KR101444488B1 - Cable with low structural elongation - Google Patents
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Abstract
스틸 코드(212) 및 중합체 물질(215)을 포함하는 케이블이 제공된다. 스틸 코드(212)의 스틸 필라멘트(213)를 중합체 물질(215)의 침투 전에 접착제를 이용하여 코팅한다. 케이블(211)은 0.025% 미만의 구조적 신도를 가지고, 스틸 코드(212)의 E 모듈보다 4% 큰 E 모듈을 갖는다. 이러한 두 가지 개선점은 특정 하중에서 총 신도를 추가로 감소시킨다.A cable comprising a steel cord 212 and a polymeric material 215 is provided. The steel filament 213 of the steel cord 212 is coated with an adhesive prior to penetration of the polymer material 215. The cable 211 has a structural elongation of less than 0.025% and has an E module that is 4% larger than the E module of the steel cord 212. These two improvements further reduce total elongation at specific loads.
케이블, 구조적 신도, 인장, 스틸 코드, 스틸 필라멘트 Cable, structural elongation, tension, steel cord, steel filament
Description
본 발명은 케이블에 관한 것이다. 보다 상세하게 본 발명은 제한된 신도를 갖는 케이블에 관한 것이다.The present invention relates to cables. More particularly, the present invention relates to cables having limited elongation.
케이블, 보다 상세하게 컨트롤 케이블은 예를 들어 윈도우 엘리베이터 시스템용 케이블, 스쿠터, 자전거 및 기타 운송 수단의 브레이크를 열고 닫는데 사용되는 케이블과 같이 운동을 전달하는데 널리 사용된다. 이러한 분야 및 기타의 많은 분야에서, 케이블의 제한된 신도가 요구된다.Cables, more specifically control cables, are widely used to transmit movement, for example cables used to open and close brakes for cables, scooters, bicycles and other transport means for window elevator systems. In these and many other fields, a limited elongation of the cable is required.
케이블은 또한 중합체 물질을 보강하기 위한 인장 부재로서, 예를 들어 레디얼 타이어를 보강하기 위한 스틸 코드, 전동 벨트, 타이밍 벨트 또는 납작한 호이스트 벨트를 보강하기 위한 케이블로서 널리 사용된다. 이러한 분야에서, 케이블의 제한된 신도가 또한 요구된다.The cable is also widely used as a tension member for reinforcing polymeric materials, for example, as a steel cord for reinforcing radial tires, a power belt, a timing belt, or a cable for reinforcing a flat hoist belt. In this field, a limited elongation of the cable is also required.
일반적으로, 선행 기술의 케이블의 인장 곡선은 도 1에 나타난 바와 같이 "하키 스틱" 곡선의 형태를 갖는다. 초기 신장 단계에서, 인장은 낮지만, 케이블의 신도가 크고, 곡선은 비교적 평평하다. 말기 신장 단계에서, 케이블의 신도는 도 1의 선(120)에 의해 나타난 바와 같이 케이블의 인장에 대해 거의 선형이다. 케이블의 신도는 인장이 증가함에 따라 꾸준히 증가한다. 이 단계에서, 케이블의 신도 의 증가는 케이블의 인장의 증가에 비례하고, 즉 △ε=△δ/E 이고, 여기서 △ε는 케이블의 신도의 증가량이고, △δ는 케이블의 인장의 증가량이며, E는 케이블의 모듈이다. 이를 탄성 신도라고 부른다. 선(120)을 연장하여 횡좌표 축과 교차시킨 경우, 교점 ε0은 케이블의 낮은 인장 응력에서의 구조적 신도를 나타낸다. 따라서, 특정 인장 응력에서 케이블의 신도는 ε=ε0+δ/E로 표현될 수 있다. 이 방정식으로부터, 우리는 특정 인장 응력에서 케이블의 총 신도는 신도의 두 부분: 구조적 신도 및 탄성 신도를 포함하는 것을 알 수 있다.Generally, the tension curve of the prior art cable has the form of a "hockey stick" curve as shown in Fig. In the initial stretching phase, the tensile is low, but the elongation of the cable is large and the curve is relatively flat. In the terminal stretch phase, the elongation of the cable is approximately linear with respect to the tension of the cable, as indicated by
따라서, 제한된 신도를 갖는 케이블을 얻는 두 가지 방법이 있다. 한 가지 방법은 케이블의 구조적 신도를 감소시키는 것이고, 다른 방법은 케이블의 E 모듈을 증가시키는 것인데, 케이블의 E 모듈이 증가할 때 인장 하의 신도가 감소하기 때문이다.Thus, there are two ways to obtain a cable with limited elongation. One method is to reduce the structural elongation of the cable, and the other is to increase the E-module of the cable because the elongation under tension is reduced when the E-module of the cable is increased.
