專利名稱：具有保護性覆層的承重構件及其方法
具有保護性覆層的承重構件及其方法
背景技術：
電梯系統(tǒng)是廣泛已知和使用的。典型布置包括在建筑物中的樓梯平臺之間移動的電梯轎廂，例如以在不同建筑物層面之間運輸乘客或貨物。機動電梯機器移動通常支撐轎廂重量的繩索(rope)或帶組件并移動轎廂通過井道。電梯機器包括由馬達選擇性地旋轉驅動的機器軸。機器軸通常支撐隨機器軸旋轉的滑輪。繩索或帶沿軌道通過滑輪，使得電梯機器在一個方向上旋轉滑輪以下降轎廂，并且在相反方向上旋轉滑輪以升高轎廂。繩索或帶通常包括用于支撐電梯轎廂的重量的一個或多個張力構件。張力構件可封裝在聚合物護套中。一種類型的張力構件包括在聚合物護套內的鋼股線(strand)。護套圍繞張力構件并在繩索或帶和滑輪之間提供牽引。在使用中，繩索或帶在滑輪上的移動可造成聚合物護套的劣化或使張力構件暴露于周圍環(huán)境。周圍環(huán)境可包括可腐蝕張力構件的水分或其它化學物質。典型地，張力構件用鋅覆層處理以增加耐腐蝕性。鋅覆層用作犧牲陽極以保護下面的鋼張力構件。在特別腐蝕性的環(huán)境中,鋅可被完全腐蝕并露出下面的鋼張力構件。

發(fā)明內容
示例性的承重構件包括至少一個細長張力構件，其具有至少一根線和在細長張力構件上的保護性覆層。保護性覆層包含含有氧化物形成金屬的第一腐蝕抑制劑、含有稀土金屬的第二腐蝕抑制劑、以及含有有機材料的第三腐蝕抑制劑。一種用于處理具有至少一根線的承重構件的示例性方法包括用腐蝕抑制劑溶液處理至少一個細長張力構件。該溶液包含第一腐蝕抑制劑、第二腐蝕抑制劑和第三腐蝕抑制劑。第一腐蝕抑制劑選自氧化物形成金屬鹽及其組合。第二腐蝕抑制劑選自稀土金屬鹽及其組合，并且第三腐蝕抑制劑選自有機鹽及其組合。該處理在至少一個細長張力構件上產生保護性覆層。


圖1示出示例性電梯系統(tǒng)的所選部分。圖2示出示例性承重構件的所選部分。圖3A示出具有多根線的示例性張力構件，所述多根線被布置成形成股線，股線被布置成形成繩(cord)，其中每根線均帶覆層。圖3B示出具有布置成形成股線的多根線的示例性張力構件，其中股線帶覆層。圖3C示出具有多根線的示例性帶覆層的張力構件，所述多根線被布置成形成股線，股線被布置成形成繩，其中繩帶覆層。圖4示出具有保護性覆層的張力構件的一個備選方案的剖視圖。圖5示出具有保護性覆層和附加的鋅覆層的張力構件的另一個備選方案的剖視圖。
具體實施例方式圖1示意性地示出示例性電梯系統(tǒng)10的所選部分，該系統(tǒng)包括電梯轎廂12，電梯轎廂12以已知方式在井道14中在樓梯平臺16之間移動。在所示示例中，電梯轎廂12上方的平臺18支撐電梯機器20。電梯機器20包括滑輪21，其用于移動諸如電梯繩索或帶的一個或多個承重構件22，以使轎廂12和配重24在井道14中以已知方式上下移動。承重構件22支撐電梯轎廂12和配重24的重量。當然，圖1中的電梯系統(tǒng)10為示例性的，并且本發(fā)明可用在具有其它布置的電梯系統(tǒng)中。例如，圖1示出了 1:1的繩索布置，其中承重構件22的端部固連到轎廂12和配重24。本發(fā)明可同等地在諸如2:1的其它繩索布置中使用，其中承重構件22的端部固連到井道中的固定結構，并且承重構件22接合在轎廂12和配重24上的惰輪。圖2示出了示例性承重構件22的所選部分，其包括至少部分地圍繞張力構件36的聚合物護套34，例如聚氨酯或其它聚合物。圖中示出了多個張力構件36，但如所知的，承重構件22可包括任何數(shù)量的張力構件36或甚至單個張力構件36。一個示例性承重構件22為帶覆層的鋼質繩索。另一個示例性承重構件22為平坦的帶覆層鋼帶。