KR20060101482A - 낮은 구조적 신장도를 가지는 파인 스틸 코드 - Google Patents

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KR20060101482A
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스티즌 반콤펄놀레
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베르트 밴더베켄
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엔.브이. 베카에르트 에스.에이.
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Abstract

동기 벨트의 보강을 위한 파인 스틸 코드가 제공된다. 파인 코드는 매우 낮은 구조적 신장(0.09% 미만, 바람직하게는 0.06% 미만) 및 파괴 부하의 0.2와 20% 사이의 높은 상당 탄성 계수를 특징으로 하는 독특한 부하 신장 곡선을 갖는다. 코드가 엘라스토머 코팅으로 코팅될 때, 양호한 결과가 얻어진다. 이런 파인 스틸 코드는 사용 동안 동기 벨트의 치형부 피치상의 기하학적 벌어짐을 감소시킨다. 이런 파인 스틸 코드를 제조하는 방법도 제공된다.

Description

낮은 구조적 신장도를 가지는 파인 스틸 코드{FINE STEEL CORD WITH A LOW STRUCTURAL ELONGATION}
본 발명은 동기 벨트를 보강하기 위한 파인 스틸 코드에 관한 것이다.
동기 벨트는 다수의 정밀 기계, 자동차, 프린터 및 복사기 같은 컴퓨터 주변 장치, 배치 시스템 및 다수의 다른 용례에서 사용되고 있다. 본 기술 분야에서 이들은 '치형 벨트', '이송 벨트' 또는 '타이밍 벨트' 같은 다른 명칭으로도 알려져 있다. 이하에서, 표준 ISO 5288-1982에 따른 용어 및 정의가 첨부될 것이다. 산업 표준 DIN 7721-1989 및 ISO 5296-1 : 1989는 상업적으로 입수할 수 있는 동기 벨트의 크기 및 공차를 규정한다. 동기 벨트는 동력 전달 또는 벨트의 정밀한 종방향 연속적 또는 단차식 변위 또는 보다 긴 거리에 걸친 정밀한 각도방향 위치설정이 필수적인 경우에 적용된다. 동기 벨트에 요구되는 주된 요구사항 중 하나는 피치 길이(정의에 대해서는 ISO 5286 참조)의 공차이며, 이는 치형부 피치를 결정한다. 벨트의 크기에 따라, 피치 길이 공차는 100mm의 피치 길이에서 ±0.28(0.28%)로부터 3620mm의 피치 길이에서 ±1.46(또는 0.04%, DIN 7721 참조)까지 변한다. 실제로, DIN 7721 표준에 의해 규정된 공차는 동기 벨트의 용도가 보다 양호한 정밀한 제어를 필요로 하거나, 보다 긴 거리에 걸쳐질 때에는 더 이상 충분하지 않다. 또 한, 벨트 치형부와 기어 휠 사이의 정합성(fitting)은 벨트의 사용 동안 매우 정밀하게 남아있어야 한다. 상술한 공차는 단지 미사용 동기 벨트에 대해서만 적용된다. 기어 리세스내로의 치형부의 결합 동안의 임의의 오정합은 벨트의 조기 마모를 초래하거나, 심지어, 치형부가 기어를 벗어나 건너뛰게 한다. 따라서, 동기 벨트에 '치수 제어'의 문제점이 발생한다.
다년간, 파인 스틸 코드는 그 다른 재료에 비해 높은 탄성 계수 및 높은 크리프 내성으로 인해 동기 벨트를 위한 양호한 보강재가 되고 있다. 다중 스트랜드(예로서, 7x3, 3x3) 코드는 보강재의 양호한 유형으로 남아 있다. 비록, 제어된 비틀림 거동을 갖는, 스트랜드 및 코드가 균등한 배설 방향을 구비한 다른 코드(sS 또는 zZ)가 알려져 있지만, 스트랜드가 대향한 코드 배설 방향을 갖는 구성("Z" 코드내의 "s" 스트랜드 또는 축약하여 sZ, 그리고, 그 반대인 zS)이 양호하며, 그 이유는 그 양호한 비틀림 거동 때문이다(US 5 784 874).