게다가, 케이블의 구조적 신도를 결정하는 많은 요인, 예를 들어 케이블의 구조, 케이블의 필라멘트들 사이의 공간 및 케이블을 케이블링 할 때 필라멘트의 예비 인장이 있기 때문에, 케이블의 구조적 신도 εO는 불안정하며, 예측할 수 없다. 따라서, 케이블의 구조적 신도의 불안정하고 예측할 수 없는 거동은 인장 하의 케이블의 총 신도를 예측하는데 문제를 야기하고, 예를 들어 고-정밀도 타이밍 벨트를 생산하는 기계의 시동 중에 더 많은 스크랩(scrap)을 야기한다. 따라서, 구조적 신도 εO를 추가로 감소시키거나 거의 제거하는 것은 케이블의 인장-신도 곡선의 예측가능성을 향상시킬 수 있고, 제조 공정을 용이하게 할 수 있다.In addition, since there are many factors that determine the structural elongation of the cable, such as the structure of the cable, the space between the filaments of the cable, and the preliminary tension of the filament when cabling the cable, the structural elongation? O of the cable is unstable, It can not be predicted. Thus, the unstable and unpredictable behavior of the cable's structural elongation poses a problem in predicting the total elongation of the cable under tension, for example, causing more scrap during start-up of a machine producing high-precision timing belts It causes. Thus, further reducing or substantially eliminating the structural elongation? O can improve the predictability of the tensile-elongation curve of the cable and facilitate the manufacturing process.
WO03044267A1에는 450 N의 힘이 가해진 후, 50 N의 영구적인 힘에서 0.05% 미만의 제한된 신도를 가지는 케이블이 개시되어 있다. 이러한 개선은 스틸 코드 및 중합체 물질을 포함하는 코드에 의해 달성된다. 낮은 신도는 중합체 물질의 스틸 코드로의 침투에 크게 관련되지만, 압출 공정에 대한 압력 및 침투 속도에는 한계가 있다.WO03044267A1 discloses a cable having a limited elongation of less than 0.05% at a permanent force of 50 N after a force of 450 N is applied. This improvement is achieved by a cord comprising a steel cord and a polymeric material. The low elongation is highly related to the penetration of the polymer material into the steel cord, but there is a limit to the pressure and penetration rate for the extrusion process.
WO2005043003A1에는 낮은 구조적 신도를 가지는 파인 스틸 코드가 개시되어 있다. 낮은 구조적 신도는 특수한 케이블링 공정에 의해 달성된다. 이 특수한 케이블링 공정은 케이블링 공정의 생산성을 감소시킬 뿐 아니라, 필라멘트 또는 스트랜드의 인장을 설정하기 위해 긴 미세 조정 절차 또한 요구한다.WO2005043003A1 discloses a fine steel cord having a low structural elongation. Low structural elongation is achieved by a special cabling process. This special cabling process not only reduces the productivity of the cabling process, but also requires lengthy fine tuning procedures to set the tension of the filament or strand.
발명의 요약SUMMARY OF THE INVENTION
선행 기술의 단점을 제거하는 것이 본 발명의 목적이다. 또한 케이블링 공정의 제조 공정을 복잡화시키지 않고 케이블의 신도를 추가로 제한하는 것이 본 발명의 목적이다.It is an object of the present invention to eliminate the disadvantages of the prior art. It is also an object of the present invention to further restrict the elongation of the cable without complicating the manufacturing process of the cabling process.
본 발명에 따라, 스틸 코드 및 중합체 물질을 포함하는 케이블이 제공된다. 스틸 코드의 스틸 필라멘트는 중합체 물질의 침투 전에 접착제로 코팅된다. 케이블은 0.025% 미만의 구조적 신도를 갖는다. 게다가, 케이블의 E 모듈은 나(裸)스틸 코드의 E 모듈에 비해 4%보다 더 증가한다. 이 두 가지 개선점은 특정 하중에서 케이블의 총 신도를 추가로 감소시킨다.According to the present invention, there is provided a cable comprising a steel cord and a polymeric material. Steel filaments of steel cord are coated with an adhesive prior to penetration of the polymeric material. The cable has a structural elongation of less than 0.025%. In addition, the E module of the cable increases by more than 4% compared to the E module of the bare steel cord. These two improvements further reduce the total elongation of the cable at a particular load.
본 발명의 대상이 되는 케이블은 그의 턴(turn)에 몇몇의 스틸 필라멘트를 포함하는, 스틸 코드를 포함한다.The cable that is the subject of the present invention includes a steel cord that includes some steel filaments on its turn.