張力構件36不限于任何特定類型且可包括線、股線和繩。例如，張力構件36可包括一根或多根線38，例如鋼線。備選地，張力構件36可包括布置(如纏繞)以形成股線40的多根線，如圖3B所示。在另外的示例中，張力構件36可包括布置(如纏繞)有一根或多根線的一根或多根股線。在另一選項中，張力構件36可包括布置(如纏繞)以形成繩42的多根股線(圖3C)。因此，張力構件36可視為線38、股線40、繩42、或它們的任何組合。圖4示出了張力構件36和圍繞張力構件36的周邊及長度延伸的保護性覆層44。就這一點而言，根據(jù)如上所述的張力構件36的設計，保護性覆層44可以如圖3A中那樣在線38上、如圖3B中那樣在股線40上或如圖3C中那樣在繩42上。在股線40或繩42的情況中，保護性覆層44可施加到股線40或繩42的外表面，或者備選地在形成為股線40和繩42之前施加到各根線38。保護性覆層44包含就耐腐蝕而言發(fā)揮不同保護機制的第一腐蝕抑制劑、第二腐蝕抑制劑和第三腐蝕抑制劑。第一腐蝕抑制劑為諸如過渡金屬的氧化物形成金屬，其在張力構件36上提供氧化物膜并且也修復在氧化物膜中的任何差異，從而抑制張力構件36的腐蝕。第二腐蝕抑制劑充當陰極抑制劑，其通過降低陰極反應速率而降低腐蝕速率。最后，第三腐蝕抑制劑吸附到張力構件36的金屬表面上且防止陰離子吸附，陰離子吸附原本可導致張力構件36的腐蝕。有機材料也是疏水的，并且因此排斥水以進一步增加耐腐蝕性。因此，保護性覆層44在三種不同類型的腐蝕抑制劑之間提供混合效應，這些抑制劑在防腐方面各自起不同的作用。第一腐蝕抑制劑選自氧化物形成金屬以及它們的組合。第二腐蝕抑制劑選自稀土金屬以及它們的組合，并且第三腐蝕抑制劑選自有機材料以及它們的組合。在一些示例中，氧化物形成金屬為鉻(III)、鑰、鎢、或它們的組合。在其它示例中，氧化物形成金屬為鐵、鋅、鋁、銅、或它們的組合。代替鉻(III)、鑰、鎢或除了它們之外，第一腐蝕抑制劑可包括鐵、鋅、鋁和/或銅。第二腐蝕抑制劑的稀土金屬可選自銫、鑭、釔、以及它們的組合。稀土金屬可單獨或組合地使用，具體取決于例如所需的耐腐蝕程度。稀土金屬中的一種或多種可與第一腐蝕抑制劑的金屬中的一種或多種聯(lián)合使用。第三腐蝕抑制劑可包括選自下列的有機材料:苯甲酸鹽、鄰苯二甲酸鹽、醋酸鹽、水楊酸鹽、琥珀酸鹽、羧酸鹽、以及它們的組合。有機材料可單獨或組合地使用，并且可與第一腐蝕抑制劑的一種或多種金屬和第二腐蝕抑制劑的一種或多種稀土金屬聯(lián)合使用。在另外的示例中，保護性覆層44僅包含第一腐蝕抑制劑、第二腐蝕抑制劑和第三腐蝕抑制劑，如在上述示例中所述。圖5示出了其中附加保護性覆層46設置在保護性覆層44上的修改實施例。例如，保護性覆層46可以是為張力構件36提供額外的耐腐蝕性的鋅覆層。作為示例，鋅覆層充當用于提高耐腐蝕性的犧牲層。保護性覆層44可在處理過程中沉積到張力構件36上。處理過程可包括將張力構件36的單獨線38、股線40或繩42浸潰、噴涂或以其它方式暴露于腐蝕抑制劑溶液。作為示例，腐蝕抑制劑溶液可以是水溶液，其包含第一腐蝕抑制劑、第二腐蝕抑制劑和第三腐蝕抑制劑的鹽。在一個不例中，腐蝕抑制劑溶液包含氧化劑形成金屬鹽、稀土金屬鹽和有機鹽。隨后還原(reduce)為第一腐蝕抑制劑的氧化物形成金屬鹽可以是鐵、鋅、鋁、銅、鉻、鑰、鎢、或它們的組合的堿金屬鹽，例如M2Mo04、M2WO4, MCrO2，其中M為堿金屬。還原為第二腐蝕抑制劑的稀土金屬鹽可以是CeX3、LaX3> YX3、或它們的組合，其中X為鹵素。還原為第三腐蝕抑制劑的有機鹽可以是苯甲酸鹽、鄰苯二甲酸鹽、醋酸鹽、水楊酸鹽、琥珀酸鹽或它們的組合的堿金屬鹽。