다중 스트랜드 코드는 과거에 레디얼 타이어의 보강을 위해 널리 사용되었다. 본 기술 분야에 알려진 모든 다중 스트랜드 코드의 부하-신장 다이어그램은 곡선 진행의 시작부로부터 선형 탄성 거동을 나타내지는 않으며, 부하시 또는 비부하시 코드내의 스트랜드 또는 필라멘트의 (재)배열에 기인하는 선형 부분의 작은 오프셋이 존재한다. 이 오프셋은 '구조적 신장'(하기 참조)이라 지칭되며, 0.090% 이상이다. 이 '구조적 신장'은 다중 스트랜드 코드를 제조하기 위해 보다 미세한 필라멘트를 사용할 때, 매우 보다 현저해진다는 것이 판명되었다.
동기 벨트의 제조 동안, 파인 스틸 코드는 엘라스토머를 도입하기 이전에 크 릴(creel)상에 장착된 스풀로부터 낮은 패이오프(pay off) 장력으로 풀려진다. 이들 힘은 구조적 신장을 완전히 제거하기에 충분히 높지 않다. 치형 휠 사이에서 동기 벨트를 예비 인장하는 경우, 코드의 잔여 구조적 신장은 제원상의 치형부 피치를 벗어나게 하며, 이와 연계된 문제점을 유발한다. 현재까지, 벨트 제조업자는 이하의 방식에 의해 치수적 제어 문제를 보상하여왔다(예로서, 'Antriebstechnik 38(1999) Nr. 5, 71-73쪽' 참조) :
- 파인 스틸 코드의 구조적 신장을 보상하는 보다 낮은 치수 제원의 치형부 피치를 갖는 치형 벨트를 제조, 및/또는
- 벨트의 총 종방향 강성도를 증가시켜 구조적 신장을 감소시키고, 또한, 보강재의 전체 탄성 계수를 증가시켜, 벨트 사이클의 부하 부분과 비부하 부분 사이의 신장 편차를 보다 적게하도록 부가적인 보강재를 추가.
이들 해법 양자 모두는 보다 많은 불량 및/또는 보다 비싼 벨트에 관련한 자체적인 단점을 갖는다.
벨트는 보다 생산성이 높기 때문에 점점 더 넓은 폭으로 제조되고, 그후, 보다 작은 벨트로 분할된다. 그러나, 폭이 증가하면, 동기 벨트 제조는 '말림(curling)' 효과(벨트 단편을 자유 상태로 걸었을 때, 자유 단부가 고정 단부에 관하여 전향됨) 또는 '세이버(sabre)' 효과(평탄한 표면상에 펼쳐진 벨트의 단편이 똑바르지 않고, 굴곡됨)에 보다 민감해진다. 양자 모두의 효과는 벨트의 사용시 매우 유해하며, 그 이유는 이들이 기어 휠로부터 벨트를 탈선시키는 경향이 있기 때문이다.
다중 스트랜드 코드는 2 단계 프로세스로 제조된다. 제1 단계에서, 필라멘트가 스트랜드 스풀상으로, 특정 배설 길이 및 방향을 갖는 스트랜드로 꼬여진다. 제2 단계에서, 다수의 스트랜드가 스트랜드 스풀로부터 인출되며, 지정된 배설 길이 및 방향을 갖는 코드로 꼬여진다. 꼬음 단계 중 어느 하나 또는 양자 모두는 케이블링 기계(cabling machine) 또는 대안적으로 번칭 기계(bunching machine)에서 수행될 수 있다. 본 기술 분야에서, 후자의 기술이 바람직하며, 그 이유는 그 보다 높은 꼬음 속도 및 보다 큰 스풀이 가용해지기 때문이다. 그러나, 코드가 sZ형- 또는 그 경면 대칭 이미지인 zS형-으로 이루어지고, 코드가 번칭 기계에서 꼬여지는 경우, 번칭 동작에 의해 스트랜드 밖으로 벗어나는 꼬임의 수를 고려하여야만 한다. 최종 코드의 단위 길이당 스트랜드의 꼬임 수를 No라 명명하고, 최종 코드의 스트랜드의 단위 길이당 필라멘트의 꼬임의 수를 Ns라 명명하는 경우, 이때, 스트랜드는 최종 코드내의 스트랜드의 단위 길이당 Ns 꼬임으로 종결하기 위해, Ns + No까지 꼬여져야만 한다.