스틸 코드에 대한 스틸 필라멘트의 인장 강도는 바람직하게는 1700 N/mm2보다 크거나 2200 N/mm2보다 크거나 2600 N/mm2보다 훨씬 더 크고, 가장 바람직하게는 3000 N/mm2보다 크거나 4000 N/mm2보다 훨씬 더 크다. 필라멘트의 직경은 400 ㎛ 미만이고, 바람직하게는 210 ㎛ 미만, 가장 바람직하게는 110 ㎛ 미만이다.The tensile strength of steel filaments to steel cords is preferably greater than 1700 N / mm 2, greater than 2200 N / mm 2 or much greater than 2600 N / mm 2 , and most preferably greater than 3000 N / mm 2 Or much greater than 4000 N / mm 2 . The diameter of the filament is less than 400 mu m, preferably less than 210 mu m, and most preferably less than 110 mu m.
모든 필라멘트가 동일한 직경을 가질 수 있다. 가능한 필라멘트의 직경은 서로 다를 수 있다. 케이블의 내부 스트랜드를 제공하는 필라멘트의 직경이 케이블의 빈 공간 내로의 중합체 물질의 침투를 향상시키는, 필라멘트 층 또는 외부 스트랜드를 케이블에 제공하는데 사용되는 필라멘트의 직경보다 큰 것이 바람직하다.All filaments can have the same diameter. The diameters of the possible filaments may be different. It is desirable that the diameter of the filament providing the inner strand of the cable is greater than the diameter of the filament used to provide the filament layer or outer strand to the cable, which enhances penetration of the polymeric material into the void of the cable.
스틸 코드는 바람직하게는 몇몇의 스틸 필라멘트의 스트랜드인 내부 층 또는 코어를 갖는다. 이러한 코어 주변에, 1 이상의 추가적인 스틸 요소 층이 제공된다. 추가적인 층의 스틸 요소는 스틸 필라멘트 또는 그의 턴에 스틸 필라멘트를 포함하는 스틸 스트랜드일 수 있다. 다양한 스틸 코드 구조가 사용될 수 있다.The steel cord preferably has an inner layer or core which is a strand of some steel filaments. Near this core, one or more additional steel element layers are provided. Additional layers of steel elements may be steel filaments or steel strands comprising steel filaments on their turns. A variety of steel cord structures may be used.
여기 예가 있다:Here is an example:
- 다중-스트랜드 스틸 코드, 예를 들어 m × n 타입, 즉 각각 n개의 스틸 필라멘트를 갖는 m개의 스트랜드를 포함하는 스틸 코드, 예를 들어 4×7×0.10, 7×7×0.18, 8×7×0.18 또는 3×3×0.18; 마지막 숫자는 mm로 나타낸 스틸 필라멘트의 직경이다;A multi-strand steel cord, for example a m x n type, i.e. a steel cord comprising m strands each with n steel filaments, for example 4 x 7 x 0.10, 7 x 7 x 0.18, 8 x 7 X 0.18 or 3 x 3 x 0.18; The last number is the diameter of the steel filament in mm;
- c개의 금속 필라멘트의 코어 스트랜드 및 코어 스트랜드를 둘러싸는 n개의 스틸 필라멘트의 m개의 스트랜드를 포함하는 다중-스트랜드 스틸 코드. 이 스틸 코드는 이후 c+m×n 타입 코드, 예를 들어 19+9×7 또는 19+8×7 코드로 나타낸다;- a multi-strand steel cord comprising m core strands of n steel filaments surrounding the core strand of the c metal filaments and the core strand. This still code is then represented by a c + mxn type code, for example 19 + 9x7 or 19 + 8x7 code;
- 워링턴(Warrington)-타입 스틸 코드;- Warrington-type steel cord;
- 컴팩트 코드, 예를 들어 1×n 타입, 즉 n이 8보다 큰 n개의, 컴팩트 단면으로 한 단계로 오직 한 방향으로만 꼬인 스틸 필라멘트를 포함하는 스틸 코드, 예를 들어 1×9×0.18; 마지막 숫자는 mm로 나타낸 필라멘트의 직경이다;A compact code, for example a 1 x n type, i.e. n steel cords comprising steel filaments twisted in only one direction in one step to a compact cross section, where n is greater than 8, for example 1 x 9 x 0.18; The last number is the diameter of the filament in mm;
- 적층형 스틸 코드, 예를 들어 c+m(+n) 타입, 즉 m개의 필라멘트 층에 의해 둘러싸이고, n개의 다른 필라멘트 층에 의해 또한 둘러싸일 수 있는 c개의 필라멘트의 코어를 갖는 스틸 코드, 예를 들어 2+4×0.18; 마지막 숫자는 mm로 나타낸 필라멘트의 직경이다.A steel cord having a c filament core surrounded by a laminated steel cord, for example a c + m (+ n) type, i.e. m filament layers, and also surrounded by n other filament layers, For 2 + 4 x 0.18; The last number is the diameter of the filament in mm.
