KR101787716B1

KR101787716B1 - 마모확인 타입의 컨베이어 벨트 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101787716B1
Application number: KR1020160178173A
Authority: KR
Inventors: 김종우
Original assignee: (주) 화승엑스윌
Priority date: 2016-12-23
Filing date: 2016-12-23
Publication date: 2017-10-20

Abstract

본 발명은 컨베이어 벨트의 길이방향으로 배치되는 제1 스틸 코드가 러버에 삽재된 제1 스틸 코드 층; 상기 제1 스틸 코드 층 상부에 형성되는 탑 커버 층; 및 상기 제1 스틸 코드 층 하부에 형성되는 바텀 커버 층;을 포함하고, 상기 바텀 커버 층은 제2 스틸 코드가 삽재되되, 러버로 구성되는 스트립을 포함하며, 상기 제2 스틸 코드는 상기 제1 스틸 코드와 교차하는 방향으로 배치되고, 상기 탑 커버 층은 마모확인 형광층을 포함하는, 마모확인 타입의 컨베이어 벨트 및 그 제조방법을 제공한다.

Description

마모확인 타입의 컨베이어 벨트 및 그 제조방법{ABRASION INSPECTION TYPE CONVEYOR BELT AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 마모확인 타입의 컨베이어 벨트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 보강 스틸 코드를 메인 스틸 코드와 교차하는 방향으로 배열하되 탑 커버층이 형광층을 포함하는 마모확인 타입의 컨베이어 벨트 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 발전소, 제철, 시멘트, 광산 등에서 석탄, 코코스, 석회석 등을 운반하는 주요 수단인 컨베이어 벨트를 사용한다.

이때, 컨베이어 벨트로, 약 500M 이상의 장거리 이송에 사용되므로 내구성 보강을 위해 스틸 코드(steel-cord)를 보강재로 구성한 스틸 코드 컨베이어 벨트가 주로 사용된다.

이와 같은 스틸 코드 컨베이어 벨트의 구조는 피운반물을 경제적이고 효율적으로 이송할 수 있는지 여부가 관건이다. 즉, 스틸 코드 컨베이어 벨트의 사용수명 및 제조 공정에서의 경제성 확보가 중요하다.

도 1은 종래 스틸 코드 컨베이어 벨트를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 따른 종래 스틸 코드 컨베이어 벨트의 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 스틸 코드 컨베이어 벨트(10)는 탑 커버 층(11)과 버텀 커버 층(12) 사이에 접착 고무 층(13)이 형성되고, 상기 접착 고무 층(13)에는 다수의 스틸 코드(14)가 길이방향으로 배열된다.

접착 고무 층(13) 내부엔 스틸 코드(14)가 삽재되고, 스틸 코드(14)는 좌우로 트위스트된 구조이며 일정 간격으로 배열된다.

그러나 종래 스틸 코드 컨베이어 벨트(10)는 운반 중 벨트 시스템 내의 구조물과 운반 물과의 끼임 등으로 인하여 컨베이어 벨트의 길이방향으로 컨베이어 벨트에 갈라짐 현상이 생기거나 컨베이어 벨트가 절단되는 심각한 사고가 발생하는 문제가 있다.

이와 같이 스틸 코드 컨베이어 벨트에 생기는 갈라짐 현상을 방지하기 위하여 스틸 코드 컨베이어 벨트의 탑 커버 층의 일부분에 폭 방향의 보강 스틸 코드나 별도의 보강 포를 덧대는 보강구조가 사용된다.

그러나 이와 같이 탑 커버 층의 일부분에 보강 스틸 코드 또는 별도의 보강 포를 덧대는 경우, 컨베이어 벨트의 유연성이 감소하는 문제가 있다. 또한, 탑 커버 층의 일정 두께를 보강 스틸 코드가 점유하므로, 보강 스틸 코드가 점유한 두께 비율만큼 탑 커버 고무 층의 두께가 얇아지게 되는 단점을 초래하여 스틸 코드 컨베이어 벨트의 수명을 오히려 단축시키는 문제가 있다.

그럼에도, 종래 기술로는 탑 커버 층보다 상대적으로 얇게 제조되는 버텀 커버 층에 보강 스틸 코드를 삽재하기 위해선 오히려 제조비용이 상승하거나, 컨베이어 벨트의 유연성이 현저하게 낮아지는 문제가 있다.