본 발명자는 본 발명의 제1 목적인 동기 벨트의 '치수적 제어 문제'를 해결하기 위한 다른 해법을 발견하였다. 놀랍게도, 그 해법은 또한 '컬링' 및 '세이버' 효과도 해결하였다. 부가적으로, 그 해법은 또한 벨트의 동작 영역에서 코드의 전체 탄성 계수를 증가시켜 보다 많은 보강 재료를 사용할 필요 없이, 벨트 사이클의 부하 부분과 비부하 부분 사이의 벨트의 신장을 감소시키며, 이는 본 발명의 제2 목적이다. 본 발명자는 효과적인 방식으로 다중 스트랜드 코드를 제조하는 방법을 발견하였으며, 이는 본 발명의 제3 목적이다.
본 발명은 청구항 1에 기술된 바와 같은 특징의 조합에 관한 것이다. 본 발명의 양호한 실시예의 특정 특징은 종속 청구항 2-6 및 10-13에 기술되어 있다. 발명된 방법은 청구항 7에 기술된 바와 같은 특징의 조합을 포함한다. 양호한 방법의 특정 특징은 청구항 8 및 9에 존재한다. 동기 벨트를 위한 보강재로서의 파인 스틸 코드의 용도는 청구항 14에 청구되어 있다.
본 발명의 제1 양태에 따라서, 동기 벨트를 보강하기 위한 파인 스틸 코드가 청구된다. 보통 탄소강이 사용되는 것이 바람직하다. 이런 강은 일반적으로, 0.40wt% C 또는 적어도 0.70wt%의 C, 그러나, 가장 바람직하게는 적어도 0.80wt% C이고, 최대치가 1.1wt% C인 최소 탄소 함량, 0.10 내지 0.90wt% Mn 범위의 망간 함량을 포함하고, 황 및 인 함량은 각각 0.03wt% 미만으로 유지되는 것이 바람직하며, 크롬(0.2 내지 0.4wt% 까지), 붕소, 코발트, 니켈, 바나듐-모든 원소를 열거하는 것은 아님- 같은 부가적인 미량 합금 원소도 추가될 수 있다. 또한, 스테인레스강이 바람직하다. 스테인레스 강은 12wt% Cr의 최소치와, 현저한 양의 니켈을 포함한다. 오스테나이틱(austenitic) 스테인레스강이 보다 바람직하며, 이는 자체적으로 보다 양호한 냉간 성형성을 제공한다. 가장 양호한 조성은 본 기술 분야에 AISI(American Iron and Steel Institute) 302, AISI 301, AISI 304 및 AISI 316이라 알려져 있다.
파인 스틸 코드는 적어도 두 개의 스트랜드를 포함하며, 상기 스트랜드 각각은 적어도 두 개의 스틸 필라멘트를 포함한다. 필라멘트는 30㎛과 250㎛ 사이의 범위의 치수를 갖지만, 40과 175㎛ 사이의 크기가 양호하다. 가장 양호한 필라멘트 크기는 120 내지 160㎛ 사이이다. 이들 필라멘트가 타이어 코드 필라멘트에 비해 비교적 얇기 때문에, 따라서, 이들로부터 형성되는 코드는 '파인'이라 지칭된다.
비록, 제조의 편의성 때문에 바람직하긴 하지만, 모든 필라멘트가 동일한 직경을 가질 필요는 없다. 그들을 보다 양호하게 함께 정합시키기 위해 동일 코드내에서 서로 다른 필라멘트 직경이 선택될 수 있거나, 이들은 엘라스토머 침투를 가능하게 하기 위해, 필라멘트 사이에 간극을 형성하도록 선택될 수 있다.
사용되는 필라멘트는 어떠한 코팅도 갖지 않을 수 있다. 또는, 와이어는 적절한 코팅으로 코팅될 수 있다. 이하의 것이 바람직하다 :
- 62.5와 75wt% Cu와 잔여부가 아연인 조성을 가지는 전해적으로 증착된 황동. 총 코팅 질량은 0 내지 10g/kg 사이이다.
- 또는, 와이어는 와이어의 kg당 0 내지 300g 범위의 코팅 질량으로, 아연으로 코팅될 수 있다. 아연은 전해 프로세스에 의해, 또는 고온 침지 프로세스에 의해 와이어상에 적용될 수 있으며, 아연의 총 중량을 감소시키기 위해 와이핑(wiping) 작업이 후속하여 수행되거나 그렇지 않을 수 있다.
