KR20040012546A - Toothed belt and method of production thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 동력 전달용이나 운반용 등에 이용될 수 있는, 열가소성 엘라스토머(elastomer)로 만들어진 이붙이 벨트에 관한 것이다.The present invention relates to a toothed belt made of thermoplastic elastomer, which can be used for power transmission, transportation, and the like.
종래, 동력 전달용이나 운반용 등에 고무(예를 들면, 일본 특허 공개공보 제 H11-182632호(1∼2쪽, 도 1) 참조) 또는 열경화성 폴리우레탄 엘라스토머로 만들어진 이붙이 벨트가 이용되어 왔다. 이붙이 벨트는 풀리와 맞물리는 저면과 톱니를가진다.Conventionally, toothed belts made of rubber (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-182632 (see FIGS. 1 and 2, Fig. 1)) or thermosetting polyurethane elastomers have been used. The toothed belt has a bottom and teeth which engage the pulley.
벨트 기구를 사용하는 장치의 기능의 복잡화(sophistication)에 증가함에 따라, 내점핑성(jumping resistance), 내구성, 구동저항 저하, 및 응답성이 현재의 벨트 기술(특히, 톱니의 피치(pitch)가 작은 경우)을 만족시킬 수 없는 경우가 발생되어 왔다. 또한, 수지 또는 엘라스토머가 톱니의 표면측에 노출되는 경우, 수지 또는 엘라스토머가 쉽게 벗겨지거나 사용중에 떨어져서, 비정상적인 소음, 바람직하지 않은 점핑 동작(jumping performance), 및 내구성 저하 등의 문제점이 발생한다.As the functionality of devices using belt mechanisms increases, the jumping resistance, durability, drive resistance degradation, and responsiveness increase the current belt technology (especially the pitch of the teeth). Small cases) cannot be satisfied. In addition, when the resin or elastomer is exposed to the surface side of the tooth, the resin or elastomer easily peels off or falls off during use, resulting in problems such as abnormal noise, undesirable jumping performance, and deterioration in durability.
본 발명의 목적은, 종래품(고무 벨트 또는 열경화성 폴리우레탄 엘라스토머 벨트)에 비해, 우수한 내점핑성, 향상된 내구성, 감소된 구동 마찰, 및 향상된 응답성을 가지고 있고, 비정상적인 소음을 방지할 수 있는 이붙이 벨트를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to have superior jumping resistance, improved durability, reduced driving friction, and improved responsiveness, as compared with the prior art (rubber belt or thermosetting polyurethane elastomer belt), which can prevent abnormal noise. It is to provide a belt attached.
본 발명에 따르면, 고무와 플라스틱 양쪽의 이점(탄성과 강도)을 가지는 열가소성 엘라스토머로 이루어진 벨트 본체, 인장 부재로서 작용하는 코드, 및 벨트의 톱니면을 덮는 범포를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 이붙이 벨트가 제공된다. 결정질상(crystalline phase)에서 경질 세그먼트(hard segment)를 형성하고 비결정질상에서 연질 세그먼트(soft segment)를 형성하는 공중합체를 가지는 상기 열가소성 엘라스토머는 상온에서 고무같은 탄성을 나타내고, 플라스틱으로 만들어지며, 고온에서 성형될 수 있다.According to the present invention, there is provided a belt body made of thermoplastic elastomer having advantages (elasticity and strength) of both rubber and plastic, a cord acting as a tension member, and a canvas covering the tooth surface of the belt. A belt is provided. The thermoplastic elastomers having copolymers which form hard segments in the crystalline phase and soft segments in the amorphous phase, exhibit rubbery elasticity at room temperature, are made of plastic, and at high temperatures. Can be molded.
본 발명의 이붙이 벨트는, 상술한 바와 같이 형성되기 때문에, 종래의 고무 벨트에 비해, 내점핑성, 내구성, 응답성 등과 감소된 구동 마찰뿐만 아니라 수지에 대한 내누출성(resistance to seepage)이 우수하다.Since the toothed belt of the present invention is formed as described above, the resistance to seepage as well as reduced driving friction as well as jumping resistance, durability, responsiveness, and the like compared to conventional rubber belts great.
여기서, 상기 범포의 재질은, 예를 들면, 나일론, 폴리에스테르, 아라미드, 면, PBO섬유 등이 될 수 있다. 또한, 상기 코드의 재질은, 예를 들면, 폴리에스테르, 유리섬유, 아라미드, 강, 탄소섬유, PBO섬유 등이 될 수 있다.Here, the material of the canvas may be, for example, nylon, polyester, aramid, cotton, PBO fibers and the like. In addition, the material of the cord may be, for example, polyester, glass fiber, aramid, steel, carbon fiber, PBO fiber and the like.
또한, 상기 열가소성 엘라스토머는 열가소성 폴리에테르 에스테르 엘라스토머인 것이 바람직하다. 상기 열가소성 폴리에테르 에스테르는 방향족 폴리에스테르(결정질상(경질 세그먼트))와 지방족 폴리에스테르(비결정질상(연질 세그먼트))의 공중합체를 포함할 수도 있다. 상기 경질 세그먼트는 융점이 높은 방향족 폴리에스테르일 수도 있고, 빠른 결정화 속도, 높은 강도, 내열변형성(heat deformation resistance), 우수한 성형성, 화학적 안정성, 및 내열노화성(heat aging resistance)이 우수하다. 또한, 상기 연질 세그먼트는 유리전이점이 낮은 지방족 폴리에스테르일 수도 있고, 유연성, 높은 충격흡수성, 및 저온 특성이 우수하다. 또한, 엘라스토머의 연질 세그먼트에 대한 경질 세그먼트의 비율을 적절하게 하여 상기 특성의 이점을 취할 수 있다.In addition, the thermoplastic elastomer is preferably a thermoplastic polyether ester elastomer. The thermoplastic polyether ester may comprise a copolymer of an aromatic polyester (crystalline phase (hard segment)) and an aliphatic polyester (amorphous phase (soft segment)). The hard segment may be an aromatic polyester having a high melting point and is excellent in fast crystallization rate, high strength, heat deformation resistance, excellent moldability, chemical stability, and heat aging resistance. In addition, the soft segment may be an aliphatic polyester having a low glass transition point, and is excellent in flexibility, high impact absorption, and low temperature characteristics. In addition, the ratio of hard segments to soft segments of the elastomer can be appropriately taken to take advantage of these properties.
이런 식으로 구성된 이붙이 벨트는, 정숙성(quietness), 내충격성, 충격반발성(impact resilience), 저온 유연성, 굽힘강도, 환경저항성(environmental resistance)(낮은 아웃가스(low out gas)), 식품 위생성(food sanitariness)의 이점을 가진다.The toothed belt constructed in this way is characterized by quietness, impact resistance, impact resilience, low temperature flexibility, bending strength, environmental resistance (low out gas) and food hygiene. Take advantage of food sanitariness
또한, 이붙이 벨트에 사용되는 열가소성 엘라스토머로서는 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머가 사용될 수 있다. 상기 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머는 폴리에스테르형과 폴리에테르형을 포함하고, 연질 세그먼트와 경질 세그먼트를 포함한다. 연질 세그먼트는 폴리에틸렌 아디페이트(polyethylene adipate), 폴리부틸렌 아디페이트, 기타 아디페이트 에스테르(ADP), 폴리카프로락톤(polycaprolactone) (PCL), 폴리카보네이트(PC), 또는 기타 지방족 폴리에스테르 디올(aliphatic polyester diols), 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜(PTMG), 폴리에틸렌 글리콜 (PEG), 폴리프로필렌 글리콜(PPG), 또는 다른 기타 지방족 폴리에테르 디올, 또는 기타 폴리올(polyols)(긴 사슬 디올(long chain diols))을 포함한다. 경질 세그먼트는 디이소시아네이트(diisocyanate)와 짧은 사슬 디올(short chain diols)을 포함한다.In addition, a thermoplastic polyurethane elastomer may be used as the thermoplastic elastomer used for the toothed belt. The thermoplastic polyurethane elastomer includes a polyester type and a polyether type, and includes a soft segment and a hard segment. Soft segments include polyethylene adipate, polybutylene adipate, other adipate esters (ADP), polycaprolactone (PCL), polycarbonate (PC), or other aliphatic polyester diols diols), polytetramethylene ether glycol (PTMG), polyethylene glycol (PEG), polypropylene glycol (PPG), or other aliphatic polyether diols, or other polyols (long chain diols) Include. Hard segments include diisocyanate and short chain diols.
상기 연질 세그먼트가, 폴리에틸렌 아디페이트, 폴리부틸렌 아디페이트, 기타 아디프산 에스테르(ADP), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리카보네이트(PC), 및 기타 지방족 폴리에스테르 디올 등의 폴리에스테르 폴리올을 포함하면, 우수한 기계적 강도, 내열성, 내마모성, 및 화학적 안정성을 가지는 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머가 얻어진다. 한편, 연질 세그먼트가, 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜(PTMG), 또는 기타 폴리에테르폴리올이면, 우수한 내수성, 및 저온 특성을 가지는 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머가 얻어진다. 또한, 경질 세그먼트에 대한 지방족 글리콜 사슬 연장체(aliphatic glycol chain extender)를 이용한 MDI 기반의 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머에 있어서, 사슬 연장체의 길이가 연장되면 사슬간의 응집 밀도가 저하되어 물리적 특성이 저하된다.The soft segment includes polyester polyols such as polyethylene adipate, polybutylene adipate, other adipic acid esters (ADP), polycaprolactone (PCL), polycarbonates (PC), and other aliphatic polyester diols The lower surface is a thermoplastic polyurethane elastomer having excellent mechanical strength, heat resistance, abrasion resistance, and chemical stability. On the other hand, if the soft segment is polytetramethylene ether glycol (PTMG) or other polyether polyols, thermoplastic polyurethane elastomers having excellent water resistance and low temperature properties are obtained. In addition, in the MDI-based thermoplastic polyurethane elastomer using an aliphatic glycol chain extender for the hard segment, when the length of the chain extension is extended, the cohesive density between the chains is lowered and the physical properties are lowered.
이런 식으로 구성된 이붙이 벨트는 내마모성, 내구성, 및 (높은 μ값으로 인한) 배면 운반성이 우수하다는 이점을 가진다.The toothed belt constructed in this way has the advantage of excellent wear resistance, durability, and back transportability (due to the high μ value).
또한, 상기 열가소성 엘라스토머의 경도는 약 A70∼A95(JIS-K6253의 듀로미터 경도)로 할 수 있다. 이런 식으로 구성된 이붙이 벨트는, 우수한 유연성, 내구성, 및 높은 부하 성능의 이점을 가진다.In addition, the hardness of the thermoplastic elastomer can be about A70 to A95 (durometer hardness of JIS-K6253). The toothed belt constructed in this way has the advantages of excellent flexibility, durability, and high load performance.
