KR0131283B1 - 톱니형 동력전달벨트 - Google Patents

Abstract

마모-방지 직물을 포함하는 벨트의 한면을 따라 이격되는 다수의 톱니를 구비한 톱니형 벨트가 개시된다. 상기 마모-방지 직물은 단일 층으로 묶여지는 두 개의 경사 세트 및 두 개의 위사 세트를 구비하는 경위 이중 조직이다.

Description

톱니형 동력전달벨트

제1도는 본 발명에 따른 톱니벨트의 일측면의 종방향 부분 확대도.

제2도는 제1도의 2-2부에 따른 직물의 개략적인 확대사시도.

제3도는 제2도와 유사한 도면으로서, 직물의 선택적인 형태를 도시하는 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 톱니형 동력 전달 벨트 12 : 본체

14 : 톱니 20 : 마모저항 직물

24,26 : 조직 직물층 32 : 경사(warp yarn)

40 : 세트 58,60 : 묶음실(tie yarn)

본 발명은 톱니형 동력 전달 벨트와 관련되며, 특히 본 발명은 상기와 같은 벨트의 톱니와 연합되는 직물강화와 관련된다. 동력전달 벨트는 벨트의 일면 이상을 따라 다수의 톱니가 형성되는 폴리머 본체를 갖는다. 많은 상기 벨트들은 하중 이송 부재로서 본체내에 삽입되는 인장부재 및 톱니를 강화하고 마모를 금지시키기 위해 벨트 톱니를 포함하는 마모 방지 직물을 면 주변에 갖게 된다. 마모 방지직물은, 벨트 톱니의 하중이송 용적부 상에, 즉, 벨트 자체에 충격부(impact)를 갖는다. 미합중국 특허 제 3 ,937,094호 및 4 ,099,422호는 사다리꼴 벨트톱니를 갖는 톱니형 동력전달 벨트를 개시한다. 톱니를 포함하는 외주면은, 톱니에 마모 방지면을 제공하고 구저적 강도를 제공하는 두 개의 직물층을 갖는다. 상기 구조를 갖는 벨트를 사용할때의 문제는 세멘트 또는 고무층에 의해 서로 부착되게되는 두 개의 직물층이 갈라지는 것이다. 상기 구조와 관련된 또다른 문제는 두 개의 직물층 및 직물이 서로 분리되는 것을 방지하기 위한 부착 메카니즘이 상기 벨트를 제조함에 있어 비용의 극대화를 초래한다는 것이다. 미합중국 특허 제 4, 392,842호는 벨트면에 라운드된 톱니가 형성된 톱니형 동력 전달 벨트를 개시한다. 여기서는, 벨트 톱니를 포함한 면에 인접되게 두 개의 직물층이 존재된다. 여기서의 직물들은, 상기된 2층 직물 구조에 비해 벨트 톱니의 강도를 감소시키기 위해, 서로 분리되며 탄성 중합체로된 쿠션층을 갖는다. 한편 라운드된 톱니 벨트에 있어서 상기 구조는 이로운 것이지만 두 개의 직물층, 상기 층의 간격, 및 직물층을 위한 부착 시스템등은 여러 제조단계를 부가하며 생산비용을 상승시키게 된다. 미합중국 특허 제 4 , 302 , 492호는 벨트 톱니를 포함하는 외주면에서 단일 직물층을 갖는 톱니형 동력전달벨트를 개시하는데, 여기서 직물은 외측이 마손방지 특성을 갖는 섬유로 되고 내측이 벨트의 폴리머형 본체와 부착될 수있는 특성을 갖는 섬유를 제조된다. 한편, 상기 직물구조가 마손방지 및 부착특성에 있어서는 우수하지만, 상기된 두 개의 직물층을 갖는 벨트에서처럼 톱니강화도를 제공하지는 못하다.

본 발명에 따르면, 폴리머형 본체 및 벨트의 하나 이상의 면을 따라 이격된 다수의 톱니를 갖는 톱니형 동력전달벨트가 제공된다. 상기 벨트는 삽통된 인장부재 및 벨트 톱니를 포함하는 외주면에 배치된 마모방지 직물을 포함한다.

마모방지직물은, 두 개 이상의 경사(warp yarn)세트와 두 개의 일체적인 층을 형성하는 두 개이상의 위사(weft yarn)세트로 조직된 단일 직물층으로 되어 있다.

상기 두개의 층은 단일 직물을 형성하기 위해 조직화 과정에서 교차얀(interlacing yarn)에 의해 주기적으로 결합된다.

본 발명의 목적은, 톱니 강화에 있어서 다양한 직물 특성을 가지며, 제조가 간편하고, 단일층 마모방지직물의 제조와 관련하여 비용효과적인, 단일 마모방지직물을 구비한 벨트구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 벨트가 종래의 단일층 직물로된 벨트구조 보다 향상된 마력 하중 수반 능력을 갖게 되는 단일 마모방지 직물을 구비한 벨트구조를 제공하는 것이다.

