;⑵热塑成型;⑶型材冷却。大大简化了生产步骤,提高了生产效率。
(2)制备步骤的组合性强,可根据产品需要调整为五个基本制备步骤:⑴基材成
形;⑵热塑成型;⑶型材冷却;⑷热塑复层;⑸复层冷却。生产工艺的适应性、组合性强。
(3)采用由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)层结构或热塑性弹性体(TPE)层结构构成的
阻拉层替代加强金属线缆。
(4)基本的工艺步骤少、设备投入少、效率高,生产的热塑材料电梯扶手带能满足
各种自动扶梯的需要。
附图说明
图1为本发明热塑材料电梯扶手带的生产方法三步骤的流程框图。
图2为本发明热塑材料电梯扶手带的生产方法五步骤的流程框图。
具体实施方式
以下结合附图进一步解释本发明热塑材料电梯扶手带的生产方法的具体实施方
式,提供7个实施例。但是应该指出,本发明的实施不限于以下的实施方式。
实施例1
参见图1。一种热塑材料电梯扶手带的生产方法,含有以下步骤:
(1)基材成形
所述基材包括织物基带和加强金属线缆:将织物基带和加强金属线缆分别设置在有支
架的卷盘上进行放线,将织物基带和加强金属线缆通过一次模具进行成形加工:织物基带
通过一次模具后折叠成Ω形——织物基带的两边以翻边形状展开并包裹下端开口;而加强
金属线缆则通过一次模具后成多股并成一排设置在Ω形织物基带的上方。
(2)热塑成型
将步骤(1)成Ω形的基材用挤出机注入热塑材料形成热塑成型的热塑材料电梯扶手
带:由融熔状态的热塑材料将Ω形织物基带和在Ω形织物基带上面并成一排的加强金属线
缆包裹在中间,形成热塑成型的C型热塑材料电梯扶手带。
热塑温度为160℃~220℃(可根据不同热塑材料调整热塑温度);挤出机注入热塑
材料的牵引速度为1米~3米/分钟(可根据不同热塑材料调整牵引速度)。
实施中,所述热塑材料可采用由TPE、矿物油、白炭黑组成复合材质。
(3)型材冷却
将步骤(2)热塑成型的C型热塑材料电梯扶手带在T字型支撑模具上冷却和固化,可采
用风冷、水冷或其他冷媒的冷却方式,冷却温度为-10℃~10℃(可根据不同热塑材料调整
热塑温度);形成有一层热塑材料包裹着织物基带和加强金属线缆的C型热塑材料电梯扶手
带。
实施中,在所述T字型支撑模具上应设置若干小孔用于抽真空定型,以确保C型热
塑材料电梯扶手带的内部结构紧贴T字型支撑模具,获得满足设计尺寸要求的热塑材料扶
手带。
实施例2
参见图1。一种热塑材料电梯扶手带的生产方法,含有以下步骤:
(1)基材成形
基本同实施例1。但有区别的是:在所述Ω形织物基带两边的翻边处各设置一股加强线
缆,以加强热塑材料电梯扶手带开口处两边翻边的强度和韧性。
(2)热塑成型
基本同实施例1。有所区别的是:由融熔状态的热塑材料将Ω形织物基带和在Ω形织物
基带上面并成一排的加强金属线缆以及设置在Ω形织物基带两边翻边处的加强线缆包裹
在中间,形成热塑成型的C型热塑材料电梯扶手带。
(3)型材冷却(同实施例1)。
(4)覆膜
在步骤(3)冷却固化的C型热塑材料电梯扶手带上用覆膜机贴覆一层薄膜,以保护热塑
材料电梯扶手带的表面。
(5)卷材
将步骤(4)覆膜后的热塑材料电梯扶手带检验后卷曲成型,入库。
实施例3
参见图2。一种热塑材料电梯扶手带的生产方法,含有以下步骤:
(1)基材成形(同实施例1)。
(2)热塑成型(同实施例1)。
(3)型材冷却(同实施例1)。
(4)热塑复层
在步骤(3)冷却固化的C型热塑材料电梯扶手带上用挤出机再注入一层热塑材料形成
有复层热塑材料的电梯扶手带;热塑复层温度为160℃~220℃(可根据不同热塑材料进行
调整);挤出机注入复层热塑材料的拉伸速度为1米~3米/分钟(可根据不同热塑材料进行
调整)。
实施中应注意:所述复层热塑材料应采用与第一层热塑材料不同色彩、不同硬度
的热塑材料。这样,就可根据设计方案或者客户要求生产不同颜色的电梯扶手带,使电梯扶
手带能满足不同色彩的需求。
(5)复层冷却
将步骤(4)热塑复层的热塑材料电梯扶手带在T字型支撑模具上加以冷却并固化,可采
用水冷或其他冷媒的冷却方式;冷却温度为-10℃~10℃(可根据不同热塑材料进行调整);
形成外面有复层热塑材料贴覆的热塑材料电梯扶手带。
实施例4
一种热塑材料电梯扶手带的生产方法,含有以下步骤:
(1)基材成形(同实施例2)。
(2)热塑成型(同实施例1)。
(3)型材冷却(同实施例1)。
(4)热塑复层(同实施例3)。
(5)复层冷却(同实施例3)。
(6)覆膜
在步骤(5)冷却固化的C型复层热塑材料电梯扶手带上用覆膜机贴覆一层薄膜,以保护
复层热塑材料电梯扶手带的表面。
(7)卷材
将步骤(6)覆膜后的复层热塑材料电梯扶手带检验后卷曲成型,入库。
实施例5
一种热塑材料电梯扶手带的生产方法,其特征在于,含有以下步骤:
(1)织物基带成形
用有支架的卷盘进行织物基带的放线,织物基带通过一次模具后折叠成Ω形——织物
基带的两边以翻边形状展开并包裹下端开口。
(2)热塑阻拉层
在步骤(1)形成Ω形织物基带的上表面用挤出机注入阻拉层,所述阻拉层采用聚对苯
二甲酸乙二酯(PET)层结构或热塑性弹性体(TPE)层结构,将所述PET层结构或TPE层结构以
单独一层或以多层的形式贴附在所述织物基带的上表面,现成贴附有阻拉层的Ω形织物基
带。
(3)热塑成型
将步骤(2)贴附有阻拉层的Ω形织物基带用挤出机注入热塑材料形成的热塑材料电梯
扶手带:由融熔状态的热塑材料将贴附有阻拉层的Ω形织物基带包裹在中间形成热塑成型
的C型热塑材料电梯扶手带;挤出机注入的热塑温度为160℃~220℃(可根据不同热塑材料
进行调整);挤出机注入热塑材料的牵引速度为1米~3米/分钟(可根据不同热塑材料调整
牵引速度)。
(4)型材冷却
将步骤(3)热塑成型的C型热塑材料电梯扶手带在T字型支撑模具上冷却和固化,所述
冷却包括风冷、水冷或其他冷媒的冷却,冷却温度为-10℃~10℃;形成有一层热塑材料包
裹着贴附有阻拉层的Ω形织物基带的C型热塑材料电梯扶手带。
实施例6
一种热塑材料电梯扶手带的生产方法,其特征在于,含有以下步骤:
(1)织物基带成形(同实施例5)。
(2)热塑阻拉层(同实施例5)。
(3)热塑成型(同实施例5)。
(4)型材冷却(同实施例5)。
(5)热塑复层
在步骤(4)冷却固化的C型热塑材料电梯扶手带上用挤出机再注入一层热塑材料,形成
有复层热塑材料的电梯扶手带;热塑复层热塑材料的温度为160℃~220℃;挤出机注入复
层热塑材料的拉伸速度为1米~3米/分钟;所述复层热塑材料采用与第一层热塑材料不同
色彩、不同硬度的热塑材料。
(6)复层冷却
将步骤(5)热塑复层的C型热塑材料电梯扶手带在T字型支撑模具上加以冷却并固化,
所述冷却采用水冷或其他冷媒冷却,冷却温度为-10℃~+10℃;形成外面有复层热塑材料
贴覆的C型热塑材料电梯扶手带。
实施例7
一种热塑材料电梯扶手带的生产方法,其特征在于,含有以下步骤:
(1)织物基带成形(同实施例5)。
(2)热塑阻拉层(同实施例5)。
(3)热塑成型(同实施例5)。
(4)型材冷却(同实施例5)。
(5)热塑复层(同实施例6)。
(6)复层冷却(同实施例6)。
(7)覆膜
在步骤(6)冷却固化的C型复层热塑材料电梯扶手带上用覆膜机贴覆一层薄膜,以保护
C型复层热塑材料电梯扶手带的表面。
(8)卷材
将步骤(7)覆膜后的C型热塑材料电梯扶手带检验后卷曲成型,入库。
对本发明实施例1-7生产的热塑材料电梯扶手带各项性能的测试:
(1)表面光泽度测试
使用光泽计入射角60°测试:本发明生产的热塑材料电梯扶手带的表面光泽度达到98
以上, 而普通橡胶电梯扶手带的表面光泽度只在60~75之间。
(2)耐磨性测试
橡胶电梯扶手带一般采用合成橡胶,如丁苯橡胶、氯丁橡胶等生产加工而成。依据
ISO4649标准所进行的磨耗实验,热塑材料电梯扶手带的磨耗量为0.5-3.5mg;而丁苯橡胶
为177mg;氯丁橡胶为280mg。所以,本发明生产的热塑材料电梯扶手带具有更长的使用寿
命,更好的低温柔韧性,在低至-50℃的环境温度下运行不会轻易出现断裂现象。同等环境
条件下,本发明生产的热塑材料电梯扶手带的使用寿命为8年以上,而橡胶电梯扶手带的使
用寿命一般只有5年。
(3)开口强度测试
采用拉力计对本发明生产的热塑材料电梯扶手带进行测试:扶手平放,开口向上,拉力
计的一对宽30mm的张角卡入扶手开口并使得开口张开7mm后测试。普通的橡胶电梯扶手带
的开口强度一般不会超过110N(根据电梯扶手带型号尺寸不同会有所差异);而本发明生产
的热塑材料电梯扶手带的开口强度至少可以达到130N。扶手带两侧用加强线缆加强后,其
开口强度能够达到145N,更强的开口强度可以使得电梯扶手带的开口结构更加稳定,能使
电梯扶手带开口处与导轨或者扶手支架之间的距离在任何情况下都不大于8mm(GB16899-
2011),从而能避免挤夹乘客手指或异物的风险。
(4)热塑性材料与织物基带粘合强度测试
在室温条件下进行热塑性材料与织物基带的粘合强度测试,测得25mm宽度织物基带与
热塑性材料的粘着力可达140N以上。而在同样的测试条件下,丁苯橡胶和氯丁橡胶与织物
基带的粘着强度大约在100N左右。热塑性材料与织物基带的粘合强度好能确保扶手带在运
行时不会由于受到驱动装置或其它任何装置给予的剪切力而不会出现脱离现象,保证安全
运行。
(5)抗拉强度测试
根据《电梯型式试验规则》、GB16899-2011、EN115-2008的型式试验要求进行了抗拉强
度测试,本发明生产的热塑材料电梯扶手带在搭接处的抗拉强度为26.88KN,完全能满足抗
拉强度≥25KN的要求。