또한, 본 발명에 있어서, 이붙이 벨트는, 열가소성 엘라스토머가 범포의 위브(weave)가 펼쳐지는 위치로부터 벨트 톱니의 표면측이 누출(seeping out)되는 것을 방지하도록 형성된다. 상기 벨트의 표면측에 노출된 열가소성 엘라스토머는, 벨트의 운전중에 쉽게 벗겨지고 풀리의 저면에 용착될 수 있어서, 맞물림 불량, 점핑 성능 악화, 내구성 저하, 및 비정상적인 소음을 야기할 수도 있다.Further, in the present invention, the toothed belt is formed so that the thermoplastic elastomer prevents the surface side of the belt teeth from seeping out from the position where the weave of the canvas is unfolded. The thermoplastic elastomer exposed on the surface side of the belt can be easily peeled off and can be deposited on the bottom of the pulley during operation of the belt, which may result in poor engagement, deterioration in jumping performance, deterioration in durability, and abnormal noise.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 수지가 이붙이 벨트 표면으로부터 누출되는 것을 방지하여 주형 결함을 방지할 수 있는, 상기 이붙이 벨트의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing the toothed belt, which can prevent the resin from leaking from the toothed belt surface to prevent mold defects.
즉, 본 발명에 따르면, 열가소성 엘라스토머의 예비 성형체를 형성하는 단계, 범포, 코드, 및 상기 예비 성형체를 성형 주형에 배치하여 조립체를 형성하는 단계, 상기 조립체를 상기 성형 주형의 외측으로부터 가압가열하는 단계, 및 상기 열가소성 엘라스토머의 결정화 온도를 초과하고 상기 열가소성 엘라스토머의 융점 미만인 온도에서 소정 시간 동안, 상기 성형 주형의 내측으로부터 상기 조립체를 가열하여 상기 조립체의 표면에 톱니를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 이붙이 벨트의 제조방법이 제공된다.That is, according to the present invention, forming a preform of the thermoplastic elastomer, forming the assembly by forming the canvas, the cord, and the preform in a molding mold, pressurizing the assembly from the outside of the molding mold And heating the assembly from the inside of the molding mold for a predetermined time at a temperature above the crystallization temperature of the thermoplastic elastomer and below the melting point of the thermoplastic elastomer, thereby forming a saw tooth on the surface of the assembly. Provided is a manufacturing method of a toothed belt.
이붙이 벨트의 제조방법에서는, 성형 주형의 외측으로부터 조립체를 가압가열하고, 열가소성 엘라스토머의 결정화 온도를 초과하고 열가소성 엘라스토머의 융점 미만인 온도에서 소정 시간 동안 성형 주형의 내측으로부터 조립체를 가열하여 열가소성 엘라스토머의 유동성을 제어할 수 있다. 상기 온도 조건은 톱니를 형성하는 소정 시간동안 유지될 수 있다. 즉, 상기 특정 성형 온도 조건하에서 열가소성 엘라스토머의 유동성이 제어되는 상태에서 벨트를 성형하는 시간의 소정량을 소비할 수 있기 때문에, 범포의 틈새로부터 벨트 톱니면으로 열가소성 엘라스토머가 누출되는 것과 주형 결함을 방지하고, 톱니가 완전하게 형성될 수 없는 팁 라운딩(tip rounding)도 방지된다.In the manufacturing method of the toothed belt, the assembly is pressurized and heated from the outside of the molding mold, and the fluidity of the thermoplastic elastomer is heated by heating the assembly from the inside of the molding mold for a predetermined time at a temperature above the crystallization temperature of the thermoplastic elastomer and below the melting point of the thermoplastic elastomer. Can be controlled. The temperature condition may be maintained for a predetermined time to form a tooth. That is, it is possible to spend a predetermined amount of time for forming the belt in the state in which the flowability of the thermoplastic elastomer is controlled under the specific molding temperature conditions, thereby preventing the thermoplastic elastomer from leaking from the gap of the canvas to the belt tooth surface and mold defect. In addition, tip rounding, in which the teeth cannot be formed completely, is also prevented.
일반적으로, 성형 온도 범위, 즉, 열가소성 엘라스토머의 결정화 온도를 초과하고 융점 미만인 온도 범위는 125℃∼190℃의 범위이다.In general, the molding temperature range, ie, the temperature range above the crystallization temperature of the thermoplastic elastomer and below the melting point, is in the range of 125 ° C to 190 ° C.
또한, 열가소성 엘라스토머의 유동량이 대략 5×10-4ml/sec∼6×10-3ml/sec(하중 50kgf/㎠, 구멍의 직경과 길이가 1mm×1mm)이 되도록 성형 온도를 제어하고 소정 시간 동안 가열함으로써 톱니를 형성할 수 있다.In addition, the molding temperature is controlled so that the flow rate of the thermoplastic elastomer is approximately 5 × 10 −4 ml / sec to 6 × 10 −3 ml / sec (load 50 kgf / cm 2, the diameter and length of the hole 1 mm × 1 mm) The teeth can be formed by heating for a while.
열가소성 엘라스토머의 결정화 온도를 초과하는 온도와 융점 미만인 온도 범위이고, 열가소성 엘라스토머의 유동량이 5×10-4ml/sec과 6×10-3ml/sec 사이에 있도록 성형 온도 조건이 설정되면, 범포의 틈새로부터 벨트 톱니면으로 수지가 누출되는 것이 방지되어, 벨트의 주형 결함(톱니가 완전하게 형성될 수 없는 팁 라운딩)이 방지되므로, 주형이 더욱 정밀해진다.If the molding temperature conditions are set such that the temperature exceeds the crystallization temperature of the thermoplastic elastomer and below the melting point, and the flow rate of the thermoplastic elastomer is between 5 × 10 −4 ml / sec and 6 × 10 −3 ml / sec, The resin is prevented from leaking from the gap to the belt tooth surface, and mold defects of the belt (tip rounding where the teeth cannot be formed completely) are prevented, thereby making the mold more precise.
열가소성 엘라스토머의 유동량을 측정하기 위해, 시마즈(Shimadzu Mfg.) 사 등에 의해 제조된 유동시험기 CFT-500이 사용될 수 있다. 시험 조건은 하중이 50kgf/㎠, 예열시간이 100초, 원통형 플런저(plunger)의 단면적이 1㎠, 그리고 다이(die)의 구멍의 직경×길이가 1㎜×1㎜이다. 또한, 설정온도(측정온도)에 도달 후, 100초 동안 예열 후(100초 동안 같은 온도로 유지하고 시료 전체를 같은 온도로 함), 시료에 대해 50kgf/㎠의 하중을 주기 위해 플런저를 사용하여 다이의 구멍으로부터 유출하는 단위시간당 시료의 유동량을 측정한다.In order to measure the flow amount of the thermoplastic elastomer, a flow tester CFT-500 manufactured by Shimadzu Mfg. Et al. Can be used. The test conditions were 50 kgf / cm 2 of load, 100 seconds of preheating time, 1 cm 2 of cross section of a cylindrical plunger, and 1 mm × 1 mm of diameter × length of the die. Also, after reaching the set temperature (measurement temperature), after preheating for 100 seconds (keeping the same temperature for 100 seconds and keeping the whole sample at the same temperature), a plunger is used to apply a load of 50 kgf / cm2 to the sample. The flow rate of the sample per unit time flowing out of the hole in the die is measured.
또한, 상기 범포(씨실/날실)의 필라멘트 데니어(filament denier)의 비율이 0.5∼3.0이고, 실 밀도(yarn density)(씨실/날실)의 비율이 0.5∼1.0이며, 주형처리하는 상기 범포의 신장율이 약 50%∼150%(50mm폭/2kgf에서)인 것이 바람직하다. 또한, 상기 범포는 주형전에 수지 또는 습기경화형 우레탄으로 처리하는 것이 바람직하다.Further, the ratio of the filament denier of the canvas (weft / warp) is 0.5 to 3.0, the ratio of the yarn density (weft / warp) is 0.5 to 1.0, and the elongation rate of the canvas to be subjected to mold treatment It is preferably about 50% to 150% (at 50 mm width / 2 kgf). In addition, the canvas is preferably treated with a resin or moisture-curable urethane before casting.
범포를 이런 식으로 구성하여, 주형시에 유동하는 열가소성 엘라스토머에 대해 범포가 가압되어 범포가 신장되어도, 필라멘트가 중첩되어 틈새의 개구가 줄어들어, 범포의 틈새로부터 벨트 톱니면으로 수지가 누출되는 것이 방지되고, 또한, 벨트의 주형 결함(톱니가 완전하게 형성될 수 없는 팁 라운딩)도 방지되므로, 주형이 더욱 정밀해진다. 또한, 수지 처리 또는 습기경화형 우레탄 처리에 의해, 열가소성 엘라스토머와 범포 사이의 결합이 더 강해진다.By constructing the canvas in this way, even if the canvas is pressed against the thermoplastic elastomer flowing during the casting, and the canvas is stretched, the filaments overlap and the opening of the gap is reduced, preventing resin from leaking from the gap of the canvas to the belt tooth surface. In addition, mold defects of the belt (tip rounding in which the teeth cannot be formed completely) are also prevented, thereby making the mold more precise. In addition, by the resin treatment or the moisture hardening type urethane treatment, the bond between the thermoplastic elastomer and the canvas becomes stronger.
또한, 본 발명에 따르면, 톱니 형상을 가지는 성형 주형의 톱니 형성면에,탄성을 가지는 범포를 배치하는 단계, 상기 성형 주형과 인접하는 상기 범포의 표면에, 상기 범포와 함께 신장하는 수지막을 적층하는 단계, 상기 수지막의 융점을 벨트 본체의 재료로서의 열가소성 엘라스토머보다 높게 설정하는 단계, 및 융점보다 낮은 온도에서 유동가능한 상태에서 열가소성 엘라스토머를 성형 주형에서 성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이붙이 벨트의 제조방법이 제공된다.Further, according to the present invention, the step of disposing a canvas having elasticity on the tooth forming surface of the mold having a sawtooth shape, laminating a resin film extending together with the canvas on the surface of the canvas adjacent to the molding mold A step of setting the melting point of the resin film higher than the thermoplastic elastomer as the material of the belt body, and molding the thermoplastic elastomer in a molding mold in a state in which it is flowable at a temperature lower than the melting point. A manufacturing method is provided.
상기 이붙이 벨트의 제조방법에서는, 성형 주형과 인접하는 범포의 표면에 적층된 수지막은, 범포를 따라 신장하고, 벨트 본체의 재료보다 높은 융점을 가진다. 벨트 본체의 재료가 수지의 융점온도보다 낮은 온도에서 유동가능한 상태에 있고 범포의 틈새를 통과하면, 높은 융점을 가지고 있고 그 때 용융된 상태에 있지 않는 수지막이 벨트 본체의 재료가 통과하는 것을 방지한다. 그러므로, 벨트 본체의 재료는 벨트 톱니의 표면측에 노출되지 않는다.In the manufacturing method of the toothed belt, the resin film laminated on the surface of the canvas adjacent to the molding mold extends along the canvas and has a higher melting point than the material of the belt body. If the material of the belt body is flowable at a temperature lower than the melting point temperature of the resin and passes through the gap of the canvas, the resin film having a high melting point and not in the molten state at that time prevents the material of the belt body from passing through. . Therefore, the material of the belt body is not exposed to the surface side of the belt teeth.