본 발명에 대한 다른 목적 및 장점은 이하 첨부된 도면에 기초한 상세한 설명을 통해 보다 잘 이해될 수 있을 것이다.

제1도에서, 본 발명의 톱니형 동력전달 벨트(10)은 폴리머형 본체(12), 톱니형 풀리(도시안됨)과 계합하기 위해 하나 이상의 면(16)을 따라 배치되는 다수의 이격된 톱니(14), 및 벨트 톱니(14)를 포함하는 면(16)의 외주(22)에 배치되는 마모방지직물(20)을 구비한다.

폴리머형 본체는 바람직한 특정의 재료로서 제조되는데, 예를들면, 천연고무, 합성고무, 이들과의 합성물, 액체주조되거나 또는 제분가능한 검(gum)종류와 같은 우레탄, 및 폴리에스터 같은 열 가소성 플래스틱 등에 의해 제조된다. 삽통되는 인장부재는 나선형으로 권취된 코드와 같은 무한 형태이며 섬유유리 및 아라미드와 같은 최소 연신률을 갖는 재료로 제조된다.

벨트 톱니의 형상은 사다리꼴 또는 밀러에게 허여된 미합중국 특허 제 3, 756, 091호, 웨스트호프에게 허여된 미합중국 특허 제 4, 605, 389호 및 캐씨에게 허여된 미합중국 특허 제 4,515,577호에 개시되는 바와같은 곡선형 측면을 갖는 형태가 바람직하다.

특히 제2도에는, 두개의 세트의 경사와 위사를 구비한 경위 이중 조직 형태로된, 다 조직 형태의 단일 직물로서 구성된 마모방지 직물(20)이 도시되는데, 여기서 제 1 조직층(24)는 다수의 경사(26) 및 다수의 위사(28)을 갖는다. 제 2조직층(30)은 다수의 경사(32) 및 위사(34)를 갖는다. 조직된 직물층(24,26)은 주기적으로 묶음실(36,38)과 교차되며, 위사 또한 그러하다.

선택적으로, 묶음실은 바람직한 섬유특성을 성취하기 위해 위사 또는 경사의 형태로 될 수 있다. 단일한 위사로서, 묶음실은 각각의 직물의 위사 및 경사의 각각의 세트(42,40)그룹을 묶는 위사이다. 제2도에 도시되듯이, 각각의 그룹은 4개의 경사단부를 포함하지만, 얀의 단부를 한정하며 교차되는 주기적인 횟수는 두개의 조직 직물을 하나의 직물(20)으로 충분하게, 기계적으로 유지할 수 있는 주기적 횟수를 갖고 다수의 실단부를 포함 살 수 있게 끔 변화되 수 있다.

제1도에 도시되듯이, 제1 조직 직물층(24)는 내측 또는 후측층을 형성하는 벨트본체(12)와 대면하며, 제2 조직 직물층(30)은 벨트의 외측면에 위치된다.

각각의 층은 벨트내에 위치되기 적합한 얀(yarn)과 함께 조직된다. 예컨데, 제 1층(24)는 벨트본체에 대한 부착성을향상시키는 얀으로 조직되며, 제 2층 또는 외측 직물층은 톱니형 풀리와 연합되어 사용되는 벨트와 관련하여 마모방지 특성을 강화시키는 얀으로 조직된다. 두개의 직물층의 위사 및 경사의 두개의 세트를 구비하여 사용되는 많은 조합체들이 있다. 다른 갯수의 얀단부를 갖는 직물들이 사용될 수 있으며, 따라서, 제 2층과 제 1층을 비견할 때, 다른 점착성을 갖는 얀, 다른 섬도, 및 이와 유사한 다른 특성을 갖는 얀들이 각각의 두개의 층에 사용될 수 있다. 예컨데, 미합중국 특허 제 4,826, 472호에 개시된 것과 같은 높은 점착성의 직물이 외측의 조직 직물층에 사용될 수 있으며, 보다 재래적인 직물이 내측층의 직물로서 사용될 수 있다. 일반적으로, 고 점착성 직물은 5.0gm/d' tex 이상의 점착성을 갖는 반면 저점착성 직물은 그 미만의 점착성을 갖는다.

다른 형태의 조직이 각각의 직물에 사용될 수 있는데, 정사각형 직물, 능직물, 면수자(sateen) 또는 바구니식 직물이 사용될 수 있다. 직물구조의 차이는 직물의 면부분보다 더 개방적인 직물의 내측 또는 후측을 형성할 수 있는데, 예컨데, 내측직물이 외측 조직 직물층에 비해 약 60 퍼센트 내지 100퍼센트 미만의 직물 무게를 갖게 되는 형태를 형성할 수 있다.