그러나 종래의 컨베이어 벨트는 벨트 마모 두께를 파악하기 위해서 작업자가 벨트의 상부 면을 부분적은 손상시켜야 하기 때문에, 매우 불합리하며 컨베이어 벨트의 구동 과정에서 손상된 부분이 확대되거나 그 부분으로 오일 등이 유입되어 컨베이어 벨트의 수명을 급격하게 떨어뜨리는 문제점이 있다.

그리고, 벨트의 마모상태를 육안으로 확인할 수 없기 때문에, 컨베이어 벨트의 교체 및 수리 시기를 정확하게 파악하지 못해서 컨베이어 벨트 설비의 관리가 제대로 이루어지지 못하는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 등록번호 제20-0434265호에는 벨트의 마모를 확인할 수 있는 기술이 개시되어 있다.

그러나 종래 운송용 컨베이어 벨트는 실제 적용하는 데에 현실적인 어려움이 있다. 예를 들어, 유색 고무는 일반적인 흑색 고무에 비해 물성이 낮아 사용시 수명 감소의 문제가 있을 뿐만 아니라 일반고무의 흑색에 비해서 단가(單價)가 높아서 경제적이지 못하며, 시인성이 떨어지는 문제점이 있다.

국내 등록번호 제20-0434265호

전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 스트립을 이용하여 보강 스틸 코드를 바텀 커버 층에 삽재함으로써, 컨베이어 벨트의 유연성 및 강성을 모두 향상시키는 동시에 제조 공정상 경제성을 확보하고자 한다.

또한, 본 발명은 탑 커버 층이 마모확인이 가능한 형광층을 포함하도록 함으로써, 컨베이어 벨트의 교체 및 수리 시기를 정확하게 파악하고자 한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 컨베이어 벨트의 길이방향으로 배치되는 제1 스틸 코드가 러버에 삽재된 제1 스틸 코드 층; 상기 제1 스틸 코드 층 상부에 형성되는 탑 커버 층; 및 상기 제1 스틸 코드 층 하부에 형성되는 바텀 커버 층;을 포함하고, 상기 바텀 커버 층은 제2 스틸 코드가 삽재되되, 러버로 구성되는 스트립을 포함하며, 상기 제2 스틸 코드는 상기 제1 스틸 코드와 교차하는 방향으로 배치되고, 상기 탑 커버 층은 마모확인 형광층을 포함하는, 마모확인 타입의 컨베이어 벨트를 제공할 수 있다.

또한, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 메인 스틸 코드가 삽재된 메인 스틸 코드 층을 제조하는 단계; 및 상기 메인 스틸 코드 층의 상부에 탑 커버 층 및 하부에 바텀 커버 층을 형성하는 단계; 를 포함하고, 상기 탑 커버 층은 마모확인 형광층을 포함하고, 상기 바텀 커버 층은 스트립을 이용하여 보강 스틸 코드가 삽재되며, 상기 보강 스틸 코드는 상기 메인 스틸 코드와 교차하는 방향으로 배치되되, 상기 메인 스틸 코드 보다 직경이 작은 것인, 마모확인 타입의 컨베이어 벨트 제조방법을 제공할 수 있다.