스틸 코드의 스틸 조성은 순수 탄소강 조성인 것이 바람직하고, 즉 이는 일반적으로 최소 0.40% (예를 들어 최대 1.1%로, 0.60% 이상 또는 0.80% 이상) 함량의 탄소, 0.10 내지 0.90% 범위의 함량의 망간 및 0.10 내지 0.90% 범위의 함량의 규소를 포함한다; 황 및 인의 함량은 각각 0.03% 미만으로 유지되는 것이 바람직하다; 추가적인 미세 합금 원소, 예를 들어 크롬 (0.2 내지 0.4%까지), 붕소, 코발트, 니켈, 바나듐 등이 조성에 추가될 수 있다; 그러나 스테인리스강 조성이 배제되지는 않는다. 스틸 필라멘트 및 스틸 코드의 생산은 공지된 선행 기술인 습식 연신에 이은 케이블링 또는 번칭(bunching) 기술에 따라 수행한다.It is preferred that the steel composition of the steel cord is a pure carbon steel composition, that is, it is generally a carbon content of at least 0.40% (e.g. up to 1.1%, at least 0.60% or at least 0.80%), a content of from 0.10 to 0.90% Manganese and silicon in the range of 0.10 to 0.90%; The content of sulfur and phosphorus is preferably maintained at less than 0.03% each; Additional fine alloying elements such as chromium (up to 0.2 to 0.4%), boron, cobalt, nickel, vanadium, etc. may be added to the composition; However, the stainless steel composition is not excluded. The production of steel filaments and steel cords is carried out according to the known prior art wet stretching followed by cabling or bunching techniques.
임의적인 정제 공정 후에 이어서, 스틸 코드와 중합체 물질 사이의 접착을 향상시키는 것으로 당업계에 공지된 유기 기능성 실란, 유기 기능성 티탄산염 및 유기 기능성 지르콘산염으로부터 선택된 접착제로 스틸 코드를 코팅한다. 바람직하지만 배타적이지는 않게, 유기 기능성 실란은 하기 화학식을 갖는 화합물들로부터 선택된다:Following optional refining, the steel cord is then coated with an adhesive selected from organic functional silanes, organofunctional titanates and organofunctional zirconates known in the art to improve adhesion between the steel cord and the polymeric material. Desirably, but not exclusively, the organofunctional silane is selected from compounds having the formula:
Y-(CH2)N-SiX3 Y- (CH 2 ) N -SiX 3
여기서, Y는 -NH2, CH2=CH-, CH2=C(CH3)COO-, 2,3-에폭시프로폭시, HS- 및 Cl-로부터 선택된 유기 관능기를 나타내고, X는 -OR, -OC(=O)R', -Cl로부터 선택된 규소 관능기를 나타내고, 상기 R 및 R'은 독립적으로 C1 내지 C4 알킬, 바람직하게는 -CH3 및 -C2H5로부터 선택되고, 그리고 n은 0 내지 10 사이, 바람직하게는 0 내지 3의 정수이다.Wherein Y represents an organic functional group selected from -NH 2 , CH 2 ═CH-, CH 2 ═C (CH 3 ) COO-, 2,3-epoxypropoxy, HS- and Cl-, X represents -OR, -OC (= O) R ', -Cl, wherein R and R' are independently selected from C 1 to C 4 alkyl, preferably -CH 3 and -C 2 H 5 , and n is an integer of 0 to 10, preferably 0 to 3;
상기 언급된 유기 기능성 실란 뿐만 아니라, 기타의 스틸 PU 접착제가 시판되고 있다. 이들은 케모실(Chemosil) (독일 회사 헨켈(Henkel) 제조) 및 켐락(Chemlock) (로드 코포레이션(Lord Corporation) 제조)이라는 이름으로 판매된다.Other organic PU adhesives as well as the above-mentioned organic functional silanes are commercially available. These are sold under the names Chemosil (a German company manufactured by Henkel) and Chemlock (manufactured by Lord Corporation).