또한, 범포와 수지막은 벨트를 형성할 때 유동하는 벨트 본체의 재료에 대해 가압될 수도 있고, 성형 주형의 홈에 대해 성형될 때까지 함께 팽창하여, 실질상 동일한 두께의 범포층과 수지막층이 형성된다. 저면을 형성하는 범포층이 균일한 두께를 가지면, 피치선이 안정화되고 코드가 보호되어, 내구성이 향상된다.Further, the canvas and the resin film may be pressed against the material of the belt body flowing when forming the belt, and expand together until they are molded against the grooves of the molding mold, so that the canvas layer and the resin film layer having substantially the same thickness are formed. do. When the canvas layer forming the bottom surface has a uniform thickness, the pitch line is stabilized and the cord is protected, so that durability is improved.
벨트 본체의 재료는 시트형 재료 또는 다른 변형가능한 고정된 형성의 재료를 성형 주형상에 배치한 뒤에 가열될 수 있고, 또는, 유동가능한 상태(액체 수지 또는 용융 수지)로 변환하여 압출기로부터 성형 주형에 공급될 수도 있다. 또한, 유동가능한 벨트 본체의 재료를 범포의 틈새로 통과시켜 수지막과 함께 융합할 수 있다.The material of the belt body may be heated after placing a sheet-like material or other deformable fixed formation material on the molding mold, or converted into a flowable state (liquid resin or molten resin) and fed from the extruder to the molding mold. May be Further, the material of the flowable belt body can be passed through the gap of the canvas to fuse with the resin film.
벨트를 형성하는 동안, 수지막이 다소 유연해진다. 벨트 본체의 재료를 범포의 틈새로 통과시켜 수지막과 직접적으로 융합시킴으로써, 냉각 후, 벨트 본체의 재료, 범포, 및 수지막이 서로 강하게 적층될 수 있다. 또한, 벨트 본체의 재료로서 폴리에테르 에스테르를 사용하고 수지막으로서 폴리에테르 에스테르 수지막을 사용할 수도 있다.During the formation of the belt, the resin film becomes somewhat flexible. The material of the belt body, the canvas, and the resin film can be strongly laminated with each other after cooling by passing the material of the belt body through the gap of the canvas to directly fuse with the resin film. Moreover, a polyether ester can also be used as a material of a belt main body, and a polyether ester resin film can also be used as a resin film.
벨트 본체의 재료로서는, 열가소성 엘라스토머가 바람직하고 다양한 형태의 열가소성 엘라스토머가 사용될 수 있다. 한편, 다양한 형태의 수지 또는 엘라스토머가 수지막으로서 사용될 수 있다. 이들 재료들 중, 폴리에테르 에스테르 수지는 열가소성 엘라스토머의 우수한 고온특성, 높은 강도, 및 저온으로부터 고온까지 고무같은 탄성을 가지기 때문에, 폴리에테르 에스테르 수지를 양쪽 성분으로 사용하는 것이 바람직하다. 그러므로, 이용 온도 범위가 넓고, 진동 흡수, 내유 및 내수성, 및 화학적 안정성이 우수하며, 풀리와의 맞물림 소음이 줄어들고, 마찰 계수가 낮기 때문에 내구성이 양호하다. 또한, 사출성형기를 이용하여 벨트 본체의 재료로서의 수지 또는 엘라스토머를 벨트로 성형할 수도 있고, 압출기를 이용하여 열가소성 엘라스토머를 액상 사출 성형하여 벨트를 성형할 수도 있다.As the material of the belt body, thermoplastic elastomers are preferable, and various types of thermoplastic elastomers can be used. On the other hand, various types of resins or elastomers can be used as the resin film. Of these materials, it is preferable to use polyether ester resin as both components because the polyether ester resin has the excellent high temperature properties, high strength, and rubbery elasticity from low temperature to high temperature of the thermoplastic elastomer. Therefore, its durability is good because of its wide temperature range, excellent vibration absorption, oil and water resistance, and chemical stability, low engagement noise with the pulley, and low coefficient of friction. In addition, the injection molding machine may be used to mold the resin or elastomer as the material of the belt body into the belt, or the belt may be molded by the liquid injection molding of the thermoplastic elastomer using the extruder.
또한, 상기 방법에 있어서는, 페놀 카르복시산 및/또는 불포화 결합으 ㄹ가진 곁사슬을 가지는 페놀을 함유하는 성분에 의해 변형된 페놀수지층이 범포의 최외측 층에 형성된다. 이런 식으로 구성하면, 폴리에테르 에스테르 수지를 포함하는 벨트 본체의 재료와 범포 사이의 결합성이 우수해진다. 여기서, 페놀수지층을 범포상에 형성하기 전에 라텍스 처리(treatment bt latex) 또는 RFL처리하는 것이 범포의 실들 간의 마찰을 줄이고 범포의 내마모성을 향상시키는 데 효과적이다.Moreover, in the said method, the phenol resin layer modified by the component containing the phenol which has a side chain containing a phenol carboxylic acid and / or an unsaturated bond is formed in the outermost layer of a canvas. If comprised in this way, the binding property between the material of the belt main body containing polyether ester resin and a canvas will be excellent. Here, treatment of latex (treatment bt latex) or RFL prior to forming the phenolic resin layer on the canvas is effective in reducing friction between the yarns of the canvas and improving the wear resistance of the canvas.
또한, 상기 방법에 있어서, 코드가 매설되고, 범포의 최외측 층은 페놀 카르복시산 및/또는 불포화 결합으 ㄹ가진 곁사슬을 가지는 페놀을 함유하는 성분에 의해 변형된 페놀수지층으로 형성된다. 이런 식으로 구성되면, 폴리에테르 에스테르를 포함하는 벨트 본체의 재료와 코드 사이의 결합성이 우수해진다. 코드(유리섬유 또는 방향족 폴리아미드 섬유)와 벨트 본체 사이의 결합강도를 증가시키기 위해, 필요에 따라, 코드가, 예를 들면, 레조르시놀-포름알데히드 라텍스(RFL) 층, 또는 RFL층과의 결합성이 우수한 피복층으로 더 형성된 레조르시놀-포름알데히드 라텍스(RFL) 층으로 형성될 수도 있다.Also in the above method, the cord is embedded and the outermost layer of the canvas is formed of a phenol resin layer modified by a component containing phenol having side chains containing phenolic carboxylic acid and / or unsaturated bonds. If comprised in this way, the binding property between the cord and the material of the belt body containing the polyether ester will be excellent. In order to increase the bond strength between the cord (glass fiber or aromatic polyamide fiber) and the belt body, if necessary, the cord is, for example, with a resorcinol-formaldehyde latex (RFL) layer, or an RFL layer. It may also be formed from a resorcinol-formaldehyde latex (RFL) layer further formed of a coating layer having good binding properties.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 이붙이 벨트의 단면도;1 is a cross-sectional view of a toothed belt according to a first embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 이붙이 벨트의 슬리브(sleeve)를 설명하는 사시도;2 is a perspective view illustrating a sleeve of the toothed belt of the present invention;
도 3은 수지 유동성과 온도 사이의 관계를 설명하는 그래프;3 is a graph illustrating the relationship between resin fluidity and temperature;
도 4는 내그리스성 시험의 결과를 나타내는 그래프;4 is a graph showing the results of a grease resistance test;
도 5는 구동마찰 시험의 결과를 나타내는 그래프;5 is a graph showing the results of a drive friction test;
도 6은 회전 정밀도 시험기의 구조를 나타내는 개략도;6 is a schematic view showing the structure of a rotational precision tester;
도 7은 회전 정밀도 시험의 결과를 나타내는 그래프;7 is a graph showing a result of a rotation precision test;
도 8은 응답 시험의 결과를 나타내는 그래프;8 is a graph showing the results of a response test;
도 9는 점핑(jumping) 시험의 결과를 나타내는 그래프;9 is a graph showing the results of a jumping test;
도 10은 내유성 시험의 결과를 나타내는 그래프;10 is a graph showing the results of an oil resistance test;
도 11은 정적 위치 정밀도 시험의 결과를 나타내는 그래프;11 is a graph showing the results of a static position precision test;
도 12는 내구성 시험의 결과를 나타내는 그래프;12 is a graph showing the results of a durability test;
도 13은 본 발명의 제 2실시예에 따른 이붙이 벨트의 단면도;13 is a cross-sectional view of the toothed belt according to the second embodiment of the present invention;
도 14는 제 2실시예에 따른 이붙이 벨트의 제조방법을 설명하는 도면;14 is a view for explaining a manufacturing method of the toothed belt according to the second embodiment;
도 15는 범포(cover fabric)의 틈새의 상태를 설명하는 평면도; 및15 is a plan view illustrating a state of a gap of a cover fabric; And
도 16은 이붙이 벨트의 종래의 제조방법을 설명하는 도면이다.It is a figure explaining the conventional manufacturing method of a toothed belt.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1:이붙이 벨트1: belt
2:톱니2: toothed
3:저면3: bottom
10:이붙이 벨트10: belt with
12:범포12: canvas
15:벨트 본체의 재료15: Material of the belt body
16:코드16: code
17:성형 주형17: molding mold
18:틈새18: gap
20:수지막20: resin film
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 도면을 참조하여 본 발명의 제 1실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[제 1실시예][First Embodiment]
도 1은 본 발명의 제 1실시예의 이붙이 벨트(10)의 단면도이다. 이붙이 벨트(10)는 톱니를 형성하는 벨트 본체의 재료(15)와, 이붙이 벨트(10)의 표면에 배치된 범포(12)를 가진다. 또한, 벨트 본체의 재료(15)에는 인장 부재로서 작용하는 코드(16)가 매설되어 있다.1 is a cross-sectional view of the toothed belt 10 of the first embodiment of the present invention. The toothed belt 10 has a material 15 of a belt body forming a tooth and a canvas 12 disposed on the surface of the toothed belt 10. In addition, a cord 16 that acts as a tensioning member is embedded in the material 15 of the belt body.
다음으로, 열가소성 엘라스토머로 만들어지는 이붙이 벨트의 제조방법을 설명한다. 우선, 압출기에 의해 열가소성 수지가 시트형 예비 성형체(수지 시트)로 성형된다.Next, the manufacturing method of the toothed belt made from a thermoplastic elastomer is demonstrated. First, the thermoplastic resin is molded into a sheet-like preform (resin sheet) by an extruder.