在張力構件36和腐蝕抑制劑溶液之間暴露之后，所暴露的張力構件36可以例如在室溫下或在高熱環(huán)境下被干燥，以在其上形成保護性覆層44。就這一點而言，氧化物形成金屬和稀土金屬的鹽以金屬或氧化物形式沉積，并且有機鹽作為有機化合物沉積(deposit)。在一些示例中，腐蝕抑制劑溶液設計為旨在為保護性覆層44提供用于耐腐蝕性的所需組合物的組合物。作為示例，腐蝕抑制劑溶液包含1-10體積％的第一腐蝕抑制劑、IOOppm-1體積％的第二腐蝕抑制劑、IOOppm-1O, OOOppm的第三腐蝕抑制劑，以及剩余部分為水。另外，可調節(jié)抑制劑的濃度以將PH控制到所需水平，例如在約7的中性范圍內。張力構件36可被處理約1-5分鐘的時間，但該時間可根據(jù)保護性覆層44的所需厚度變化。另外，張力構件36的表面可以在處理之前被清潔以有利于在保護性覆層44和張力構件36之間的粘合。如果要使用附加保護性覆層46，則可以接著使帶有保護性覆層44的張力構件36經(jīng)受常規(guī)的鋅涂覆過程以沉積鋅覆層。雖然在圖示示例中示出了特征的組合，但并非所有特征都需要組合以實現(xiàn)本公開的各種實施例的有益效果。換言之，根據(jù)本公開的實施例設計的系統(tǒng)將不必包括在附圖的任一個中示出的所有特征或在附圖中示意性地示出的所有部分。此外,一個示例性實施例的所選特征可與其它示例實施例的所選特征組合。前述描述本質上是示例性的而不是限制性的。在不必脫離本發(fā)明的實質的情況下，對所公開的示例的變型和修改可對于本領域的技術人員變得顯而易見。賦予本公開的法律保護范圍可僅通過研究以下權利要求書而確定。
權利要求
1.一種承重構件，包括: 至少一個細長張力構件，其包括至少一根線；以及 保護性覆層，其在所述細長張力構件上，所述保護性覆層包含選自由氧化物形成金屬以及它們的組合所組成的集合的第一腐蝕抑制劑、選自由稀土金屬以及它們的組合所組成的集合的第二腐蝕抑制劑、以及包含有機材料的第三腐蝕抑制劑。
2.根據(jù)權利要求1所述的承重構件，其特征在于，所述至少一根線包括多根線，并且所述保護性覆層被施加到所述多根線中的每一根。
3.根據(jù)權利要求1所 述的承重構件，其特征在于，所述細長張力構件包括多根線和由所述多根線中的至少一些形成的至少一根股線，并且所述保護性覆層被施加到所述至少一根股線。
4.根據(jù)權利要求1所述的承重構件，其特征在于，所述細長張力構件包括多根線和由至少一根股線所形成的至少一根繩，所述至少一根股線由所述多根線中的至少一些形成，并且所述保護性覆層被施加到所述至少一根繩。
5.根據(jù)權利要求1所述的承重構件，其特征在于，所述稀土金屬選自由銫、鑭、釔、以及它們的組合所組成的集合。
6.根據(jù)權利要求1所述的承重構件，其特征在于，所述有機材料選自由苯甲酸鹽、鄰苯二甲酸鹽、醋酸鹽、水楊酸鹽、琥珀酸鹽、羧酸鹽、以及它們的組合所組成的集合。
7.根據(jù)權利要求1所述的承重構件，其特征在于，所述稀土金屬選自由銫、鑭、釔、以及它們的組合所組成的集合，并且所述有機材料選自由苯甲酸鹽、鄰苯二甲酸鹽、醋酸鹽、水楊酸鹽、琥珀酸鹽、羧酸鹽、以及它們的組合所組成的集合。
8.根據(jù)權利要求1所述的承重構件，其特征在于，所述氧化物形成金屬為鉻。
9.根據(jù)權利要求1所述的承重構件，其特征在于，所述氧化物形成金屬為鑰。
10.根據(jù)權利要求1所述的承重構件，其特征在于，所述氧化物形成金屬為鎢。
11.根據(jù)權利要求1所述的承重構件，其特征在于，所述第一腐蝕抑制劑選自由鐵、鋅、鋁、銅、以及它們的組合所組成的集合。