아연의 부식 보호 및 고온 침지 작업 동안 형성된 철 아연 합금의 존재로 인해, 후자의 코팅 유형이 가장 바람직하다. 아연 합금 코팅, 예로서, 아연 알루미늄 합금(예로서, 약 95wt% 아연 및 약 5wt% Al의 아공융 조성을 가지는) 또는 심지어 테머리(temary) 합금 같은 다른 코팅 유형도 배제되지 않는다. 코팅 유형의 열거는 철저하지 않은(non-exhaustive) 열거라는 것은 명백하다.
필라멘트는 특정 배설 방향 및 배설 길이로 함께 꼬여진다. 통상적으로, 배설 길이는 스트랜드 직경의 10 내지 40배이다. 스트랜드의 직경의 20과 30배 사이인 것이 보다 바람직하다. 스트랜드는 코드의 직경의 5와 20배 사이의 배설 길이를 갖는 코드로 함께 꼬여진다. 코드 직경의 7과 14배 사이의 배설 길이가 보다 바람직하다.
하기의 필라멘트 조합이 본 기술 분야에 알려져 있다 :
- 3개 필라멘트를 각각 포함하는 3개 스트랜드. 단축하여 : 3x3.
- 6개 3-와이어 스트랜드로 둘러싸여진 하나의 3-와이어 코어 : 7x3.
- 6개 3-와이어 스트랜드로 둘러싸여진 하나의 4-와이어 코어 : 7x4.
- 5개 7-와이어 스트랜드로 둘러싸여진 하나의 3-와이어 코어 : 3+5x7.
- 6개 7-와이어 스트랜드로 둘러싸여진 하나의 7-와이어 코어 : 7x7.
- 8개 7-와이어 스트랜드로 둘러싸여진 하나의 19-와이어 코어 : 19+8x7.
- 9개 7-와이어 스트랜드로 둘러싸여진 하나의 19-와이어 코어 : 19+9x7.
이들 조합은 단지 철저하지 않은 예로서 주어진다. 본 기술 분야에 알려진 다수의 코드 조합이 존재하며, 이들이 가능하게는 코어 둘레에 감겨지거나 그렇지 않은 적어도 두 개의 스트랜드로 구성되는 한, 이는 본 발명에서 고려된다.
본 발명에 따른 코드는 코드의 배설 방향에 대향한 배설 방향을 갖는 스트랜드를 갖는다. 예로서, 스트랜드가 S의 배설 방향을 갖는 경우, 코드는 Z의 배설 방향을 갖는다. 코어-존재시-의 배설 방향은 중요하지 않으며, 이는 S 또는 Z 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 이해에 중요한 부하-신장 곡선의 특징이 도 1에 예시되어 있다. 본 발명의 목적인 파인 코어는 현 기술 상태의 파인 코드에 비해 매우 독특한 부하 신장 거동을 나타낸다. 이 거동은 코드에 저부하와 고부하 사이에서의 주기성 부하를 부여함으로써 가장 잘 구별될 수 있다. '저' 부하는 예로서, 벨트의 제조 동안 사용되는 부하이며, 일반적으로 10 내지 50N이다. '고' 부하는 예로서, 벨트 사이클의 부하 부분에서 벨트의 사용 동안의 코드상의 부하이다. 벨트는 일반적으로, 그 공칭 파괴 부하의 최대 20 내지 30%를 받게 된다. 이들 정확한 부하가 일반적인 형태로 가용하지 않기 때문에, 본 발명은 코드의 파괴 부하의 0.2%와 같은 부하를 '저' 부하로서 사용하고, 코드의 파괴 부하의 20%와 같은 부하를 '고' 부하로서 사용한다. 주기성 부하 및 규정된 힘 사이에서의 코드의 주기적 부하 및 비부하는 강철 와이어 로프의 분야에서 잘 알려진 테스트이다(K. Feyrer의 "Drahtseile, 2. Auflage" 85쪽 참조).
부하-신장 곡선은 저부하와 고부하 사이에서 서로 다른 사이클에 걸쳐 취해지며, 이유는 '코드의 세팅' 현상(도 1, 'A')과 '구조적 신장'(도 1, 'B') 사이를 구별할 수 있게 하기 위해서이다. '코드의 세팅'은 작은 영구 신장을 초래하는 필라멘트 위치의 최초 시기 조절이다. 최초 부하 이후, 이 '코드의 세팅'은 사라진다. '구조적 신장'은 반복된 부하 이후에 남아 있는다. 비록, 실제로, 곡선은 약 10 사이클 이후 더 이상 변하지 않지만, 코드가 완전히 정착되었다는 것을 확인하기 위해, 통상적으로 20 사이클이 사용된다.