열가소성 엘라스토머로서는, 열가소성 폴리에테르 에스테르 엘라스토머와 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머가 사용된다. 열가소성 폴리에테르 에스테르 엘라스토머는 화학식 [1]로 나타낸 경질 세그먼트와 화학식 [2]로 나타낸 연질 세그먼트를 가진다. 예를 들면, 토요보(Toyobo CO.LTD.)사 제조의 상품명 펠프린(Pelprene) , 또는 듀폰-토레이(DUPONT-TORAY CO.LTD.)사 제조의 상품명 하이트렐(Hytrel)을 가지는 엘라스토머를 사용할 수 있다.As the thermoplastic elastomer, thermoplastic polyether ester elastomers and thermoplastic polyurethane elastomers are used. The thermoplastic polyether ester elastomer has a hard segment represented by the formula [1] and a soft segment represented by the formula [2]. For example, an elastomer having the trade name Pelprene manufactured by Toyobo CO.LTD., Or the trade name Hytrel manufactured by DUPONT-TORAY CO.LTD. Can be used. Can be.
또한, 예비 성형체의 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머로서는, 니폰 미락트란(Nippon Miractran)사 제조의 상품명 미락트란(Miractran), 또는 비에이에스에프 제팬(BASF Japan)사 제조의 상품명 엘라스트란(Elastran)의 엘라스토머를 사용할 수 있다.In addition, as a thermoplastic polyurethane elastomer of a preform, Nitrac Miractran brand name Miractran or BASF Japan company brand Elastran brand name Elastran Can be used.
코드의 재질로서는, 예를 들면, 폴리에스테르, 유리섬유, 아라미드, 강, 탄소섬유, PBO섬유 등을 사용할 수 있다.As a material of a cord, polyester, glass fiber, aramid, steel, carbon fiber, PBO fiber, etc. can be used, for example.
범포의 재질은, 예를 들면, 나일론, 폴리에스테르, 아라미드, 면, 또는 PBO섬유 등을 사용할 수 있고, 또한, 범포(씨실/날실)의 필라멘트 데니어의 비율을0.5∼3.0으로 하고, 실 밀도(씨실/날실)의 비율을 0.5∼1.0으로 하고, 범포의 신장율을 약 50%∼150%(50mm폭/2kgf에서)으로 하며, 주형처리 전에 범포를 수지 또는 습기경화형 우레탄으로 처리하면, 주형처리시 유동하는 열가소성 엘라스토머에 대해 범포가 가압된다. 그러므로, 신장되어도, 필라멘트가 중첩되고 틈새가 개구되는 것이 방지되므로, 범포의 틈새로부터 벨트 톱니면으로 수지가 누출되는 것이 방지되고 벨트의 주형 결함(톱니가 완전하게 형성되지 않는 팁 라운딩)도 방지된다. 그러므로, 성형이 더욱 정밀해진다. 또한, 열가소성 엘라스토머와 범포 사이의 결합이 더 강해진다.As the material of the canvas, for example, nylon, polyester, aramid, cotton, or PBO fiber can be used, and the ratio of filament denier of the canvas (weft / warp) is 0.5 to 3.0, and the yarn density ( Weft / warp) ratio is 0.5 to 1.0, the elongation of the canvas is about 50% to 150% (at 50mm width / 2kgf), and the foam is treated with resin or moisture-curable urethane before casting, The canvas is pressed against the flowing thermoplastic elastomer. Therefore, even when stretched, the filament is overlapped and the gap is prevented from opening, thereby preventing the resin from leaking from the gap of the canvas to the belt tooth surface and preventing mold defects of the belt (tip rounding where the teeth are not formed completely). . Therefore, the molding becomes more precise. In addition, the bond between the thermoplastic elastomer and the canvas becomes stronger.
탄성을 가지는 범포, 코드, 및 예비 성형체는 톱니를 가지는 금속 주형에서 조립되고 이 조립체는 고무 백(rubber bag)으로 덮인다. 그리고 나서 조립체는 70℃∼200℃의 온도에서 500KPa∼3000KPa의 압력까지 고무 백의 외측으로부터 가압가열되고, 열가소성 엘라스토머의 결정화 온도(수지의 등급(grade)에 따라 다름)를 초과하고 융점(수지의 등급에 따라 다름) 미만인 온도에서 소정 시간 동안 주형의 내측으로부터 가열된다. 성형 온도 범위는 열가소성 엘라스토머의 결정화 온도를 초과하는 온도로부터 융점 미만인 온도까지이다. 이는 수지의 등급에 따라 달라지지만, 일반적으로 125℃∼190℃이다.The elastic canvas, cord, and preform are assembled in a metal mold with teeth and the assembly is covered with a rubber bag. The assembly is then pressurized from the outside of the rubber bag to a pressure of 500 KPa to 3000 KPa at a temperature of 70 ° C. to 200 ° C., above the crystallization temperature (depending on the grade of the resin) of the thermoplastic elastomer and to the melting point (grade of the resin). Heating from the inside of the mold for a predetermined time at a temperature of less than). Molding temperature ranges from temperatures above the crystallization temperature of the thermoplastic elastomer to temperatures below the melting point. This depends on the grade of the resin, but is generally 125 ° C to 190 ° C.
성형시, 성형 온도는 열가소성 엘라스토머의 결정화 온도를 초과하고 융점 미만인 온도 범위에 있도록 설정하여, 열가소성 엘라스토머의 유동량이 대략 5×10-4ml/sec∼6×10-3ml/sec(하중 50kgf/㎠, 구멍의 직경과 길이가 1mm×1mm)이 되도록하고, 조립체도 소정 시간동안 주형의 내측으로부터 가열된다.At the time of molding, the molding temperature is set to be in a temperature range above the crystallization temperature of the thermoplastic elastomer and below the melting point, so that the flow rate of the thermoplastic elastomer is approximately 5 × 10 −4 ml / sec to 6 × 10 −3 ml / sec (load 50 kgf / Cm 2, the diameter and length of the holes are 1 mm × 1 mm), and the assembly is also heated from the inside of the mold for a predetermined time.
온도를 제어함으로써 열가소성 엘라스토머의 유동량을 약 5×10-4ml/sec∼6×10-3ml/sec의 범위에 있도록 설정하여, 톱니가 완전하게 형성될 수 없는 벨트 톱니면에 대한 수지의 누출이나 팁 라운딩없이 벨트가 정확하게 형성될 수 있다. 가열가압 주형의 마지막 단계에서, 조립체가 냉각되고 주형으로부터 제거되어 이붙이 벨트 슬리브(sleeve)(도 2참조)가 얻어진다.By controlling the temperature, the flow rate of the thermoplastic elastomer is set so as to be in the range of about 5 × 10 -4 ml / sec to 6 × 10 -3 ml / sec, so that the resin leaks on the belt tooth surface where the teeth cannot be formed completely. The belt can be formed precisely with or without tip rounding. In the last step of the hot pressing mold, the assembly is cooled and removed from the mold to obtain a toothed belt sleeve (see FIG. 2).
이붙이 벨트(1)의 슬리브는 풀리 등과 맞물리는 톱니(2)와 저면(3)을 가진다. 그 후, 슬리브는 소정 폭으로 절단되어 이붙이 벨트(타이밍 벨트(timing belt))를 얻는다.The sleeve of the toothed belt 1 has a tooth 2 and a bottom 3 engaged with a pulley or the like. Thereafter, the sleeve is cut to a predetermined width to obtain a toothed belt (timing belt).
[열가소성 엘라스토머의 실시예][Examples of Thermoplastic Elastomers]
다음으로, 열가소성 엘라스토머의 유동량의 설정을 나타내는 예를 도 3과 표 1을 참조하여 설명한다.Next, the example which shows the setting of the flow amount of a thermoplastic elastomer is demonstrated with reference to FIG. 3 and Table 1. FIG.
도 3은 수지의 유동성과 온도 사이의 관계를 나타내는 그래프이다. 그래프에서, TPEE-A와 TPEE-B는 열가소성 폴리에테르 에스테르 엘라스토머(토요보사 제조, 상품명 펠프린)이고, TPEE-C와 TPEE-D도 열가소성 폴리에테르 에스테르 엘라스토머(듀폰-토레이사 제조의 상품명 하이트렐)이다. 또한, TRU-A는 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머(비에이에스에프 제팬사 제조의 상품명 엘라스트란)이고, TRU-B와 TRU-C도 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머(니폰 미락트란사 제조의 상품명 미락트란)이다.3 is a graph showing the relationship between fluidity and temperature of the resin. In the graph, TPEE-A and TPEE-B are thermoplastic polyether ester elastomers (manufactured by Toyobo Co., Ltd., Pelphrine), and TPEE-C and TPEE-D are also thermoplastic polyether ester elastomers (trade name Hytrel manufactured by DuPont-Toray Corporation). )to be. In addition, TRU-A is a thermoplastic polyurethane elastomer (trade name Elastran by BSF Japan), and TRU-B and TRU-C are also thermoplastic polyurethane elastomers (trade name Miraxtran by Nippon Miraxtran).
표 1은 수지의 형태와 벨트 성형성 사이의 관계를 나타낸다.(범포와 범포E는 표 2에서 후술함)Table 1 shows the relationship between the form of the resin and the belt formability. (The canvas and the canvas E are described later in Table 2).
범포 ECanvas E
우선, TPEE-A의 경우, 성형온도가 130℃로 설정되면, 유동량은 5.54×10-3ml/sec(하중 50kgf/㎠, 구멍의 직경과 길이가 1mm×1mm) 또는 약 5×10-4ml/sec∼6×10-3ml/sec의 범위로 되었다. 벨트 톱니면에 수지가 누출되거나 톱니가 완전하게 형성되지 않는 팁 라운딩이 없는 벨트를 정확하게 형성할 수 있었다.First, in the case of TPEE-A, when the molding temperature is set to 130 ° C, the flow rate is 5.54 × 10 −3 ml / sec (load 50kgf / cm 2, hole diameter and length 1mm × 1mm) or about 5 × 10 −4 It became the range of ml / sec- 6 * 10 <-3> ml / sec. It was possible to accurately form a belt without tip rounding, in which resin leaked out or the teeth did not form completely on the belt tooth surface.
다음으로, TPEE-B의 경우, 성형온도가 145℃일 때의 유동량이 1.24×10-3ml/sec인 반면, 성형온도가 140℃로 설정되면, 유동량은 3.95×10-3ml/sec 또는 약5×10-4ml/sec∼6×10-3ml/sec의 범위로 되었다. 벨트 톱니면에 수지가 누출되거나 팁 라운딩이 발생되지 않는 벨트를 정확하게 형성할 수 있었다.Next, in the case of TPEE-B, when the molding temperature is 145 ° C, the flow amount is 1.24 × 10 -3 ml / sec, while when the molding temperature is set to 140 ° C, the flow amount is 3.95 × 10 -3 ml / sec or The range was about 5 × 10 −4 ml / sec to 6 × 10 −3 ml / sec. It was possible to accurately form the belt without resin leakage or tip rounding on the belt tooth surface.