또한, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 제1 스틸 코드를 스탠드(stand)에 배열하는 단계; 압출기로 러버를 압출하여 상기 제1 스틸 코드에 러버가 코팅된 제1 스틸 코드 층을 제조하는 단계; 상기 제1 스틸 코드와 교차하는 방향으로 배치된 제2 스틸 코드가 삽재된 스트립을 포함하는 바텀 커버 층을 제조하는 단계; 상기 제2 스틸 코드가 보강되지 않은 탑 커버 층을 제조하는 단계; 상기 제1 스틸 코드 층의 상부 및 하부에 각각 접착고무 층을 형성하는 단계; 상기 각각의 접착 고무층을 사이로 상기 제1 스틸 코드 층의 상부에 탑 커버 층을, 하부에 바텀 커버 층을 적층한 후 가압처리하여, 컨베이어 벨트 성형품을 제조하는 단계; 상기 컨베이어 벨트 성형품을 가류하는 단계; 및 상기 가류된 컨베이어 벨트 성형품을 권취하는 단계;를 포함하고, 상기 탑 커버 층은 마모확인 형광층을 포함하는, 마모확인 타입의 컨베이어 벨트 제조방법을 제공할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 보강 스틸 코드가 삽재된 스트립을 이용하여 보강 스틸 코드가 메인 스틸 코드 층의 하부층에 삽재되도록 함으로써, 컨베이어 벨트의 유연성 및 강성을 향상시킬 수 있고, 제조공정상 경제성을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명은 탑 커버 층이 마모확인이 가능한 형광층을 포함하도록 함으로써 컨베이어 벨트의 교체 및 수리 시기를 정확하게 파악하여 컨베이어벨트 관리의 효율성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 마모확인이 가능한 형광층의 물성을 향상시킴으로써 컨베이어 벨트의 사용수명 및 시인성(視認性)을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래 스틸 코드가 삽재된 컨베이어 벨트를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 스틸 코드를 나타낸 사시도이다.
도 6a는 트로프 시험 장치의 일 예를 나타낸 것이며, 도 6b는 시험편의 휘어진 정도를 측정하는 방법의 일 예를 나타낸 것이다.
도 7은 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'선 단면도이다.
도 8은 도 3의 Ⅱ-Ⅱ'선 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 마모확인 형광층이 포함된 접착고무를 유색 접착고무 및 축광 접착고무와 대비한 단면도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 마모확인 형광층이 포함된 접착고무의 형광 효과를 설명하기 위한 것으로, 색차계 장비를 이용하여 300-700 ㎚ 가시광선 파장에 대한 반사율 측정 그래프를 나타낸 것이다.
도 11은 일 실시예에 따른 마모확인 형광층이 포함된 접착고무의 형광 효과를 설명하기 위한 것으로, 데이 라이터 장비를 이용하여 UV 파장을 이용한 형광 효과 측정 실험 결과를 나타낸 것이다.
도 12는 일 실시예에 따른 마모확인 형광층이 포함된 접착고무의 형광 효과를 설명하기 위한 것으로, UV 램프 장비를 이용하여 UV 파장(245-365㎚)을 이용한 형광 효과 측정 실험 결과를 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트의 제조방법을 나타낸 블록도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트의 제조방법을 나타낸 구성도이다.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

본 명세서에서 일 요소가 다른 요소 '위' 또는 '아래'에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 이는 상기 일 요소가 다른 요소 '위' 또는 '아래'에 바로 위치하거나 또는 그들 요소들 사이에 추가적인 요소가 개재될 수 있다는 의미를 모 두 포함한다. 본 명세서에서, '상부' 또는 '하부' 라는 용어는 관찰자의 시점에서 설정된 상대적인 개념으로, 관찰자의 시점이 달라지면, '상부' 가 '하부'를 의미할 수도 있고, '하부'가 '상부'를 의미할 수도 있다.

복수의 도면들 상에서 동일 부호는 실질적으로 서로 동일한 요소를 지칭한다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 기술되는 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명에서 사용된 용어인 제1 스틸 코드는 컨베이어 벨트에 삽재되는 메인 스틸 코드를, 제2 스틸 코드는 컨베이어 벨트에 삽재되는 보강 스틸 코드를 각각 지칭한다.

이하, 상기한 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마모확인 타입의 컨베이어 벨트(100)를 나타낸 사시도이다.

도 3을 참조하면, 마모확인 타입의 컨베이어 벨트(100)는 제1 스틸 코드 층(120), 탑 커버 층(110), 바텀 커버 층(130), 및 스트립(140)을 포함하며, 제2 스틸 코드(141)가 바텀 커버 층(130)에 삽재된 형태를 나타낸 것이다.

마모확인 타입의 컨베이어 벨트(100)는 제1 스틸 코드 층(120)의 상부에 형성된 탑 커버 층(110) 및 제1 스틸 코드 층(120)의 하부에 형성된 바텀 커버 층(130)을 포함하고, 본 명세서에서 탑 커버 층(110)은 피운반물이 접촉하는 부분을 지칭한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트립을 나타낸 사시도이다.

스트립(140)은 제2 스틸 코드(141)가 삽재된 고무 재질의 러버로 구성될 수 있고, 제2 스틸 코드(141)가 삽재된 채로 마모확인 타입의 컨베이어 벨트(100)의 바텀 커버 층(130)에 포함될 수 있는 구조라면 형상이 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 스트립(140)에 삽재되는 제2 스틸 코드(141)의 개수 및 스트립(140) 사이의 간격을 용이하게 제어할 수 있는 판 형상일 수 있다.

또한, 컨베이어 벨트의 가류 및 권취 공정 후 스트립(140)은 바텀 커버 층(130)과 일체화될 수 있고, 스트립(140)의 색을 바텀 커버 층(130)과 상이하게 제조하여 스트립(140)이 바텀 커버 층(130)과 일체화되어도 흔적이 명확하게 남도록 하여, 마모 정도가 확인되도록 할 수 있다.