본 발명에서 사용되는 중합체 물질은 충분한 접착으로 스틸 코드에 편리하게 적용할 수 있는 임의의 엘라스토머성 물질일 수 있다. 보다 바람직하게는 열가소성 엘라스토머 (TPE)를 사용할 수 있다. 범위를 정하지 않은 예로 폴리스티렌/엘라스토머 블록 공중합체, 폴리우레탄 (PU) 또는 폴리우레탄 공중합체, 폴리아미드/엘라스토머 블록 공중합체, 열가소성 가황물이 있다. 바람직하게는 열가소성 폴리우레탄을 사용한다. 에스테르, 에테르 또는 카보네이트 폴리우레탄의 단독 중합체 뿐만 아니라 공중합체 또는 중합체 블렌드를 사용할 수 있다. 바람직하게는 중합체 물질은 30A 내지 90D 사이에서 변하는 쇼어 경도를 갖는다.The polymeric material used in the present invention can be any elastomeric material that can be conveniently applied to steel cords with sufficient adhesion. More preferably, a thermoplastic elastomer (TPE) can be used. Non-limiting examples include polystyrene / elastomer block copolymers, polyurethane (PU) or polyurethane copolymers, polyamide / elastomer block copolymers, and thermoplastic vulcanizates. Preferably, a thermoplastic polyurethane is used. Homopolymers of esters, ethers or carbonate polyurethanes as well as copolymers or polymer blends can be used. Preferably, the polymeric material has a Shore hardness that varies between 30A and 90D.
본 발명의 대상으로서 케이블의 중합체 침투 속도는 70%보다 크고, 바람직하게는 90%보다 크다. 본 발명의 대상으로서의 케이블을 제공하는데 사용되는 스틸 코드는 스틸 코드 구조를 사용하는, 스틸 코드로 변형되는 몇몇의 스틸 필라멘트를 포함한다. 스틸 코드의 구조로 인해, 코드의 스틸 요소의 스틸 필라멘트들 사이에 빈 공간이 생긴다. 또한 스틸 요소들 사이에도 빈 공간이 생긴다. 하기에서 사용되는 "빈 공간"은 스틸이 차지하고 있지 않은 영역인, 스틸 코드의 반경 방향 단면을 둘러싸는 가상 원의 내부에 위치하는 코드의 반경 방향 단면의 모든 면적으로 이해된다. 따라서, 본 발명의 케이블의 중합체 침투 속도는 중합체에 의해 채워진 빈 공간 대 스틸이 차지하지 않은 빈 공간의 비율로서 정의된다.The polymer penetration rate of the cable as a subject of the present invention is greater than 70%, preferably greater than 90%. The steel cord used to provide the cable as an object of the present invention includes some steel filaments that are transformed into steel cords, using a steel cord construction. Due to the structure of the steel cord, there is an empty space between the steel filaments of the steel elements of the cord. There is also an empty space between the steel elements. The "void space" used below is understood to be the total area of the radial section of the cord located within the imaginary circle surrounding the radial section of the steel cord, which area is not occupied by steel. Thus, the polymer penetration rate of the cable of the present invention is defined as the ratio of the void space filled by the polymer to the void space not occupied by the steel.
본 발명의 중합체 코팅의 두께는 100 ㎛ 미만이고, 바람직하게는 10 ㎛ 미만이다. 본 발명의 대상으로서의 케이블을 제공하는데 사용되는 스틸 코드의 광학 직경은 스틸 코드의 반경 방향 단면을 둘러싸는, 최소의 가상 원의 직경이다. 본 발명의 케이블의 광학 직경은 케이블의 반경 방향 단면을 둘러싸는, 최소의 가상 원의 직경이다. 따라서, 중합체의 두께는 케이블 및 스틸 코드 사이의 광학 직경의 차이의 반으로 정의된다.The thickness of the polymer coating of the present invention is less than 100 microns, preferably less than 10 microns. The optical diameter of the steel cord used to provide the cable as an object of the present invention is the diameter of the smallest imaginary circle surrounding the radial section of the steel cord. The optical diameter of the cable of the present invention is the diameter of the smallest imaginary circle surrounding the radial section of the cable. Thus, the thickness of the polymer is defined as half the difference in optical diameter between the cable and the steel cord.
본 발명은 이제 첨부된 도면을 참고로 하여 보다 상세히 개시될 것이다.The present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
- 도 1은 선행 기술의 케이블의 인장 곡선이다. Figure 1 is a tensile curve of the prior art cable.
- 도 2는 본 발명의 케이블의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the cable of the present invention.
- 도 3은 본 발명의 케이블의 인장 곡선이다.3 is a tensile curve of the cable of the present invention.
항목 110은 선행 기술의 케이블의 인장 곡선이다.
항목 120은 선행 기술의 케이블의 E 모듈을 나타내는 선이다.
항목 211은 본 발명의 케이블이다.
항목 212는 본 발명의 케이블에 대한 스틸 코드이다.Item 212 is the steel cord for the cable of the present invention.
항목 213은 본 발명의 케이블에 대한 스틸 필라멘트이다.
항목 214는 본 발명의 케이블에 대한 스틸 코드의 광학 직경이다.
항목 215는 본 발명의 케이블에 사용되는 중합체 물질이다.
항목 216은 본 발명의 케이블의 광학 직경이다.