당 업계에 공지되어 있듯이, 직물들은 화학적 접착성을 강화하기 위해 폴리머로 화학처리되는데 상기 폴리머에 의해 벨트가 제조된다. 고무형 벨트에 있어서, 상기 접착 시스템은 RFL(레조올신 포말데히드 라텍스)와 혼합된 클로로프렌 고무 세멘트이다. 직물의 화학처리는 묶음실에 의해 형성된 기계적 접착성에 화학적 접착성마저 부가함으로써 두 개의 조직직물층 사이의 접착을 강화시킨다. 종래의 경위 이중직물에서 요구되던 고무를 사용한 특수 접착처리 및 층 구성작업은 필요치 않게된다.

제3도에는 마모방지 직물(44)의 선택적인 형태가 개시된다. 그러나, 이 구조는 제2도와 유사하며, 단지 두 개의 직물층이 묶음실과 교차되는 방식만이 다르다. 직물(44)는 다수의 경사(48) 및 다수의 위사(50)을 갖는 제1 조직직물층(46)을 포함한다. 제 2 조직직물층 또한 다수의 경사(54) 및 위사(56)을 갖는다. 각각의 층의 몇몇 위사들은 묶음실(58,60)을 형성한다.

두 개의 직물층을 실로 묶어내는 빈도수 또는 주기는, 제직 공정에서 허용가능한 실의 조합을 형성하는 한 문제시 되지 않는다. 제3도에 도시되듯이, 15개의 경사 그룹으로서 구성된 각각의 층은 위사(58,60)에 의해 묶이게 된다.

본 발명의 장점을 예시하기 위해 본 발명에 따른 14mm의 피치를 갖는 라운드된 톱니벨트들이, 마모-방지 직물이 아닌 것을 제외하고, 유사한 방식으로 구성된 종래의 벨트에 비교 실험되었다. 종래 기술의 벨트는 0.44ga 마모방지 나일론 직물의 단일층을 갖는다. 본 발명의 벨트는 이하의 특징을 갖는 단일층의 직물을 갖는다.

경위 이중조직 직물

섬유 나일론

조직 2 × 2 이중 능직

제1층

경사 섬모 940 × 1, dtex

위사 섬모 78 × 6, dtex

제2층

경사 섬모 940 1, dtex

위사 섬모 110 6, dtex

묶음실

16개의 경사당 1실(yarn) 110 × 6, dtex, 및

78 × 6, dtex

실험 결과

조건 :

35 hp

28 톱니 스프로킷

T1 + T2 = 312 1bs

T1 및 T2 는 팽창 장력

하중 수명(load life), 본 발명 2473 시간

(3개벨트 평균)

하중 수명 종래기술 386 시간

(3개벨트 평균)

따라서, 본 발명의 하중수명은 종래기술에 비해 4배이상의 하중수명을 갖는 것으로 나타났다.

Claims (8)

1. 벨트의 일면 이상을 따라 이격되는 다수의 톱니를 구비하는 폴리머형 본체, 삽입된 인장부재, 및 벨트 톱니를 포함하는 면의 주변에 배치되는 강화된 마모방지 직물을 갖는 형태의 톱니형 동력 전달 벨트로서, 상기 마모방지 직물이, 다수의 제1 경사 및 위사를 갖게 되는 하나이상의 제1 조직직물 층, 및 다수의 제2 경사 및 위사를 갖는 제2 조직직물 층을 포함하는 다조직 직물을 구비하며, 인접 직물층의 경사를 주기적으로 교차하는 묶음실이 두 개의 직물층을 단일 직물의 형태로 묶게 되는 것을 특징으로 하는 톱니형 동력전달 벨트.
2. 제1항에 있어서, 묶음실이 위사인 것을 특징으로 하는 톱니형 동력전달 벨트.
3. 제2항에 있어서, 묶음실이 각각의 직물 층의 위사를 포함하는 것을 특징으로 하는 톱니형 동력전달 벨트.
4. 제1항에 있어서, 각각의 직물 층의 얀들이 대략 동일한 점착성을 갖는 것을 특징으로 하는 톱니형 동력전달 벨트.
5. 제1항에 있어서, 한 직물 층의 얀이 다른 하나의 직물 층의 얀보다 더큰 점착성을 갖는 것을 특징으로 하는 톱니형 동력전달 벨트.
6. 제4항에 있어서, 위사들이 일군의 경사들을 교차하게 되는 것을 특징으로 하는 톱니형 동력전달벨트.
7. 제5항에 있어서, 경사들이 위사들보다 더 높은 점착성을 갖는 것을 특징으로 하는 톱니형 동력전달 벨트.
8. 제1항에 있어서, 한 직물 층의 무게가 다른 하나의 직물 층의 무게보다 적은 것을 특징으로 하는 톱니형 동력전달 벨트.