스트립(140)은 폭이 80 mm 내지 100 mm 이고, 두께가 1.5 mm 내지 2.0 mm 일 수 있으며, 스트립(140)에 삽재된 제2 스틸 코드(141)는 직경이 0.8 mm 내지 1.1 mm 이며, 단일한 스트립(140)에 제2 스틸 코드(141)가 60 개 내지 80 개가 삽재될 수 있고, 복수의 스트립(140)은 상호간 이격 거리가 8 m 내지 13 m 일 수 있다.

도 4에서 나타낸 바와 같이, 본 명세서에서 스트립(140)의 폭 방향은 마모확인 타입의 컨베이어 벨트(100)의 폭 방향을, 두께 방향은 마모확인 타입의 컨베이어 벨트(100)의 두께 방향을 가리킨다. 또한, 제2 스틸 코드(141)의 개수는 도 5에서 예를 들어 나타낸 바와 같이, 3x7 구조의 경우 소선(143) 7가닥이 모여 코드 하나를 구성하고, 코드 3개가 모인 것이 3x7 구조의 스틸 코드 1개를 구성한다.

본 발명의 발명자들은 컨베이어 벨트의 유연성 및 강성을 모두 향상시키는 동시에 경제성을 확보하기 위해 특정 크기 범위의 컨베이어 벨트 삽재용 스트립(140) 내에 특정 직경 범위의 제2 스틸 코드(141)를 특정 개수만큼 삽재하고, 복수의 스트립(140) 간 이격된 거리를 제어하였으며, 이러한 수치범위는 JIS K 6369: 2007 에 따른 컨베이어 벨트의 트로프 지수를 만족하도록 관련된 실험을 반복한 결과 도출할 수 있었고, 그 결과 컨베이어 벨트의 파단 신율이 종래의 2 % 내지 4 % 에서 7 % 내지 9 % 로 향상될 수 있었다.

구체적으로, JIS K 6369: 2007 에 따른 컨베이어 벨트의 트로프 지수는 하기 표 1과 같다.

트로프 시험 수행 방법은, 시료의 한끝에서 벨트의 전 폭, 길이 150±2 mm 로 전 두께의 장방형을 2개 취하여 시험편으로 하고, 도 6a에 나타낸 바와 같이 시험편의 윗면을 위로 향하고 그 네 귀퉁이를 시험 장치의 매다는 기구로 정확하게 잡고 매다는 기구가 연직이 되도록 시험편을 늘어뜨리며, 매다는 기구가 연직이 된 때부터 5분 경과후에 시험편의 휘는 정도를 측정하는 방법으로 수행할 수 있다.

트로프 지수 T는 하기 식 (1)로 산출하여 시험편 2 개의 평균값을 구할 수 있고, 시험편의 휘어진 정도 F의 측정 방법은 도 6b에 나타낸 바를 참조할 수 있다.

수학식 (1)

T = 1 / b' (F+t' /2)

T: 트로프 지수

F: 시험편의 휘어진 정도 (mm)

b': 벨트 폭의 실측값 (mm)

t': 벨트 두께의 실측값 (mm)

즉, 본 발명의 발명자들은 반복된 실험을 수행한 결과, 폭이 80 mm 내지 100 mm 이고, 두께가 1.5 mm 내지 2.0 mm 인 스트립(140)의 상호간 이격된 거리가 8 m 내지 13 m 이고, 단일한 스트립(140) 내에 삽재된 제2 스틸 코드(141)의 직경이 0.8 mm 내지 1.1 mm 이며, 제2 스틸 코드(141)가 3x7 구조를 포함하는 마모확인 타입의 컨베이어 벨트(100)를 제조함으로써, 컨베이어 벨트의 유연성 및 강성을 모두 만족시키면서 트로프 지수를 만족시키고, 제조 공정상 경제성을 확보할 수 있었다.

구체적으로, 스트립(140) 상호간 이격된 거리가 8 m 내지 13 m 간격이 되도록 함으로써, 보강 스틸 코드(제2 스틸 코드, 141)가 삽재된 층의 제조비용이 약 50% 절감되고, 제품가격이 약 20%가 절감될 수 있다.

또한, 본 발명의 발명자들이 관련된 실험을 수행한 결과, 스트립(140)의 폭은 스트립(140)이 삽재되는 벨트의 폭 보다 200 mm 내지 600 mm 가 짧고, 복수의 스트립(140) 상호 간 이격된 거리가 마모확인 타입의 컨베이어 벨트(100)의 벨트 폭이 1.2 m 내지 1.6 m　인 경우 12 m 로, 벨트폭이 1.6 m 내지 2.0 m인 경우　10 m 로,　 벨트폭이 2.0 m 내지 2.4 m 인 경우 8m 가 되도록 형성하는 경우, 컨베이어 벨트의 유연성 및 강성을 모두 만족시키면서 트로프 지수를 만족시키고, 제조 공정상 경제성을 확보할 수 있었다.