파인 스틸 코드의 부하-신장 다이어그램은 보다 높은 부하에서의 비선형 소성 변형 이전에(도1에 표시된 신장 인터벌 'C'를 갖는), 그 파괴 부하의 약 10과 60% 사이에서 선형 부분(도 1의 'D'로 표시된 신장 인터벌을 갖는)을 나타낸다. 그러므로, 파괴 부하의 20%는 이 선형 부분내에 존재한다. 이 선형 부분은 '구조적 신장'을 형성하기 위해, 후향-보다 낮은 부하의 방향으로- 외삽 추정(extrapolate)되어야만 한다(도 1에 선 'E'로 표시). '구조적 신장'(도 1의 'B')은 이제, 진정한 곡선의 파괴 부하의 0.2%에서의 신장과, 후향 외삽 추정된 선형 거동의 파괴 부하의 0.2%에서의 신장 사이의 편차로서 규정된다.
필라멘트가 서로에 대하여 마찰하기 때문에, 주기적 부하-신장 다이어그램은 히스테리시스를 나타낸다. 즉, 부하 및 비부하 곡선은 완전히 일치하지 않으며, 폐루프를 형성한다(도 1의 'H'). 따라서, 여기서, 구조적 신장은 복귀 사이클, 즉, 파괴 부하의 20%로부터 파괴 부하의 0.2%로 진행하는 동안 규정되어야만 한다는 것을 이해하여야 한다.
본 발명에 따른 파인 스틸 코드는 0.09% 미만(청구항 1), 그리고, 바람직하게는 0.06% 미만(청구항 2)의 구조적 신장을 갖는다.
본 발명의 다른 특징(청구항 3)은 파괴 부하의 20% 미만의 부하-신장 곡선이 현 기술 상태의 코드에 전형적인 바와 같은 비선형 곡선을 나타내지 않는다는 것이다. 그 파괴 부하의 20% 미만의 부하에서의 코드의 신장 거동은 선형 후크의 법칙을 매우 정확하게 따른다. 본 발명의 코드의 부하-신장 곡선은 60%의 신장에 의해 분리되는 두 개의 직선 사이에서 남아 있으며, 따라서, 직선 대역내에 부하-신장 곡선을 한정한다. 부하-신장 곡선은 제2 사이클 진행으로부터-즉, '코드의 세팅' 배제- 제20 사이클까지 이 대역내에 잔류한다.
또한, 이 대역이 나타내는 구배는 종래 기술 코드의 것과는 현저히 다르다. '상당 신장 탄성 계수'로서, 와이어의 금속성 표면에 의해 나누어진, 하부 전환점-즉, 파괴 부하의 0.2%의 전환점- 및 상부 전환점-즉, 파괴 부하의 20%에서의 전환점- 사이의 구배를 고려하는 경우(도1의 선 'G'의 구배로 예시되는 바와 같은), 본 발명의 코드는 150 000MPa를 초과하는(청구항 4), 그리고, 보다 바람직하게는 170,000MPa를 초과하는(청구항 5) 상당 신장 탄성 계수를 갖는다. 이는 단일 와이어에 대하여 이론적으로 달성가능한 약 200 000MPa의 최대치에 이미 매우 보다 근접하다. 이 상당 신장 탄성 계수는 또한 규정된 힘 사이의 시컨트 모듈러스(secant modulus)라 알려져 있다(K. Feyrer의 "Drahfseil, e. Auflage" 81쪽 참조).
상기 특징과 조합하여, 코드의 양호한 세팅이 청구된다(청구항 6). '코드의 세팅'은 편의상 제1 사이클에서의 신장으로서 정량화될 수 있으며, 사이클은 그 파괴 부하의 0.2%로 코드를 예비 인장하고, 그 파괴 부하의 20%로 코드를 로딩하고, 후속하여 그 파괴 부하의 0.2%로 코드를 언로딩하는 것을 포함한다. 이때 측정된 신장은 '코드의 세팅'이다(도 1의 'A' 참조). 본 기술 분야의 숙련자는 '코드의 세팅'이 이전에 부하가 부여된 적이 없는 코드상에서만 결정될 수 있다는 것을 명백히 알 수 있을 것이다. 이 세팅 신장은 본 발명의 코드에서 0.03% 미만으로 남아 있는다.