다음으로, TPEE-C의 경우, 성형온도가 155℃일 때의 유동량이 6.02×10-4ml/sec인 반면, 성형온도가 150℃로 설정되면, 유동량은 3.30×10-3ml/sec 또는 약 5×10-4ml/sec∼6×10-3ml/sec의 범위로 되었다. 벨트 톱니면에 수지가 누출되거나 팁 라운딩이 발생되지 않는 벨트를 정확하게 형성할 수 있었다.Next, in the case of TPEE-C, when the molding temperature is 155 ° C, the flow amount is 6.02 × 10 -4 ml / sec, while when the molding temperature is set to 150 ° C, the flow amount is 3.30 × 10 -3 ml / sec or The range was about 5 × 10 −4 ml / sec to 6 × 10 −3 ml / sec. It was possible to accurately form the belt without resin leakage or tip rounding on the belt tooth surface.
다음으로, TPEE-D의 경우, 성형온도가 170℃일 때의 유동량이 1.62×10-3ml/sec인 반면, 성형온도가 165℃로 설정되면, 유동량은 5.43×10-3ml/sec 또는 약 5×10-4ml/sec∼6×10-3ml/sec의 범위로 되었다. 벨트 톱니면에 수지가 누출되거나 팁 라운딩이 발생되지 않는 벨트를 정확하게 형성할 수 있었다.Next, in the case of TPEE-D, when the molding temperature is 170 ° C., the flow amount is 1.62 × 10 −3 ml / sec, while when the molding temperature is set to 165 ° C., the flow amount is 5.43 × 10 −3 ml / sec or The range was about 5 × 10 −4 ml / sec to 6 × 10 −3 ml / sec. It was possible to accurately form the belt without resin leakage or tip rounding on the belt tooth surface.
다음으로, TPU-A의 경우, 성형온도가 180℃로 설정되면, 유동량은 3.53×10-3ml/sec 또는 약 5×10-4ml/sec∼6×10-3ml/sec의 범위로 되었다. 벨트 톱니면에 수지가 누출되거나 팁 라운딩이 발생되지 않는 벨트를 정확하게 형성할 수 있었다.Next, in the case of TPU-A, when the molding temperature is set to 180 ° C, the flow amount is in the range of 3.53 × 10 −3 ml / sec or about 5 × 10 −4 ml / sec to 6 × 10 −3 ml / sec. It became. It was possible to accurately form the belt without resin leakage or tip rounding on the belt tooth surface.
다음으로, TPU-B의 경우, 성형온도가 180℃로 설정되면, 유동량은 2.57×10-3ml/sec 또는 약 5×10-4ml/sec∼6×10-3ml/sec의 범위로 되었다. 벨트 톱니면에 수지가 누출되거나 팁 라운딩이 발생되지 않는 벨트를 정확하게 형성할 수 있었다.Next, in the case of TPU-B, when the molding temperature is set to 180 ° C, the flow rate is in the range of 2.57 × 10 −3 ml / sec or about 5 × 10 −4 ml / sec to 6 × 10 −3 ml / sec. It became. It was possible to accurately form the belt without resin leakage or tip rounding on the belt tooth surface.
마지막으로, TPU-C의 경우, 성형온도가 185℃로 설정되면, 유동량은 1.85×10-3ml/sec 또는 약 5×10-4ml/sec∼6×10-3ml/sec의 범위로 되었다. 벨트 톱니면에 수지가 누출되거나 팁 라운딩이 발생되지 않는 벨트를 정확하게 형성할 수 있었다.Finally, in the case of TPU-C, when the molding temperature is set to 185 ° C, the flow rate is in the range of 1.85 × 10 −3 ml / sec or about 5 × 10 −4 ml / sec to 6 × 10 −3 ml / sec. It became. It was possible to accurately form the belt without resin leakage or tip rounding on the belt tooth surface.
[범포의 실시예][Example of the canvas]
표 2를 참조하여 다른 필라멘트 데니어 씨실/날실 비율, 실 밀도 씨실/날실 비율, 및 범포의 연신량을 나타내는 예를 설명한다. 표 2는 범포의 형태와 성형성 사이의 관계를 나타낸다(수지로서는, 상기 TPEE-B를 사용하였고, 성형 온도는 145℃로 설정하였음).With reference to Table 2, the example which shows another filament denier weft / warp ratio, a yarn density weft / warp ratio, and the draw amount of a canvas is demonstrated. Table 2 shows the relationship between the morphology and formability of the canvas (as the resin, TPEE-B was used, and the molding temperature was set to 145 ° C).
수지: TPEE-BResin: TPEE-B
성형 온도: 145℃Molding Temperature: 145 ℃
표 2에 나타낸 바와 같이, 범포 C의 경우의 예에 있어서, 날실 필라멘트 데니어에 대한 씨실 필라멘트 데니어의 비율(씨실/날실)은 2.67로 설정되었고, 실 밀도(개수)의 비율(씨실/날실)은 0.63으로 설정되었다. 따라서, 범포는 50mm폭/2kgf에서 61%의 신장율으로 제조된 후, 수치 처리되었다. 벨트 톱니면에 수지가 누출되거나 팁 라운딩이 발생되지 않는 벨트를 정확하게 형성할 수 있었다.As shown in Table 2, in the example of the case of the canvas C, the ratio (weft / warp) of the weft filament denier to the warp filament denier was set to 2.67, and the ratio (weft / warp) of the yarn density (number) was Was set to 0.63. Thus, the canvas was fabricated at a stretch rate of 61% at 50 mm width / 2 kgf and then numerically processed. It was possible to accurately form the belt without resin leakage or tip rounding on the belt tooth surface.
다음으로, 범포 E의 경우에 있어서, 필라멘트 데니어의 비율(씨실/날실)은 0.95로 설정되었고, 실 밀도(개수)(씨실/날실)의 비율은 0.65로 설정되고, 범포의 신장율은 (50mm폭/2kgf에서) 63%이고, 수지처리가 수행되었다. 벨트 톱니면에 수지가 누출되거나 팁 라운딩이 발생되지 않는 벨트를 정확하게 형성할 수 있었다.Next, in the case of canvas E, the ratio of the filament denier (weft / warp) was set to 0.95, the ratio of the thread density (number) (weft / warp) was set to 0.65, and the elongation of the canvas was (50 mm width). At 2 kgf) and resin treatment was performed. It was possible to accurately form the belt without resin leakage or tip rounding on the belt tooth surface.
다음으로, 범포 F의 경우에 있어서, 필라멘트 데니어의 비율(씨실/날실)은 0.95로 설정되었고, 실 밀도(개수)(씨실/날실)의 비율은 0.65로 설정되고, 범포의 신장율은 (50mm폭/2kgf에서) 68%이고, 습기경화형 우레탄 처리가 수행되었다. 벨트 톱니면에 수지가 누출되거나 팁 라운딩이 발생되지 않는 벨트를 정확하게 형성할 수 있었다.Next, in the case of the canvas F, the ratio of the filament denier (weft / warp) was set to 0.95, the ratio of the thread density (number) (the weft / warp) was set to 0.65, and the elongation of the canvas was (50 mm width). 68%) and moisture hardening urethane treatment was performed. It was possible to accurately form the belt without resin leakage or tip rounding on the belt tooth surface.
다음으로, 범포 H의 경우에 있어서, 필라멘트 데니어의 비율(씨실/날실)은 0.95로 설정되었고, 실 밀도(개수)(씨실/날실)의 비율은 0.98로 설정되고, 범포의 신장율은 (50mm폭/2kgf에서) 131%이고, 수지처리가 수행되었다. 벨트 톱니면에 수지가 누출되거나 팁 라운딩이 발생되지 않는 벨트를 정확하게 형성할 수 있었다.Next, in the case of canvas H, the ratio of the filament denier (weft / warp) was set to 0.95, the ratio of the thread density (number) (weft / warp) was set to 0.98, and the elongation of the canvas was (50 mm width). 131%) and resin treatment was performed. It was possible to accurately form the belt without resin leakage or tip rounding on the belt tooth surface.
[시험 결과의 실시예][Example of test result]
다음으로, 본 발명의 작은 피치 이붙이 벨트의 측정 시험 결과를 설명한다.이붙이 벨트의 피치 크기는 2mm이었다.Next, the measurement test result of the small pitch toothed belt of this invention is demonstrated. The pitch size of the toothed belt was 2 mm.
실시예 1과 실시예 2의 이붙이 벨트는 상술한 성형 조건을 이용하여 제조하였다. 실시예 1은 열가소성 폴리에테르 에스테르 엘라스토머(상품명 하이트렐 3046)로 제조하였고, 실시예 2는 열가소성 폴리에테르 에스테르 엘라스토머(듀폰-토레이사 제조의 상품명 하이트렐 4057)로 제조하였다. 그리고, 비교예 1의 이붙이 벨트는 캐스팅가능한 폴리우레탄(castable polyurethane)(열경화성 폴리우레탄 엘라스토머)으로 제조하였다.The toothed belts of Examples 1 and 2 were manufactured using the molding conditions described above. Example 1 was made of a thermoplastic polyether ester elastomer (trade name Hytrel 3046), and Example 2 was made of a thermoplastic polyether ester elastomer (trade name Hytrel 4057 manufactured by DuPont-Toray Corporation). And, the toothed belt of Comparative Example 1 was made of castable polyurethane (thermosetting polyurethane elastomer).
내그리스성(grease resistance) 시험을 위해 이붙이 벨트를 그리스에 완전히 침지하였다. 표 4의 결과의 그래프에 의해 도시된 바와 같이, 비교예 1에 비해 수치(폭 및 두께)의 변화율이 적은 것을 특징으로 하는 실시예 1 및 2의 벨트들이 더 우수하다.The toothed belt was completely immersed in grease for grease resistance test. As shown by the graph of the results in Table 4, the belts of Examples 1 and 2 are better, characterized by a lower rate of change in numerical values (width and thickness) than in Comparative Example 1.
실시예 3, 4, 및 5의 이붙이 벨트는 상술한 성형 조건을 이용하여 제조하였다. 실시예 3은 열가소성 폴리에테르 에스테르 엘라스토머(듀폰-토레이사 제조의 상품명 하이트렐 4057)로 제조하였고, 실시예 4는 열가소성 폴리에테르 에스테르 엘라스토머(상품명 하이트렐 G3548L)로 제조하였으며, 실시예 5는 열가소성 폴리에테르 에스테르 엘라스토머(상품명 하이트렐 3046)로 제조하였다.The toothed belts of Examples 3, 4, and 5 were manufactured using the molding conditions described above. Example 3 was made of a thermoplastic polyether ester elastomer (trade name Hytrel 4057 manufactured by DuPont-Toray Corporation), and Example 4 was made of a thermoplastic polyether ester elastomer (trade name Hytrel G3548L), and Example 5 was made of thermoplastic poly Prepared from ether ester elastomer (trade name Hytrel 3046).