제2 스틸 코드(141)는 3x3, 3x6, 3x7, 및 4x6 구조로 선택되는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 구조일 수 있고, 배합 비율은 상기 소선(143)의 직경, 접착고무와의 접착력, 고무가 스틸 코드 사이로 잘 파고드는 정도, 운반물의 충격 흡수 정도 등을 고려하여 조절할 수 있으며, 스트립(140) 내에 3x7 구조의 제2 스틸 코드(141)를 포함함으로써 유연성을 확보하면서도 트로프 지수를 만족하는 스트립(140)을 용이하게 제조할 수 있다.

스트립(140)에 삽재된 제2 스틸 코드(141)는 제1 스틸 코드(121)보다 직경이 작고, 제1 스틸 코드(121)와 교차되게 배치되는 것이 바람직하다. 제1 스틸 코드(121)와 제2 스틸 코드(141)가 교차되는 방향으로 배치됨으로써 항장력이 마모확인 타입의 컨베이어 벨트(100)의 폭 방향 및 길이 방향에 균형적으로 작용하여, 피운반물을 장시간 운반하여도 마모확인 타입의 컨베이어 벨트(100)가 갈라지는 현상을 억제할 수 있고, 운반물질이 탑 커버 층(110)에 낙하되더라도 쪼개지거나 파단되는 현상을 억제할 수 있다. 또한, 스트립(140)의 폭, 두께, 스트립 상호 간 이격거리를 고려할 때 제2 스틸 코드(141)의 직경이 0.8 mm 내지 1.1 mm 인 것이 바람직하다.

도 7은 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'선 단면도이고, 도 7을 참조하면, 제1 스틸 코드 층(120)은 제1 스틸 코드(121)가 러버에 삽재된 형태일 수 있다. 제1 스틸 코드(메인 스틸 코드, 121)는 마모확인 타입의 컨베이어 벨트(100)의 길이방향으로 배치되며, 트위스트 구조이고, 일정 간격으로 배치될 수 있다. 또한, 제1 스틸 코드(121)는 접착고무(122)가 코팅된 형태이며, 접착고무(122)의 형태는 특별히 한정되지 않으나, 판 형태 또는 굴곡진 형태일 수 있고, 예를 들어 제1 스틸 코드(121)의 형상을 따라서 굴곡진 형태인 경우 접착 성능을 유지하면서도 제조 단가를 낮출 수 있다.

도 8은 도 3의 Ⅱ-Ⅱ'선 단면도이고, 도 8을 참조하면, 탑 커버 층(110) 및 바텀 커버 층(130)은 각각 접착고무 층(150, 160)을 사이로 제1 스틸 코드 층(120)의 상부 및 하부에 배치될 수 있다. 또한, 탑 커버 층(110) 또는 바텀 커버 층(130)에는 복수의 스트립(140)이 형성될 수 있고, 복수의 스트립(140) 상호 간 이격된 거리는 8 m 내지 13 m 일 수 있다.

또한, 도면에 도시되지 않았지만, 제2 스틸 코드(141)는 각 소선의 표면에 도금이 형성될 수 있고, 예를 들어 구리 및 아연으로 처리되는 놋쇠(Brass)도금이 형성되어, 러버(rubber) 와의 접착력이 향상될 수 있다.

다시 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마모확인 타입의 컨베이어 벨트는 탑 커버 층(110)에 마모확인 형광층(170)을 포함할 수 있다.

마모확인 형광층(170)은 형광 물질이나 형광소재가 포함될 수 있고, 구체적으로는 SBR(Styrene-Butadiene Rubber): 50~65%, NR(Natural Rubber): 30~50%, 형광소재(Fluorescent Material): 5~20%가 포함될 수 있다. 또한, 마모확인 형광층(170)과 탑 커버 층은 접착 강도가 25 내지 40 kgf/inch, 예를 들어, 30 내지 35 kgf/inch 인 경우 컨베이어 벨트의 제조 공정 중 층간 박리 현상을 방지할 수 있다.

한편, 종래에는 마모확인을 위해서 유색 층을 형성하는 것이 대부분이고, 형광소재를 적용하는 방법도 상정할 수 있으나, 형광소재 적용 시 컴파운드의 분산 불량, 특성 저하 등의 기술적인 한계 때문에 순수한 고무용 색소만으로 유색 층을 형성하여 제품화할 수 밖에 없다.