항목 217은 본 발명의 케이블의 중합체 코팅 두께이다.
항목 218은 본 발명의 케이블 내의 빈 공간이다.Item 218 is an empty space in the cable of the present invention.
항목 219는 본 발명의 케이블에 대한 스틸 스트랜드이다.Item 219 is a steel strand for the cable of the present invention.
항목 310은 본 발명의 케이블의 인장 곡선이다.
항목 320은 본 발명의 케이블의 E 모듈을 나타내는 선이다.
εO은 케이블의 구조적 신도이다.εO is the structural elongation of the cable.
F(N)는 시험편에 미치는 뉴턴 힘이다.F (N) is the Newtonian force on the specimen.
E(%)는 시험편의 퍼센트 신장율이다.E (%) is the percent elongation of the specimen.
본 발명의 바람직한 실시 태양의 설명DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION
도 1에서, 선행 기술의 케이블의 인장 곡선(110)이 나타나 있고, 선(120)은 케이블의 E 모듈을 나타낸다. 선(120)을 연장하면 케이블의 낮은 인장 응력에서의 구조적 신도를 나타내는 교점 ε0에서 횡좌표 축과 교차한다.In Figure 1, the
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 케이블의 단면도가 있다. 케이블(211)은 그의 턴에 몇몇 스틸 필라멘트(213)를 포함하는 스틸 코드(212)를 포함한다. 본 실시 태양은 각각의 스트랜드가 직경 d mm의 7개의 스틸 필라멘트(213)를 가진 7개의 스트랜드(219)를 갖는 "7×7×d" 구조의 스틸 코드를 나타낸다. 스틸 코드는 광학 코드 직경(214)을 갖는다. 스틸 코드는 중합체 물질(215)로 코팅되어, 광학 케이블 직경(216)을 갖는 본 발명의 대상으로서의 케이블(211)을 제공한다. 중합체 코팅의 두께(217)는 광학 코드 직경 및 광학 케이블 직경 사이의 차의 반이다. 도 2에서 나타난 바와 같이, 다른 스틸 필라멘트들(213) 사이의 빈 공간(218)은 중합체 물질(215)로 충분히 채워진다.As shown in Fig. 2, there is a sectional view of the cable of the present invention. The
도 3에, 본 발명의 케이블의 인장 곡선(310)이 나타나 있고, 선(320)은 케이블의 E 모듈을 나타낸다. 선(320)을 연장하면 케이블의 낮은 인장 응력에서의 구조적 신도를 나타내는 교점 ε0에서 횡좌표 축과 교차한다.In Figure 3, the
하기의 표에, 선행 기술의 케이블과 본 발명의 케이블 사이의 비교 시험이 나타나 있다. 시험은 즈위크(Zwick)-Z020 시험 장치로 ISO 시험 방법 ISO RA-30-203에 따라 수행하였다. 하나의 시험이 끝나면, 시험 장치는 자동으로 하기의 시험 결과와 시험편의 인장 곡선을 제공한다.The following table shows the comparison test between the cable of the prior art and the cable of the present invention. The test was carried out according to the ISO test method ISO RA-30-203 with a Zwick-Z020 test device. After one test, the test apparatus automatically provides the following test results and the tensile curve of the specimen.
비교 시험 1:Comparative test 1:
선행 기술: 1×3+5×7×0.15 스틸 코드; Prior art: 1 × 3 + 5 × 7 × 0.15 steel cord;
본 발명: 접착 처리와 PU 코팅을 한 1×3+5×7×0.15 스틸 코드.Invention: 1 x 3 + 5 x 7 x 0.15 steel cord with adhesive treatment and PU coating.
시험 결과는 본 발명이 케이블의 구조적 신도를 74% 실질적으로 감소시킬 뿐만 아니라, 케이블의 E 모듈을 9.6% 추가로 향상시킨다는 것을 보여준다. 이 두 개선점은 특정 하중에서의 신도에 상당한 발전을 만들고, 50 N에서 총 신도는 52% 감소하였다. 게다가, 도 1 및 3에 나타난 인장 곡선 또한 이러한 개선을 보여준다.The test results show that the present invention not only substantially reduces the structural elongation of the cable by 74%, but also improves the E module of the cable by an additional 9.6%. Both of these improvements made significant improvements in elongation at specific loads, and total elongation at 50 N decreased by 52%. In addition, the tensile curves shown in Figures 1 and 3 also show this improvement.
비교 시험 2:Comparative Test 2:
선행 기술 1: 7×3×0.15 스틸 코드;Prior Art 1: 7 x 3 x 0.15 steel cord;
선행 기술 2: PU 코팅을 한 7×3×0.15 스틸 코드;Prior Art 2: 7 x 3 x 0.15 steel cord with PU coating;
본 발명: 접착 처리와 PU 코팅을 한 7×3×0.15 스틸 코드.Invention: 7 x 3 x 0.15 steel cord with adhesive treatment and PU coating.