비교예 2의 이붙이 벨트는 경질 클로로프렌 고무로 제조하였고, 비교예 3의 이붙이 벨트는 연질 클로로프렌 고무로 제조하였으며, 비교예 4는 캐스팅가능한 열경화성 폴리우레탄 엘라스토머로 제조하였다.The toothed belt of Comparative Example 2 was made of hard chloroprene rubber, the toothed belt of Comparative Example 3 was made of soft chloroprene rubber, and Comparative Example 4 was made of castable thermosetting polyurethane elastomer.
구동측과 피동측 사이의 토크 차이를 구동마찰로서 이용하여 구동마찰시험을수행하였다. 도 5의 결과의 그래프에 의해 도시된 바와 같이, 실시예 3, 4, 및 5의 벨트는 비교예 2, 3, 및 4에 비해 벨트의 경도와 두께가 더 큼에도 불구하고 동일한 구동 토크를 나타내었다. 또한, 벨트의 내구성을 향상시키면서 적은 구동마찰을 가지므로 더 우수하다.The drive friction test was performed using the torque difference between the drive side and the driven side as drive friction. As shown by the graph of the results of FIG. 5, the belts of Examples 3, 4, and 5 exhibit the same drive torque despite the greater hardness and thickness of the belt compared to Comparative Examples 2, 3, and 4 It was. It is also better because it has less driving friction while improving the durability of the belt.
실시예 6의 이붙이 벨트는 상술한 성형 조건을 이용하여 열가소성 폴리에테르 에스테르 엘라스토머(듀폰-토레이사 제조의 상품명 하이트렐 4057)로 제조하였다. 비교예 5의 이붙이 벨트는 클로로프렌 고무로 제조하였고 다음과 같이 회전 정밀도 시험을 수행하였다.The toothed belt of Example 6 was manufactured using the thermoplastic polyether ester elastomer (trade name Hytrel 4057 by DuPont-Toray Corporation) using the molding conditions mentioned above. The toothed belt of Comparative Example 5 was made of chloroprene rubber and subjected to rotational precision test as follows.
도 6에 도시된 바와 같이, 측정기로서, 회전 정밀도 시험기(회전속도의 측정에는 미츠비시 덴키사 제조의 비접촉 속도 불균일 미터(non-contact speed unevenness meter) LV-203)를 이용하였다. 벨트 크기는 318-2GT-10, 범포는 3A, 코드는 200D/1에서 40:0, 풀리 크기는 P14/P14(내구성 시험과 동일한 사양), 회전속도는 200min-1(26666pps 1/160구동), 그리고 설치 장력은 28.05N(표준)으로 하였다.As shown in FIG. 6, a rotational precision tester (non-contact speed unevenness meter LV-203 manufactured by Mitsubishi Denki Corporation) was used as a measuring instrument. Belt size is 318-2GT-10, 3A for canvas, 40: 0 to 200D / 1 cord, P14 / P14 for pulley size (same as durability test), 200min -1 rotation speed (26666pps 1/160 drive) And the installation tension was 28.05N (standard).
도 7의 결과의 그래프에 의해 도시된 바와 같이, 실시예 6의 벨트는 비교예 5에 비해 구동풀리의 회전의 변동률이 더 적기 때문에 더 우수하다.As shown by the graph of the result of FIG. 7, the belt of Example 6 is better because of less variation in the rotation of the drive pulley compared to Comparative Example 5.
실시예 7의 이붙이 벨트는 상술한 성형조건을 이용하여 제조하였다. 열가소성 폴리에테르 에스테르 엘라스토머(듀폰-토레이사 제조의 상품명 하이트렐 4057)를 사용하였다. 비교예 6의 이붙이 벨트는 캐스팅가능한 열경화성 폴리우레탄 엘라스토머로 제조하였다.The toothed belt of Example 7 was manufactured using the molding conditions mentioned above. A thermoplastic polyether ester elastomer (trade name Hytrel 4057 manufactured by DuPont-Toray Corporation) was used. The toothed belt of Comparative Example 6 was made of a castable thermoset polyurethane elastomer.
응답시험에 있어서, 회전하는 풀리를 멈추고 구동풀리의 잔류진동의 변위량을 측정하였다. 도 8의 결과의 그래프에 의해 도시된 바와 같이, 실시예 7의 벨트는 비교예 6의 벨트에 비해 오버슈트(overshoot)가 적고 진동의 감쇠가 빨랐기 때문에 더 우수하다.In the response test, the rotating pulley was stopped and the displacement of residual vibration of the driving pulley was measured. As shown by the graph of the result of FIG. 8, the belt of Example 7 is better because of less overshoot and faster damping of vibration than the belt of Comparative Example 6.
실시예 8, 9, 및 10의 이붙이 벨트는 상술한 성형 조건을 이용하여 제조하였다. 실시예 8은 열가소성 폴리에테르 에스테르 엘라스토머(듀폰-토레이사 제조의 상품명 하이트렐 4057))로 제조하였고, 실시예 9는 열가소성 폴리에테르 에스테르 엘라스토머(상품명 하이트렐 G3548L)로 제조하였으며, 실시예 10은 열가소성 폴리에테르 에스테르 엘라스토머(상품명 하이트렐 3046)로 제조하였다.The toothed belts of Examples 8, 9, and 10 were manufactured using the molding conditions described above. Example 8 was prepared with a thermoplastic polyether ester elastomer (trade name Hytrel 4057 manufactured by DuPont-Toray, Inc.), and Example 9 was prepared with a thermoplastic polyether ester elastomer (trade name Hytrel G3548L), and Example 10 was thermoplastic. Prepared with a polyether ester elastomer (trade name Hytrel 3046).
비교예 7의 이붙이 벨트는 경질 클로로프렌 고무로 제조하였고, 비교예 8의 이붙이 벨트는 연질 클로로프렌 고무로 제조하였으며, 비교예 9의 이붙이 벨트는 캐스팅가능한 열경화성 폴리우레탄 엘라스토머로 제조하였다.The toothed belt of Comparative Example 7 was made of hard chloroprene rubber, the toothed belt of Comparative Example 8 was made of soft chloroprene rubber, and the toothed belt of Comparative Example 9 was made of castable thermosetting polyurethane elastomer.
또한, 벨트를 측정기에 장착하고 일정속도로 회전시킨 후, 히스테리시스 브레이크(hysteresis brake)의 토크를 점차 상승시켜 점핑 시험을 수행하였다. 도 9의 결과의 그래프에 의해 도시된 바와 같이, 실시예 8, 9, 및 10의 벨트는 비교예 7, 8, 및 9보다 점핑 토크가 더 높기 때문에 더 우수하다.In addition, after the belt was mounted on the measuring instrument and rotated at a constant speed, a jumping test was performed by gradually increasing the torque of the hysteresis brake. As shown by the graph of the results of FIG. 9, the belts of Examples 8, 9, and 10 are better because of the higher jumping torque than Comparative Examples 7, 8, and 9.
다음으로, 큰 피치의 이붙이 벨트를 제조하여 다음과 같은 성능시험을 수행하였다. 이붙이 벨트의 피치 크기는 9.525mm이었다.Next, a large pitch toothed belt was manufactured to perform the following performance test. The pitch size of the toothed belt was 9.525 mm.
실시예 11의 이붙이 벨트는 상술한 성형조건하에서 열가소성 폴리에테르 에스테르 엘라스토머(듀폰-토레이사 제조의 상품명 하이트렐 4057)로 제조하였다. 또한, 비교예 10의 이붙이 벨트는 클로로프렌 고무로 제조하였다.The toothed belt of Example 11 was manufactured with the thermoplastic polyether ester elastomer (trade name Hytrel 4057 by DuPont-Toray Corporation) under the molding conditions mentioned above. In addition, the toothed belt of Comparative Example 10 was made of chloroprene rubber.
벨트를 기계유(machine oil)에 일주일동안 침지한 후, 벨트 크기와 경도를 측정하여 내유성 시험을 수행하였다. 도 10의 결과의 그래프에 의해 도시된 바와 같이, 본 실시예 11의 벨트는 비교예 10에 비해 경도와 벨트 크기의 변화량이 적기 때문에 더 우수하다.After the belt was immersed in machine oil for one week, the oil resistance test was performed by measuring the belt size and hardness. As shown by the graph of the result of FIG. 10, the belt of this Example 11 is better because the amount of change in hardness and belt size is smaller than that of Comparative Example 10.
실시예 12의 이붙이 벨트는 상술한 성형조건하에서 열가소성 폴리에테르 에스테르 엘라스토머(듀폰-토레이사 제조의 상품명 하이트렐 4057)를 사용하여 제조하였다. 또한, 비교예 11의 이붙이 벨트는 클로로프렌 고무로 제조하였다.The toothed belt of Example 12 was manufactured using thermoplastic polyether ester elastomer (trade name Hytrel 4057 manufactured by DuPont-Toray Corporation) under the molding conditions described above. In addition, the toothed belt of Comparative Example 11 was made of chloroprene rubber.
도 11의 좌상부에 도시된 바와 같이 측정기로 정적 위치 정밀도 시험을 수행하였다. 도 11의 결과의 그래프에 의해 도시된 바와 같이, 실시예 12의 벨트는 변위량이 적었다. 부하에 대한 풀리의 회전각을 피치선상의 오프셋으로 변환한 변위량이 비교예 11에 비해 적기 때문에 더 우수하다.The static position precision test was performed with a measuring instrument as shown in the upper left of FIG. As shown by the graph of the result of FIG. 11, the belt of Example 12 had a small amount of displacement. The displacement amount obtained by converting the rotational angle of the pulley to the load into an offset on the pitch line is smaller than that of Comparative Example 11, which is superior.
실시예 13의 이붙이 벨트는 상술한 성형조건하에서 열가소성 폴리에테르 에스테르 엘라스토머(듀폰-토레이사 제조의 상품명 하이트렐 4057)로 제조하였다. 또한, 비교예 12의 이붙이 벨트는 클로로프렌 고무로 제조하였다.The toothed belt of Example 13 was manufactured with the thermoplastic polyether ester elastomer (trade name Hytrel 4057 by DuPont-Toray Corporation) under the molding conditions mentioned above. In addition, the toothed belt of Comparative Example 12 was made of chloroprene rubber.
벨트를 풀리에 권취하고 소정의 회전속도와 소정의 부하를 주어 내구성 시험을 수행하였다. 도 12의 결과의 그래프에 의해 도시된 바와 같이, 실시예 13의 벨트는 동일한 조건하에서 비교예 12에 비해 굴곡 횟수가 더 많았기 때문에 더 우수하다.The belt was wound around the pulley and subjected to a durability test at a given rotational speed and a predetermined load. As shown by the graph of the results in FIG. 12, the belt of Example 13 is better because it has more bending times than Comparative Example 12 under the same conditions.