그러나, 마모확인 타입의 컨베이어 벨트(100)는 기존 기술의 한계를 보완한 것으로, 형광소재의 입자 경을 2~5 μ 가 되도록 제어하여, 충진과 분산에 의한 물성 향상을 기대할 수 있고, 내열특성을 보완할 수 있다.

또한, 마모확인 타입의 컨베이어 벨트(100)는, 형광소재를 적용함으로써 내화학성을 향상시킬 수 있고, 자외 부에서 가시 부의 단파장 영역에서 에너지를 흡수, 방출 과정에서 높은 반사율로 인해서 시인성을 한층 높일 수 있다(도 10의 반사율 DATA 참조). 특히, 형광소재를 적용하여 야간에 시인성을 대폭 향상시킬 수 있다.

도 9에는 본 발명의 형광 접착고무와, 유색 접착고무, 축광 접착고무를 보이고 있으며, 고무 합성물(Compounding)은 하기 표 2와 같다.

항목	원료고무	보강제	충진제	형광안료	축광안료
폴리머 선정	NR+SBR	ZEOSIL	FILLER	LEMON YELLOW	GREEN

도 10은 본 발명의 형광 효과를 설명하기 위한 것으로, 색차계 장비를 이용하여 300-700 ㎚ 가시광선 파장에 대한 반사율 측정 그래프를 나타낸 것이다.

도 10을 참조하면, 색차계 장비를 이용하여 300-700 ㎚ 가시광선 파장에 대한 반사율 측정하였는데, 유색 접착고무와 축광 접착고무는 거의 비슷하게 반사율이 각각 58%, 50-62%로 측정되었고, 그에 비해서 마모확인 형광층(170)이 포함된 형광 접착고무는 반사율이 80-87%로 높게 측정되어, 형광 효과가 우수한 것으로 확인되었다.

도 11은 본 발명의 형광 효과를 설명하기 위한 것으로, 데이 라이터 장비를 이용하여 UV 파장을 이용한 형광 효과 측정 실험이다.

도 11을 참조하면, 데이 라이터 장비를 이용하여 UV 파장을 이용한 형광 효과를 측정하였는데, 기존 유색 접착고무에 UV 파장을 조사할 때보다 마모확인 형광층(170)에 UV 파장을 조사할 때가 형광성이 높음을 확인할 수 있다.

도 12는 본 발명의 형광 효과를 설명하기 위한 것으로, UV 램프 장비를 이용하여 UV 파장(245-365㎚)을 이용한 형광 효과 측정 실험이다.

도 12를 참조하면, UV 램프 장비를 이용하여 UV 파장(245-365㎚)을 이용한 형광 효과를 측정하였는데, 기존 유색 접착고무에 UV 파장(245-365㎚)을 조사할 때보다 마모확인 형광층(170)은 본 발명의 형광 접착고무에 UV 파장(245-365㎚)을 조사할 때가 형광성이 높음을 확인할 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트의 제조방법을 설명하는 블록도이며, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨베이어 벨트의 제조방법을 설명하는 구성도이다.

도 13을 참조하면, 바텀 커버 층(130)에만 제2 스틸 코드(141)가 삽재된 마모확인 타입의 컨베이어 벨트(100)를 제조하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 마모확인 타입의 컨베이어 벨트 제조방법은, 제1 스틸 코드(121)를 스탠드(stand)에 배열하는 단계(S110); 압출기로 러버를 압출하여 제1 스틸 코드(121)에 러버가 코팅된 제1 스틸 코드 층(120)을 제조하는 단계(S120); 제2 스틸 코드(141)가 제1 스틸 코드(121)와 교차하는 방향으로 배치된 스트립(140)이 포함된 바텀 커버 층(130)을 제조하는 단계(S130); 제2 스틸 코드(141)가 보강되지 않은 탑 커버 층(110)을 제조하는 단계(S140); 제1 스틸 코드 층(120)의 상부 및 하부에 각각 접착고무 층(150, 160)을 형성하는 단계(S150); 각각의 접착고무 층(150, 160)을 사이로 제1 스틸 코드 층(120)의 상부에 탑 커버 층(110)을, 하부에 바텀 커버 층(130)을 적층한 후 가압처리하여, 컨베이어 벨트 성형품을 제조하는 단계(S160); 상기 컨베이어 벨트 성형품을 가류하는 단계(S170); 및 상기 가류된 컨베이어 벨트 성형품을 권취하는 단계(S180);를 포함하고, 탑 커버 층(110)은 마모확인 형광층(170)을 포함할 수 있다.