또한, 파인 스틸 코드는 엘라스토머 코팅으로 코팅된다(청구항 10). 선호도에 따라, 이 코팅은 단일 파인 스틸 코드를 둘러싸며, 둥글고 얇다. 엘라스토머는 선호도에 따라, 폴리우레탄이며, 그 이유는 이것이 타이밍 벨트를 제조하기 위해 통상적으로 사용되는 재료이며, 따라서, 양립할 수 있기 때문이다(청구항 11).
이런 코팅은 사용 동안 합성체의 완전성을 유지하기 위해, 파인 스틸 코드에 양호하게 부착되어야 한다(청구항 12). 코드의 엘라스토머에 대한 부착성은 ASTM 2229/93 인출(pull-out) 테스트를 통해 평가될 수 있다. 통상적으로, 길이 "L"에 걸쳐 엘라스토머내에 매설되어 있는 파인 코드-mm 단위로 표현되는 직경 'D'를 가지는-의 인출력은 40 x D x L 뉴톤 보다 커야만 하지만, 50 x D x L 보다 큰 견인력으로, 코드에 엘라스토머가 부착되는 것이 가장 바람직하다.
엘라스토머의 침투는 그 사용 동안 필라멘트를 '적소'에 유지하는 것을 크게 돕는다. 따라서, 엘라스토머는 적어도 코드의 외부 스트랜드에 침투하는 것이 바람직하다. 모든 개별 필라멘트가 실질적인 파인 코드의 길이에 걸쳐 폴리머로 완전히 둘러싸여지는 것이 가장 바람직하다(청구항 13).
본 발명자는 또한 본 발명의 코드의 다른 예상치 않은 장점을 관찰하였으며, 모든 파라미터의-그리고, 가장 현저하게는 구조적 신장의- 부하-신장 곡선내에서의 분산은 종래의 코드를 위한 분산에 비해 본 발명의 코드에서 보다 낮다. 본 내용의 '분산'은 생산 운행(production run) 사이의 장기 변화로서 고려되어야 한다. 감소된 변화는 0 보다 낮은 구조적 신장이 단순히 불가능하다는 사실로부터 쉽게 이해될 수 있다. 본 발명의 코드는 0 구조적 신장을 갖는 이론적 코드에 대하여 '캘리브레이팅'된다. 이와 같이, 이들은 구조적 신장이 양자 모두의 방향으로 동요하는 종래의 코드에 비해 매우 낮은 분산을 갖는다.
상술한 바로부터, 본 기술의 숙련자는 서로 다른 제품 파라미터의 결정은 이 '고 부하'가 곡선의 선형 부분내에 배치되는 한, 측정 동안 20% 부하 한계에 그다지 많이 의존하지 않는다는 것을 명백히 알 수 있을 것이다. 그러므로, 파괴 부하의 30, 40 또는 심지어 50%의 '고 부하'는 -측정의 오차(uncertainty) 이내에서- 제품 파라미터에 대해 동일한 결과를 초래한다. 그러나, '저 부하'에 대해서는 그 반대가 사실이다 : 측정된 제품 파라미터는 명백히, 종래의 코드의 비선형 거동으로 인한 보다 낮은 부하의 값에 강하게 의존한다.
또한, 상기 파라미터의 측정은 필요한 정밀도 및 정확도를 갖는 적절한 장치로 진행되어야 한다는 것은 명백하다. 특히, 수반되는 저 부하에 대하여, 부하 셀이 적절하여야만 하며, 신장은 반드시 신장율계(extensiometer)에 의해 정밀하게 측정되어야 한다. 또한, 장치는 부하를 사이클링할 수 있어야만 한다. 비록, 측정 요구조건이 높지만, 오늘날의 기술 상태의 측정 장비는 이들 조건을 충족시킬 수 있다. 본 출원의 곡선은 "testXpert V8.1" 소프트웨어에 의해 제어되는 Zwick(독일의 울름) BZ020/TH2S 장치상에서 생성되었다.