본 실시예에서는, 성형 온도를 열가소성 엘라스토머의 결정화 온도와 융점사이의 범위에 있도록 함으로써 수지가 벨트 톱니면에 누출되고 팁 라운딩이 발생되는 것이 방지된다. 그러므로, 본 실시예는 종래예에 비해 구동마찰이 감소될 뿐만 아니라 내점핑성, 내구성, 및 응답성이 우수한 이붙이 벨트를 제공한다.In this embodiment, the molding temperature is in the range between the crystallization temperature of the thermoplastic elastomer and the melting point, thereby preventing the resin from leaking to the belt tooth surface and generating tip rounding. Therefore, the present embodiment provides a toothed belt having excellent driving resistance, durability, and responsiveness as well as a reduction in driving friction as compared with the conventional embodiment.
[제 2실시예]Second Embodiment
이하, 도면을 참조하여 이붙이 벨트의 제 2실시예와 그 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a second embodiment of a toothed belt and a manufacturing method thereof will be described with reference to the drawings.
도 13은 제 2실시예에 따른 이붙이 벨트(10)의 단면도이다. 제 1실시예와 다른 점은 범포(12)의 표면에 수지막(20)이 구비되어 있다는 점이다. 수지막(20)은 주형에 대한 실런트(sealant)로서 기능하고, 제조 후에 이붙이 벨트에 대한 배리어(barrier)로서 기능한다.13 is a sectional view of the toothed belt 10 according to the second embodiment. The difference from the first embodiment is that the resin film 20 is provided on the surface of the canvas 12. The resin film 20 functions as a sealant for the mold and functions as a barrier for the toothed belt after manufacture.
다음으로, 제 2실시예의 이붙이 벨트의 제조방법을 설명한다. 도 14의 a, b, 및 c에 도시된 바와 같이, 이붙이 벨트의 제조방법에서는, 탄성을 가진 범포(12)가 톱니 형상을 가지는 성형 주형(forming mold)(17)의 톱니 형성면에 배치되고, 수지막(20)이 범포(12)의 표면에 먼저 적층된다. 다음으로 코드(16)가 성형 주형(17)의 톱니 형성면 부근의 범포(12)에 배치된다. 도면에서, 참조부호 19는 성형을 위한 고무 백을 나타낸다. 성형하는 동안, 성형 주형(17)과 인접하는 수지막(20)은 범포(12)와 함께 신장된다.Next, the manufacturing method of the toothed belt of 2nd Example is demonstrated. As shown in a, b, and c of Fig. 14, in the manufacturing method of the toothed belt, the elastic canvas 12 is disposed on the tooth forming surface of the forming mold 17 having a sawtooth shape. The resin film 20 is first laminated on the surface of the canvas 12. Next, the cord 16 is arrange | positioned at the canvas 12 near the tooth formation surface of the shaping | molding mold 17. Next, as shown in FIG. In the figure, reference numeral 19 denotes a rubber bag for molding. During molding, the resin film 20 adjacent to the molding mold 17 is stretched together with the canvas 12.
수지막(20)은 벨트 본체의 재료(15)보다 높은 융점으로 설정된다. 폴리에테르 에스테르 수지가 벨트 본체의 재료(15)로서 사용되고, 폴리에테르 에스테르 수지 막이 수지막(20)으로서 사용된다.The resin film 20 is set to a higher melting point than the material 15 of the belt body. A polyether ester resin is used as the material 15 of the belt body, and a polyether ester resin film is used as the resin film 20.
또한, 벨트 본체의 재료(15)가 수지막(20)의 융점보다 낮은 온도에서 유동가능한 상태로 되면, 성형 주형(17)에서 성형될 수 있다. 성형을 위한 범포(12)의 틈새(18)(도 15의 a 참조)가 벨트 본체의 재료(15)의 압력으로 인해 신장 및 팽창되면(도 15의 b 참조), 벨트 배면으로부터 코드(16)들 사이로 통과하는 벨트 본체의 재료(15)가 범포(12)의 틈새(18)로부터 누출되어 수지막(20)과 융합한다.In addition, when the material 15 of the belt main body becomes flowable at a temperature lower than the melting point of the resin film 20, it can be molded in the molding mold 17. If the gap 18 (see a in FIG. 15) of the canvas 12 for forming is stretched and inflated due to the pressure of the material 15 of the belt body (see b in FIG. 15), the cord 16 from the back of the belt The material 15 of the belt body passing between them leaks from the gap 18 of the canvas 12 and fuses with the resin film 20.
이붙이 벨트의 제조방법에서는, 수지막(20)이 벨트 본체의 재료(15)보다 높은 융점으로 설정되어 범포(12)의 톱니 형성면상에 적층된다(도 14의 a 참조). 성형하는 동안 벨트 본체의 재료(15)가 배면으로부터 범포(12)의 틈새(18)(도 15의 b 참조)를 통과해도, 수지막(20)이 벨트 본체의 재료(15)와 융합하여 톱니면에 도달하는 것을 방지할 수 있다(도 14의 c 참조). 즉, 성형하는 동안 융점보다 높고 용융상태에 있지 않은 수지막(20)이 벨트 본체의 재료(15)가 통과하는 것을 방지한다.In the manufacturing method of the toothed belt, the resin film 20 is set to a melting point higher than the material 15 of the belt body and laminated on the toothed surface of the canvas 12 (see a in FIG. 14). Even if the material 15 of the belt body passes through the gap 18 (see b in FIG. 15) of the canvas 12 from the back during molding, the resin film 20 fuses with the material 15 of the belt body to form a tooth. Reaching the plane can be prevented (see c of FIG. 14). That is, during molding, the resin film 20 higher than the melting point and not in the molten state prevents the material 15 of the belt body from passing through.
그러므로, 벨트 본체의 재료(15)가 벨트 톱니면에 누출되는 것(벨트 본체의 재료가 누출되는 것을 나타내는 도 16 참조)이 방지되어, 벨트 톱니의 표면측에 재료가 노출되지 않는다는 이점이 있다. 이로 인해, 벨트 본체의 재료(15)가 노출되는 부분과 그렇지 않은 부분 사이의 불균형한 상태가 없기 때문에, 종래의 벨트에 비해 비정상적인 소음의 발생이 억제될 수 있고, 점핑성능과 내구성이 향상될 수 있다.Therefore, the leakage of the material 15 of the belt main body to the belt tooth surface (see FIG. 16 which shows that the material of the belt body leaks) is prevented, and there is an advantage that the material is not exposed to the surface side of the belt tooth. Due to this, since there is no unbalanced state between the portion where the material 15 of the belt body is exposed and the portion that is not, the occurrence of abnormal noise can be suppressed compared to the conventional belt, and the jumping performance and durability can be improved. have.
또한, 제조된 이붙이 벨트의 톱니면에 범포(12)의 표면이 수지막(20)의 층과 적층되는 구조이기 때문에, 오일이나 물 등이 벨트 톱니 측으로부터 수지막920)측을 관통하는 것이 방지될 수 있다. 그러므로, 벨트의 치수 안정성이 우수해지고, 수명이 길어진다.Moreover, since the surface of the canvas 12 is laminated | stacked with the layer of the resin film 20 on the toothed surface of the manufactured toothed belt, it is for oil or water to penetrate the resin film 920 side from the belt tooth side. Can be prevented. Therefore, the dimensional stability of the belt is excellent and the service life is long.
벨트 본체의 재료(15)로서 다양한 형태의 수지 또는 엘라스토머를 사용할 수 있지만, 폴리에테르 에스테르 수지를 사용하면, 열가소성 엘라스토머의 고온 특성이 우수하고, 고강도 및 고무같은 탄성이 저온으로부터 고온까지 발휘되고, 이용 온도 범위가 넓고, 진동흡수성이 향상되고, 내유성 및 내수성이 향상되고, 화학적 안정성이 우수하고, 풀리와의 맞물림시 소음이 감소되며, 낮은 마찰 계수로 인해 내구성이 증가된다는 이점이 있다.Various types of resins or elastomers may be used as the material of the belt body, but when polyether ester resin is used, the high temperature characteristics of the thermoplastic elastomer are excellent, and high strength and elasticity such as rubber are exhibited from low to high temperatures. The temperature range is wide, the vibration absorption is improved, the oil resistance and water resistance are improved, the chemical stability is excellent, the noise is reduced when engaged with the pulley, and the durability is increased due to the low coefficient of friction.
또한, 벨트 본체의 재료(15)로서, 액상의 캐스팅가능한 수지 도는 엘라스토머를 이용하여 벨트를 사출성형기로 성형하거나, 열가소성 엘라스토머를 사용하여 벨트를 압출기로 성형할 수도 있다.In addition, as the material 15 of the belt body, the belt may be molded with an injection molding machine using a liquid castable resin or elastomer, or the belt may be molded with an extruder using a thermoplastic elastomer.
[이붙이 벨트 제조방법의 제 1실시예][First Embodiment of Method for Manufacturing Attached Belt]
다음으로, 본 발명의 이붙이 벨트의 제조방법을 설명한다.Next, the manufacturing method of the toothed belt of this invention is demonstrated.
나일론 범포(이붙이 천(toothed cloth))(12)를 벨트 본체의 재료(하이트렐 시트)(15)보다 높은 융점을 가지는 수지막(하이트렐 막)(20)으로 적층하여 소정의 치수로 절단하고 결합한다("범포 재킷(cover fabric jacket)이라 칭함).The nylon canvas (toothed cloth) 12 is laminated to a resin film (hydrel film) 20 having a melting point higher than that of the material of the belt body (hytrel sheet) 15 and cut to a predetermined dimension. And combine (referred to as "cover fabric jacket").
범포(12)를 라텍스로 처리하고 RFL로 처리한 뒤, 최외측 층을 불포화 결합을 가진 곁사슬을 가지는 페놀수지층으로 형성한다. 페놀수지층 대신에, 페놀 카르복시산을 함유하는 성분에 의해 변형된 페놀수지층을 형성할 수도 있다.After the canvas 12 is treated with latex and RFL, the outermost layer is formed of a phenol resin layer having a side chain having an unsaturated bond. Instead of the phenol resin layer, a phenol resin layer modified with a component containing phenol carboxylic acid may be formed.
범포 재킷을 성형 주형(17)의 외측 표면에서 톱니 형성면 위에 덮어 성형 주형(17)의 주형 표면에 수지막(하이트렐 막)(20)이 접촉하도록 한 뒤, 유리 코드(16)를 외부 표면 둘레에 나선형으로 권취한다.The canvas jacket is covered on the toothed surface at the outer surface of the molding mold 17 so that the resin film (Hytriel film) 20 contacts the mold surface of the molding mold 17, and then the glass cord 16 is placed on the outer surface. Spirally wound around.
코드(16)의 최외측 층은 불포화 결합을 가진 곁사슬을 가지는 페놀수지층으로 형성한다. 또한, 코드(16)와 벨트 본체 사이의 결합 강도를 증가시키기 위해, RFL 층을 코드(16)상에 형성한 뒤, RFL층을 가진 결합성이 우수한 피복층을 형성한다.The outermost layer of cord 16 is formed of a phenol resin layer having a side chain having an unsaturated bond. Also, in order to increase the bond strength between the cord 16 and the belt body, an RFL layer is formed on the cord 16, and then a coating layer having excellent bondability with the RFL layer is formed.