시험 결과는 본 발명이 케이블의 구조적 신도를 91% 실질적으로 감소시킬 뿐만 아니라, 케이블의 E 모듈을 4% 추가로 향상시킨다는 것을 보여준다. 이 두 개선점은 특정 하중에서의 신도에 상당한 발전을 만들고, 50 N에서 총 신도는 35% 감소하였다. 게다가, 도 1 및 3에 나타난 인장 곡선 또한 이러한 개선을 보여준다.The test results show that the present invention not only substantially reduces the structural elongation of the cable by 91%, but also improves the cable's E module by 4%. Both of these improvements made significant improvements in elongation at specific loads, and the total elongation at 50 N decreased by 35%. In addition, the tensile curves shown in Figures 1 and 3 also show this improvement.
선행 기술과 비교하여, 중합체 물질의 적용 전에 스틸 필라멘트의 표면에 접착제를 사용하는 것은 중합체 물질 내 스틸 필라멘트의 정착을 추가로 향상시킨다. 스틸 코드의 스틸 필라멘트는 중합체 물질로 채워지지 않은 일부 빈 공간이 있더라도 미끄러짐 및 회전으로부터 제한되고, 이는 케이블의 구조적 신도를 추가로 제한한다. 게다가 스틸 필라멘트와 중합체 물질 사이에 미끄러짐 또는 벗겨짐이 없기 때문에, 중합체 물질 내 스틸 필라멘트의 향상된 정착은 케이블의 E 모듈 또한 향상시킨다.Compared to the prior art, the use of an adhesive on the surface of the steel filament prior to application of the polymeric material further improves the fixation of the steel filament in the polymeric material. Steel filaments of steel cord are limited from slipping and turning, even if there is some void space not filled with polymeric material, which further limits the structural elongation of the cable. In addition, since there is no slip or peeling between the steel filament and the polymeric material, the improved fixation of the steel filaments in the polymeric material also improves the cable's E module.
본 발명의 추가적인 개선점은 케이블의 중합체 코팅 두께에 특징이 있다. 10 ㎛의 중합체 코팅을 한 케이블은 동기 벨트를 보강하는데 인장 부재로서 사용되는 케이블 용으로 특별히 가치 있는, 케이블의 직경을 오직 여유 있을 정도로 증가시킨다. 동기 벨트는 중합체 물질이 틀에 부어지고, 저압 압출 성형되는 반-개방형 틀에서 성형되기 때문에, 틀 안의 중합체 물질이 인장 부재들 사이에서 흐르고, 최종적으로 원하는 형태(치형, 납작한 형태, 평평한 형태 등)를 제조하는데에 제한이 있다. 따라서, 10 ㎛ 미만의 중합체 코팅을 한 파인 케이블은 틀 내에서 중합체 물질을 흐르게 하고, 납작하고 평평한 벨트를 형성하기 위해 보다 큰 공간을 가질 것이다.A further improvement of the invention is characterized by the polymer coating thickness of the cable. A cable with a 10 μm polymer coating increases the diameter of the cable only marginally, which is especially valuable for the cable used as a tension member to reinforce the synchronous belt. Since the synchronous belt is molded in a semi-open mold in which the polymer material is poured into the mold and subjected to low-pressure extrusion molding, the polymer material in the mold flows between the tensile members and finally reaches the desired shape (tooth shape, flat shape, flat shape, There is a limitation in the production. Thus, a fine cable with a polymer coating of less than 10 microns will have a larger space to flow the polymer material in the mold and to form a flat, flat belt.