청구항 1 내지 6에 기술된 바와 같은 모든 제품 특징은 단지 코드의 처리의 결과이다. 사실, 본 발명의 코드는 강철 조성, 코팅, 필라멘트 직경, 스트랜드 및 코드 배설 길이 같은 공지된 구조적 특징에 관하여, 현 기술 상태의 제품으로부터 자체적으로 구별되지 않는다. 예로서, 청구항 4 및 5에 청구된 바와 같은 상당 신장 탄성 계수의 증가는 코드의 배설 길이의 변화시 어떠한 작용도 하지 않으며, 이들은 본 발명의 코드와 현 기술 상태 코드와 정확히 동일하다. 이 특징은, 본 기술에서 코드의 배설 길이의 증가가 탄성 계수를 증가시킨다는 것이 알려져 있기 때문에, 특정하게 언급되어 있다.
본 발명의 제2 양태는 본 발명의 코드를 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 방법에 따라서, 최대 Ns, 즉, 최종 코드의 스트랜드내에서 필라멘트가 가져야만 하는 꼬임의 수의 다수의 꼬임(ns)을 갖는 필요한 스트랜드가 제조된다. 필요한 스트랜드 스풀 각각은 개별 트위스터 패이-오프(pay-off)에 장착된다. 트위스터 패이-오프는 스트랜드의 동일한 배설 방향으로 회전시, 스트랜드의 단위 길이당 꼬임의 수를 증가시킬 수 있는 패이-오프 시스템이다. 필요한 변경을 가하여, 트위스터 패이-오프는 스트랜드의 배설 방향에 대향한 방향으로 회전시, 스트랜드의 단위 길이당 꼬임의 수를 감소시킬 수 있다. 추가 또는 차감되는 꼬임의 수는 스트랜드의 선속도에 대한 트위스터의 회전 속도의 비율에 비례한다. 회전 속도는 조절가능한 것이 바람직하다. 양자 모두의 속도가 조절가능한 것이 가장 바람직하다.
모든 스트랜드는 번칭 기계의 도입부에서 조립점으로 인도된다. 여기서 스트랜드가 코드로 조립된다. 스트랜드는 단위 길이당 Nc 꼬임을 획득한다. 코드의 배설 방향이, 스트랜드의 배설 방향에 대향하기 때문에, 스트랜드는 단위 길이당 Nc 꼬임으로 풀려진다. 트위스터 패이-오프의 회전 속도는 최종 코드내의 스트랜드의 단위 길이 당 정확한 꼬임 수가 얻어지도록 적응되어야만 한다. 최종적으로, 코드가 번칭 기계 내측에서 코드 스풀상에 권취된다.
본 발명자는 청구된 바와 같은 파인 코드를 획득하기 위해, 스트랜드가 스트랜드 스풀로부터 코드 스풀로의 그 트랙을 따라 국지적으로 획득하는 단위 길이 당 꼬임의 수가 최소화되어야 한다는 것, 즉, 명확히는 Nc + Ns 미만, 바람직하게는 Ns에 근접며, 심지어, 코드내로의 진입 이전에 Ns 미만인 것도 배제되지 않는다는 것을 발견하였다. 스트랜드에 주어지는 꼬임의 임의의 잉여상태는 -이들 꼬임이 코드의 번칭시 최종적으로 스트랜드의 밖으로 취출되는 경우에도- 스트랜드의 '헐거움'을 초래하며, 이는 바람직하지 못한 구조적 신장에 반영되어, 동기 벨트의 치수적 제어 문제를 유발한다. 비록, 상술한 바가 본 발명의 개념을 단순하고 명백하게 반영하지만, 이 견해의 실시시의 감축은 프로세스에 소정의 현저하지 않은 변경을 필요로한다.
이 견지를 구현하는 첫 번째 방식은 청구항 7에 기술된 바와 같이 패이 오프 인장을 비상한 고 레벨로 증가시키는 것이다. 패이 오프 인장은 스트랜드의 항복 파괴 부하 에 관하여 표현되는 것이 가장 편리하다. 적어도, 패이-오프 인장은 스트랜드의 파괴 부하의 15% 보다 높아야만 한다. 이는 20%를 초과하는 것이 바람직하다. 패이-오프 인장을 증가시킴으로써, 스트랜드상에 토크가 작용하며, 따라서, 스트랜드는 풀려지는 경향을 가지고, 그에 의해, 스트랜드 스풀로부터 코드 스풀로의 그 여정 동안 회전하기 시작한다. 이 회전으로 인해, 코드내로의 진입 이전의 스트랜드의 총 꼬임 수가 낮아진다.