상온의 벨트 본체의 재료(하이트렐 시트)(15)를 코드(16)의 둘레에 권취하고 접착 테이프로 고정한다. 릴리즈 페이퍼(release paper)를 벨트 본체의 재료(하이트렐 시트)(15)상에 권취하고 접착테이프로 고정한 뒤, 조립체를 셸 백(shall bag)에 삽입하고, 경화 포트(vulcanization pot)에 배치하고, 가압가열하여 벨트 슬래브(belt slab)를 형성한다. 가열 온도는 벨트 본체의 재료(하이트렐 시트)(15)의 융점 이상이고 수지막(하이트렐 막)(20)의 융점 미만의 온도로 설정한다. 가압 및 가열 시간은 벨트 본체의 재료(15)가 유동하여 벨트 톱니가 완전하게 형성되도록 설정한다.The material (hydrel sheet) 15 of the belt body at room temperature is wound around the cord 16 and fixed with an adhesive tape. The release paper is wound on the belt body material (hytrel sheet) 15 and fixed with adhesive tape, then the assembly is inserted into a shell bag and placed in a vulcanization pot. Pressurized heating to form a belt slab (belt slab). The heating temperature is set to a temperature that is equal to or higher than the melting point of the material (hytriel sheet) 15 of the belt body and less than the melting point of the resin film (hytriel film) 20. Pressing and heating times are set such that the material 15 of the belt body flows to form a complete belt tooth.
즉, 벨트 본체의 재료(하이트렐 시트)(15)를 수지막(20)으로 덮여 적층된 범포(12)와 가열되지 않은 수지 시트 상태의 코드(16)와 함께 성형 주형(17)에 먼저 배치한다. 그리고나서, 성형시, 벨트 본체의 재료(15)를 가압하고 상온부터 시작하여 용융온도에 도달할 때까지 가열한다. 그러므로, 벨트 본체의 재료(15)가 가소화(plasticized)되어 유동가능한 상태로 되고 벨트 톱니를 형성한다.That is, the material of the belt body (hydrel sheet) 15 is first placed on the molding mold 17 together with the canvas 12 laminated with the resin film 20 and the cord 16 in an unheated resin sheet state. do. Then, during molding, the material 15 of the belt body is pressurized and heated from room temperature until the melting temperature is reached. Therefore, the material 15 of the belt body is plasticized to become flowable and form belt teeth.
이렇게 함으로써, 성형시 범포(12)의 신장과 함께 범포(12)상에 적층된 수지막(하이트렐 막)(20)이 신장되고 벨트 톱니의 형성시 수지막(20)으로 덮인 범포(12)가 벨트 톱니면에 형성된다.By doing so, the resin film (hytriel film) 20 laminated on the canvas 12 is stretched together with the elongation of the canvas 12 during molding, and the canvas 12 covered with the resin film 20 when the belt teeth are formed. Is formed on the belt tooth surface.
성형의 종료후, 성형 주형(17)을 즉시 수냉각하여 상온에 가깝게 한다. 셸 백으로부터 성형 주형(17)을 꺼내어 성형된 슬래브를 탈형기(de-molding device)로 성형 주형으로부터 제거한다. 성형된 슬래브를 슬래브 그라인더(slab grinder)로 배면을 연마하여 릴리즈 페이퍼를 제거하고 소정의 벨트 두께로 맞춘 후, 인쇄 및 절단하여 이붙이 벨트를 얻는다.After the end of molding, the molding mold 17 is immediately cooled by water to bring it to room temperature. The molding mold 17 is taken out of the shell back and the molded slab is removed from the molding mold with a de-molding device. The molded slab is polished with a slab grinder to remove the release paper, adjusted to a predetermined belt thickness, and then printed and cut to obtain a toothed belt.
그러므로, 얻어진 이붙이 벨트는, 벨트 톱니의 표면으로부터 순서대로, 수지막(20)층, 벨트 본체의 재료(15)로 함침된 범포(12)층, 및 벨트 본체의 재료(15)(코드(16)와 함께)로 이루어진다. 즉, 수지막(20)으로 인해, 벨트 본체의 재료(15)가 벨트 톱니면에 대해 누출되는 것이 방지되고, 수지막(20)으로 덮인 범포(12)가 벨트 톱니면에 형성된다.Therefore, the obtained toothed belt has the resin film 20 layer, the canvas 12 layer impregnated with the material 15 of the belt body, and the material 15 of the belt body in order from the surface of the belt tooth. 16). That is, the resin film 20 prevents the material 15 of the belt body from leaking to the belt tooth surface, and the canvas 12 covered with the resin film 20 is formed on the belt tooth surface.
[이붙이 벨트 제조방법의 제 2실시예]Second Embodiment of Attached Belt Manufacturing Method
이하, 이붙이 벨트의 제조방법의 다른 실시예를 설명한다.Hereinafter, another Example of the manufacturing method of a toothed belt is described.
벨트 톱니면측을 하이트렐 막("예비성형 범포"라 칭함)(20)으로 만들기 위해, 나일론 범포(이붙이 천)(12)를 벨트 본체의 재료(하이트렐 시트)(15)보다 높은 융점을 가지는 수지막(하이트렐 막)(20)으로 적층하고 예비성형기(도시 안됨)로 수행한다.In order to make the belt tooth side the hytrel film (referred to as "preformed canvas") 20, the nylon canvas (sticky cloth) 12 has a melting point higher than the material of the belt body (hydrel sheet) 15. The branches are laminated with a resin film (hydrel film) 20 and performed with a preforming machine (not shown).
톱니의 수와 성형 주형(17)의 잇폭(tooth width)을 맞추기 위해 예비성형 범포를 절단하여 접합한다. 성형 주형(17)의 외주의 톱니 형성면에 배치하여,심(seam)에서 미끄러지지 않도록 임시로 고정한다. 그리고나서, 유리 코드(16)를 성형 주형(17) 둘레에 나선형으로 권취한다.The preformed canvas is cut and joined to match the number of teeth and the tooth width of the molding mold 17. It is arrange | positioned at the tooth formation surface of the outer periphery of the shaping | molding mold 17, and is temporarily fixed so that it may not slip on a seam. The glass cords 16 are then spirally wound around the molding mold 17.
상온의 벨트 본체의 재료(하이트렐 시트)(15)를 코드(16)의 위에 권취하고 접착 테이프로 고정한다. 릴리즈 페이퍼를 벨트 본체의 재료(하이트렐 시트)(15) 위에 권취하고 접착테이프로 고정한 뒤, 조립체를 셸 백에 삽입하고, 가압가열하여 벨트 슬래브를 형성한다.The material (hydrel sheet) 15 of the belt body at room temperature is wound on the cord 16 and fixed with an adhesive tape. The release paper is wound on the material of the belt body (hydrel sheet) 15 and fixed with adhesive tape, then the assembly is inserted into the shell bag and heated under pressure to form a belt slab.
가열 온도는 벨트 본체의 재료(하이트렐 시트)(15)의 융점 이상이고 수지막(하이트렐 막)(20)의 융점 미만의 온도로 설정한다. 가압 및 가열 시간은 수지가 유동하여 벨트 톱니가 완전하게 형성되도록 설정한다.The heating temperature is set to a temperature that is equal to or higher than the melting point of the material (hytriel sheet) 15 of the belt body and less than the melting point of the resin film (hytriel film) 20. Pressurization and heating times are set such that resin flows to form belt teeth completely.
성형의 종료후, 성형 주형(17)을 즉시 수냉각하여 상온에 가깝게 한다. 셸 백으로부터 성형 주형(17)을 꺼내어 성형된 슬래브를 탈형기로 성형 주형으로부터 제거한다. 성형된 슬래브를 슬래브 그라인더로 배면을 연마하여 릴리즈 페이퍼를 제거하고 소정의 벨트 두께로 맞춘 후, 인쇄 및 절단하여 이붙이 벨트를 얻는다.After the end of molding, the molding mold 17 is immediately cooled by water to bring it to room temperature. The molding mold 17 is taken out of the shell bag and the molded slab is removed from the molding mold with a demolder. The molded slab is polished with a slab grinder to remove the release paper, adjusted to a predetermined belt thickness, and then printed and cut to obtain a toothed belt.
본 방법에 따르면, 범포(12)와 수지막(하이트렐 막)(20)이 많이 신장되지 않기 때문에, 범포(12)의 실 밀도와 수지막(20)의 두께 등의 변동을 줄일 수 있다. 또한, 생산성과 내구성이 양호하다.According to this method, since the canvas 12 and the resin film (hydrel film) 20 are not extended much, the fluctuation | variation of the yarn density of the canvas 12, the thickness of the resin film 20, etc. can be reduced. In addition, productivity and durability are good.
본 실시예에서는, 벨트 본체의 재료(15)보다 높은 융점을 가지는 수지막(20)이 범포(12) 상에 적층된다. 용융온도는 수지막(20)의 융점과 벨트 본체의 재료(15)의 융점 사이로 설정된다. 그러므로, 벨트 본체의 재료(15)가 유동성을 가지고 있어도, 단단한 수지막(20)에 의해 벨트 본체의 재료(15)의 누출이 방지될 수있다. 벨트 본체의 재료가 노출된 부분과 그렇지 않은 부분 사이의 불균형의 상태가 없다. 종래 벨트에 비해 비정상적인 소음의 발생이 억제될 수 있고, 점핑 성능 및 내구성이 향상될 수 있다.In this embodiment, a resin film 20 having a melting point higher than that of the material 15 of the belt body is laminated on the canvas 12. The melting temperature is set between the melting point of the resin film 20 and the melting point of the material 15 of the belt body. Therefore, even if the material 15 of the belt body has fluidity, leakage of the material 15 of the belt body can be prevented by the hard resin film 20. There is no imbalance between the exposed and unexposed portions of the belt body. The occurrence of abnormal noise can be suppressed as compared with the conventional belt, and the jumping performance and durability can be improved.
마지막으로, 상기 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않는 범위에서 당업자에 의해 각종 수정과 변형이 가해질 수도 있다.Finally, various modifications and variations may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.
본 발명에 따른 이붙이 벨트에 의하면 종래품(고무 벨트 또는 열경화성 폴리우레탄 엘라스토머 벨트)에 비해, 우수한 내점핑성, 향상된 내구성, 감소된 구동 마찰, 및 향상된 응답성을 가지고 있고, 비정상적인 소음을 방지할 수 있다.According to the toothed belt according to the present invention, it has excellent jumping resistance, improved durability, reduced driving friction, and improved responsiveness as compared to conventional products (rubber belt or thermosetting polyurethane elastomer belt), and can prevent abnormal noise. Can be.
또한, 본 발명에 따른 이붙이 벨트의 제조방법에 의하면, 수지가 이붙이 벨트 표면으로부터 누출되는 것을 방지하여 주형결함을 방지할 수 있다.Moreover, according to the manufacturing method of the toothed belt which concerns on this invention, it can prevent that resin leaks from the toothed belt surface, and can prevent mold defect.
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