이 10 ㎛ 미만의 중합체 코팅을 한 파인 케이블의 다른 적용은 윈도우 엘리베이터 시스템 용이다. 윈도우 엘리베이터 시스템에 사용되는 케이블은 다른 부분과 연결하기 위해 케이블의 끝에 금속 접관에 의해 죄어질 필요가 있기 때문에, 두꺼운 중합체 코팅을 한 케이블은 케이블의 끝과 접관 사이의 튼튼한 연결을 보장할 수 없다. 중합체 코팅 위의 접관 클램프 및 중합체 코팅은 인장을 스틸 코드 내부로 전달한다. 중합체 물질의 인장 강도가 스틸 코드의 인장 강도와 비교해 꽤 낮기 때문에, 케이블과 접관 사이의 연결이 낮은 하중에서 부서지고, 케이블의 하중 전달 능력은 이 약한 지점 때문에 낮아진다. 10 ㎛ 미만의 중합체 코팅을 한 케이블을 윈도우 엘리베이터 시스템에 사용할 때, 얇은 중합체 물질의 코팅이 변형되기 때문에, 금속 접관 클램프를 스틸 코드에 직접 조인다. 이러한 적용은 케이블과 접관 사이의 연결을 튼튼하게 하고 시스템에서 약한 지점을 제거한다. 게다가, 코팅 두께가 외부로부터 10 ㎛ 미만 또는 0 ㎛이더라도, 케이블은 사실상 동일한 마찰 및 마모 속성을 갖는 나케이블과 동일하다. 이는 나케이블을 케이블 시스템 내의 이러한 제품으로 치환할 때 유도 부분, 케이블 관 등을 교환할 필요가 없기 때문에 큰 이점이 될 수 있다.Another application of this fine cable with polymer coating of less than 10 [mu] m is for window elevator systems. A cable with a thick polymer coating can not guarantee a strong connection between the end of the cable and the tie because the cable used in the window elevator system needs to be clamped by a metal tie to the end of the cable to connect with the other part. The tie clamp and polymer coating on the polymer coating transfers the tensile into the steel cord. Since the tensile strength of the polymeric material is quite low compared to the tensile strength of the steel cord, the connection between the cable and the tie breaks at low loads and the load carrying capacity of the cable is lowered due to this weak point. When using a cable with a polymer coating of less than 10 μm in a window elevator system, the metal tie clamp is directly tightened to the steel cord because the coating of the thin polymer material is deformed. This application strengthens the connection between cable and tie and removes weak points in the system. In addition, even if the coating thickness is less than 10 [mu] m or 0 [mu] m from the outside, the cable is substantially the same as a bare cable having the same friction and wear properties. This can be a great advantage because it is not necessary to replace the induction portion, the cable duct, etc., when replacing the cable with this product in the cable system.
본 발명을 사용할 때의 또 다른 개선점은 본 발명의 대상으로서의 케이블을 사용하여 엘리베이터 로프와 같은 호이스트 적용을 위한 다중-스트랜드 로프를 생성하는 것이다. 첫째로, 엘리베이터 산업은 제한된 신도를 갖는 로프를 찾고 있다. 스트랜드가 제한된 신도를 갖기 때문에, 로프 또한 제한된 신도를 가질 것이다. 따라서, 본 발명을 사용하는 엘리베이터 로프는 이러한 요구에 부합한다. 둘째로, 엘리베이터 산업은 작은 도르레 직경에서 움직일 수 있는 로프를 찾고 있다. 표준 엘리베이터는 일반적으로 로프 직경 "D" 분의 도르레 직경 "d"가 40인 로프를 사용한다. 전통적인 모든 스틸 로프가 d/D 비가 40 미만인 조건에서 사용될 때 로프의 피로 수명이 현저히 떨어진다. 이러한 조건 하에서 로프의 실패 요인 중 하나는 과도한 내부-스트랜드 및 내부-전선 부식이다. 로프 상의 중합체 코팅이 부식을 줄이고, 로프의 피로 수명을 향상시킬 수 있지만, 두꺼운 중합체 코팅은 견딜 수 있는 중합체 덮개를 튼튼히 할 필요가 있고, 두꺼운 코팅은 로프의 직경을 증가시킨다. 본 발명은 이러한 딜레마를 해결한다. 한편으로, 스틸 스트랜드가 중합체로 코팅되어 부식을 감소시킨다. 다른 한편으로는 접착제 처리가 스틸과 중합체 사이의 연결을 향상시키고, 얇은 코팅을 가능하게 한다. 따라서, 본 발명의 케이블로 제조된 로프는 호이스트 적용에 적합하다.Another improvement in using the present invention is the creation of multi-strand ropes for hoist applications such as elevator ropes using cables as objects of the present invention. First, the elevator industry is looking for a rope with limited elongation. Since the strand has a limited believer, the rope will also have limited believers. Thus, an elevator rope using the present invention meets this need. Second, the elevator industry is looking for ropes that can move at a small diameter. Standard elevators generally use a rope with a diameter "d" of 40 for a rope diameter "D". The fatigue life of ropes is significantly reduced when all conventional steel ropes are used under conditions where the d / D ratio is less than 40. Under these conditions, one of the failure factors of the rope is excessive internal-strand and internal-wire corrosion. Though the polymer coating on the rope can reduce corrosion and improve the fatigue life of the rope, the thick polymer coating needs to withstand the polymer cover which can withstand, and the thick coating increases the diameter of the rope. The present invention solves this dilemma. On the other hand, steel strands are coated with polymer to reduce corrosion. On the other hand, the adhesive treatment improves the connection between the steel and the polymer and enables a thin coating. Thus, ropes made with the cables of the present invention are suitable for hoist applications.
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