본 발명에서 사용된 용어 가류는 약품 등을 사용하여 가소성 물질을 탄성 물질로 변화시키는 공정을 지칭한다.

제2 스틸 코드(141)의 직경은 제1 스틸 코드(121)의 직경 보다 작으며, 스트립(140)에 제2 스틸 코드(141)가 60 개 내지 80 개 삽재될 수 있고, 스트립(140)의 형태, 이격된 간격, 제2 스틸 코드(141)의 형태 등은 전술한 바를 차용할 수 있다.

또한, 본 발명은 컨베이어 벨트 제조방법에 있어서, 메인 스틸 코드(제1 스틸 코드, 121)가 삽재된 메인 스틸 코드 층(제1 스틸 코드 층, 120)을 제조하는 단계; 및 메인 스틸 코드 층(120)의 상부에 탑 커버 (110)층 및 하부에 바텀 커버 층(130)을 형성하는 단계;를 포함하고, 탑 커버 층(110)은 마모확인 형광층(170)을 포함할 수 있다.

이때, 탑 커버 층(110) 또는 바텀 커버 층(130)은 메인 스틸 코드(121) 보다 직경이 작은 보강 스틸 코드(제2 스틸 코드, 141)가 삽재될 수 있고, 보강 스틸 코드(141)는 스트립(140)을 이용하여 삽재함으로써, 마모확인 타입의 컨베이어 벨트(100)의 강성 및 유연성을 용이하게 제어할 수 있는 동시에, 제조 공정상 경제성을 확보할 수 있다.

또한, 보강 스틸 코드(141)는 바텀 커버 층(130)에 삽재될 수 있다.

보강 스틸 코드(141)과 스트립(140)의 형태 및 마모확인 형광층(170)의 구성에 관하여는 전술한 바를 차용할 수 있다.

마모확인 타입의 컨베이어 벨트(100) 및 그 제조방법은 바텀 커버 층(130)에만 제2 스틸 코드(141)가 형성되도록 할 수 있다. 통상적으로, 바텀 커버 층(130)은 탑 커버 층(110) 보다 얇게 형성되어, 바텀 커버 층(130)에만 보강 스틸 코드(제2 스틸 코드, 141)를 삽재하는 기술은 실현하기가 어려웠다. 그러나, 본 발명의 발명자들은 컨베이어 벨트 삽재용 스트립(140)을 이용하여 바텀 커버 층(130)에만 제2 스틸 코드(141)를 배치할 수 있었고, 그 결과 마모확인 타입의 컨베이어 벨트(100)의 강성 및 유연성을 확보하면서 동시에 수명특성을 향상시킬 수 있었다.

구체적으로, 탑 커버 층(110)이 마모되어 소진되는 경우 컨베이어 벨트의 수명이 다하게 되는데, 보강 스틸 코드(제2 스틸 코드, 141)가 탑 커버 층(110)에서 차지하는 부피만큼 컨베이어 벨트의 수명이 단축되는 문제가 있었고, 본 발명의 발명자들은 바텀 커버 층(130)에만 스트립(140)을 이용하여 제2 스틸 코드(141)를 삽재함으로써, 탑 커버 층(110)이 마모되어 소진되는 기간을 연장시킬 수 있었다.

또한, 마모확인 타입의 컨베이어 벨트(100)는 탑 커버 층(110)이 마모확인 형광층(170)을 포함하여 컨베이어 벨트의 교체 및 수리 시기를 정확하게 파악함으로써 컨베이어벨트 관리의 효율성을 향상시킬 수 있고, 마모확인이 가능한 형광층의 물성을 향상시킴으로써 컨베이어 벨트의 사용수명 및 시인성(視認性)을 향상시킬 수 있었다.

본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

100: 마모확인 타입의 컨베이어 벨트
110: 탑 커버 층
120: 제1 스틸 코드 층
121: 제1 스틸 코드
122: 접착고무
130: 바텀 커버 층
140: 스트립
141: 제2 스틸 코드
142: 접착고무
150, 160: 접착고무 층
170: 마모확인 형광층