12.根據(jù)權利要求1所述的承重構件，其特征在于，所述保護性覆層由所述第一腐蝕抑制劑、所述第二腐蝕抑制劑和所述第三腐蝕抑制劑組成，其中，所述第一腐蝕抑制劑選自由鉻、鑰、鎢、以及它們的組合或鉻、鑰、鎢以及它們的組合的氧化物所組成的集合，所述第二腐蝕抑制劑選自由銫、鑭、釔、以及它們的組合所組成的集合，并且所述第三腐蝕抑制劑選自由苯甲酸鹽、鄰苯二甲酸鹽、醋酸鹽、水楊酸鹽、琥珀酸鹽、羧酸鹽、以及它們的組合所組成的集合。
13.根據(jù)權利要求1所述的承重構件，其特征在于，所述至少一個細長張力構件包括在其上設置所述保護性覆層的鋼線。
14.一種用于處理承重構件的方法，所述方法包括: 用腐蝕抑制劑溶液處理具有至少一根線的至少一個細長張力構件，所述腐蝕抑制劑溶液包括選自由氧化物形成金屬鹽以及它們的組合所組成的集合的第一腐蝕抑制劑、選自由稀土金屬鹽以及它們的組合所組成的集合的第二腐蝕抑制劑、以及選自由有機鹽以及它們的組合所組成的集合的第三腐蝕抑制劑，以便在所述至少一個細長張力構件上產生多功能保護性覆層。
15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其特征在于，所述至少一根線包括多根線，并且所述處理步驟包括處理所述多根線中的每一根。
16.根據(jù)權利要求14所述的方法，其特征在于，所述至少一根線包括多根線和由所述多根線中的至少一些形成的至少一根股線，并且所述處理步驟包括處理所述至少一根股線。
17.根據(jù)權利要求14所述的方法，其特征在于，所述至少一根線包括多根線、由至少一根股線所形成的至少一根繩，所述至少一根股線由所述多根線中的至少一些形成，并且所述處理步驟包括處理所述至少一根繩。
18.根據(jù)權利要求14所述的方法，其特征在于，所述氧化物形成金屬鹽選自由M2Mo04、M2WO4^MCrO2,以及它們的組合所組成的集合，其中M為堿金屬。
19.根據(jù)權利要求14所述的方法，其特征在于，所述稀土金屬鹽選自由CeX3、LaX3、YX3、以及它們的組合所組成的集合，其中X為鹵素。
20.根據(jù)權利要求14所述的方法，其特征在于，所述有機鹽為選自由苯甲酸鹽、鄰苯二甲酸鹽、醋酸鹽、水楊酸鹽、琥珀酸鹽、羧酸鹽、以及它們的組合所組成的集合的金屬鹽。
21.根據(jù)權利要求14所述的方法，其特征在于，所述稀土金屬鹽選自由CeX3、LaX3、YX3、以及它們的組合所組成的集合，其中X為鹵素，并且所述有機鹽為選自由苯甲酸鹽、鄰苯二甲酸鹽、醋酸鹽、水楊酸鹽、琥珀酸鹽、羧酸鹽、以及它們的組合所組成的集合的金屬鹽。
22.根據(jù)權利要求14所述的方法，其特征在于，所述氧化物形成金屬鹽包括選自由鉻、鑰、鎢、以及它們的組合所組成的集合的金屬。
23.根據(jù)權利要求14所述的方法，其特征在于，所述氧化物形成金屬鹽包括選自由鐵、鋅、鋁、銅、以及它們的組合所組成的集合的金屬。
24.根據(jù)權利要求14所述的方法，其特征在于，所述多功能腐蝕抑制劑溶液包含濃度1-10體積％的所述第一腐蝕抑制劑、IOOppm-1體積％的所述第二腐蝕抑制劑、以及IOOppm-1O, OOOppm的所述第三腐蝕抑制劑，以及剩余部分為水。
全文摘要
一種承重構件包括至少一個細長張力構件，其具有至少一根線和在細長張力構件上的保護性覆層。保護性覆層包含含有氧化物形成金屬的第一腐蝕抑制劑、含有稀土金屬的第二腐蝕抑制劑、以及含有有機材料的第三腐蝕抑制劑。
文檔編號C23C28/00GK103108824SQ201080068415
公開日2013年5月15日 申請日期2010年8月13日 優(yōu)先權日2010年8月13日
發(fā)明者X.常, H.楊 申請人:奧的斯電梯公司