Claims

컨베이어 벨트의 길이방향으로 배치되는 제1 스틸 코드가 러버에 삽재된 제1 스틸 코드 층;
상기 제1 스틸 코드 층 상부에 형성되는 탑 커버 층; 및
상기 제1 스틸 코드 층 하부에 형성되는 바텀 커버 층;
을 포함하고,
상기 바텀 커버 층은 제2 스틸 코드가 삽재되되, 러버로 구성되는 스트립을 포함하며,
상기 제2 스틸 코드는 상기 제1 스틸 코드와 교차하는 방향으로 배치되고,
상기 탑 커버 층은 마모확인 형광층을 포함하며,
상기 스트립은 복수 개가 형성되고, 상기 스트립 상호간 이격된 거리가 8 m 내지 13 m 이고,
상기 마모확인 형광층은 SBR(Styrene-Butadiene Rubber) 50 내지 65%, NR(Natural Rubber) 30 내지 50%, 및 형광소재(Fluorescent Material) 5 내지 20%를 포함하며,
상기 마모확인 형광층에 포함된 형광소재는 입자 경이 2㎛ 내지 5㎛ 인, 마모확인 타입의 컨베이어 벨트.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 제2 스틸 코드의 직경은 상기 제1 스틸 코드의 직경 보다 작으며,
상기 스트립에 상기 제2 스틸 코드가 60 개 내지 80 개가 삽재 된, 마모확인 타입의 컨베이어 벨트.
청구항 1에 있어서,
상기 스트립은 폭이 80 mm 내지 100 mm 이고, 두께가 1.5 mm 내지 2.0 mm 인, 마모확인 타입의 컨베이어 벨트.
청구항 4에 있어서,
상기 스트립은 판 형태인, 마모확인 타입의 컨베이어 벨트.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 스틸 코드는 직경이 0.8 mm 내지 1.1 mm 이고, 3x7 구조를 포함하는, 마모확인 타입의 컨베이어 벨트.
메인 스틸 코드가 삽재된 메인 스틸 코드 층을 제조하는 단계; 및
상기 메인 스틸 코드 층의 상부에 탑 커버 층 및 하부에 바텀 커버 층을 형성하는 단계;
를 포함하고,
상기 탑 커버 층은 마모확인 형광층을 포함하고,
상기 바텀 커버 층은 스트립을 이용하여 보강 스틸 코드가 삽재되며,
상기 보강 스틸 코드는 상기 메인 스틸 코드와 교차하는 방향으로 배치되되, 상기 메인 스틸 코드 보다 직경이 작고,
상기 스트립은 상호간 이격된 거리가 8 m 내지 13 m가 되도록 복수 개가 형성되고,
상기 마모확인 형광층은 SBR(Styrene-Butadiene Rubber) 50 내지 65%, NR(Natural Rubber) 30 내지 50%, 및 형광소재(Fluorescent Material) 5 내지 20%를 포함하며,
상기 마모확인 형광층에 포함된 형광소재는 입자 경이 2㎛ 내지 5㎛ 인, 마모확인 타입의 컨베이어 벨트 제조방법.
삭제
제1 스틸 코드를 스탠드(stand)에 배열하는 단계;
압출기로 러버를 압출하여 상기 제1 스틸 코드에 러버가 코팅된 제1 스틸 코드 층을 제조하는 단계;
상기 제1 스틸 코드와 교차하는 방향으로 배치된 제2 스틸 코드가 삽재된 스트립을 포함하는 바텀 커버 층을 제조하는 단계;
상기 제2 스틸 코드가 보강되지 않은 탑 커버 층을 제조하는 단계;
상기 제1 스틸 코드 층의 상부 및 하부에 각각 접착고무 층을 형성하는 단계;
상기 각각의 접착 고무층을 사이로 상기 제1 스틸 코드 층의 상부에 탑 커버 층을, 하부에 바텀 커버 층을 적층한 후 가압처리하여, 컨베이어 벨트 성형품을 제조하는 단계;
상기 컨베이어 벨트 성형품을 가류하는 단계; 및
상기 가류된 컨베이어 벨트 성형품을 권취하는 단계;
를 포함하고,
상기 탑 커버 층은 마모확인 형광층을 포함하고,
상기 스트립은 상호간 이격된 거리가 8 m 내지 13 m가 되도록 복수 개가 형성되고,
상기 마모확인 형광층은 SBR(Styrene-Butadiene Rubber) 50 내지 65%, NR(Natural Rubber) 30 내지 50%, 및 형광소재(Fluorescent Material) 5 내지 20%를 포함하며,
상기 마모확인 형광층에 포함된 형광소재는 입자 경이 2㎛ 내지 5㎛ 인, 마모확인 타입의 컨베이어 벨트 제조방법.
청구항 9에 있어서,
상기 제2 스틸 코드의 직경은 상기 제1 스틸 코드의 직경 보다 작으며,
상기 스트립에 상기 제2 스틸 코드를 60 개 내지 80 개 삽재하는, 마모확인 타입의 컨베이어 벨트 제조방법.