이 방법의 두 번째 중요한 특징은 번칭 기계의 입구 풀리가 진입 및 진출 코드에 의해 형성되는 평면에 관하여 각도를 이루고 배치되어야한다는 것이다(청구항 8). 이 풀리 이후, 코드는 보우(bow)의 단부에 있는 반전 풀리를 향해 보우내에서 안내된다. 선택적으로, 이들 풀리는 홈이 형성된다. 이들 풀리는 코드의 직경 보다 큰 U 형상 홈을 갖는 것이 매우 보다 바람직하다. 일반적으로, 입구 풀리의 회전축은 진출 코드를 진입시킴으로써 형성되는 평면에 수직, 즉, 그 평면의 법선을 따라 배향된다. 본 발명에 따라서, 입구 풀리 축은 이 법선에 관하여 경사진다. 이 경사는 코드가 그 폐쇄 방향으로 U 형상 홈내에서 구르도록 설정된다. 폐쇄 방향은 코드상의 꼬임의 수가 증가하는 회전 방향이다. 풀리의 축이 진입 및 진출 코드에 의해 형성되는 라인의 양분선 둘레에서 회전되는 것이 보다 바람직하다. 입구 및 반전 풀리 양자 모두는 각지게 배치되는 것이 매우 보다 바람직하다(청구항 8). 입구 및 반전 풀리를 각지게 배치하는 원리는 코드내의 스트랜드가 그 최종 꼬임 수를 획득하는 지점을 조립 지점으로 이동시키기 위한 것이다. 이 방식으로, 번칭 기계의 보우내의 스트랜드의 풀림이 방지된다. 명확성을 위해, 현 기술 상태의 번칭 기계에서(각지게 배치된 풀리가 없음), 코드는 입구 풀리에서 그 최종 꼬임 수의 절반을 받게되며, 반전 풀리에서, 그 최종 꼬임 수의 다른 절반을 받게 된다. 그러므로, 스트랜드는 코드내의 그 최종 위치를 취득하는 동안, 번칭 기계의 보우내에서의 그 여정 동안 풀려지게 된다. 따라서, 코드내에서, 스트랜드는 느슨한 상태로 고정되어 다시 너무 높은 구조적 신장을 유발하며, 이는 순차적으로, 동기 벨트의 치수적 제어 문제를 초래한다.
본 발명의 방법의 제3 특징은 스트랜드 스풀로부터 코드 스풀까지 스트랜드가 이동하는 경로에 관한 것이다. 본 발명자는 이 경로가 임의의 유형의 안내 부재, 롤러, 풀리 또는 스트랜드의 회전을 방해할 수 있는 임의의 다른 디바이스에 의해 방해받지 않아야만 한다는 것을 발견하였다. 임의의 이런 디바이스는 번칭 기계에 의한 풀림의 규제를 초래하고, 이는 본 발명에 따라 방지되어야 한다(청구항 9).
본 발명의 제3 양태에 따라서, 동기 벨트의 보강을 위한 이런 코드의 용도가 청구된다(청구항 14). 이런 벨트는 양호한 치수적 제어를 가지며, 사용 동안, 안정하게 남아 있는다.
이제, 첨부 도면을 참조로, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 중요도의 파라미터와 함께, 파인 스틸 코드의 전형적인 부하-신장을 도시하는 도면.
도 2는 종래 기술 및 제1 양호한 실시예에 따른 유형 7x3x0.15의 파인 스틸 코드의 부하 신장 다이어그램을 도시하는 도면.
도 3은 종래 기술 및 제2 양호한 실시예에 따른, 유형 3x3x0.15의 파인 스틸 코드의 부하 신장 다이어그램을 도시하는 도면.
도 4a는 종래 기술 제조 방법 및 본 발명의 제조 방법을 예시하는 도면.
도 4b는 현 기술 상태 방법 'CP' 및 본 발명의 방법 'IP' 양자 모두를 위한 스트랜드 스풀로부터 코드 스풀까지의 그 여정중에 스트랜드상의 단위 길이당 꼬임의 변화를 예시하는 도면.
도 5는 각지게 장착될 수 있는 풀리를 예시하는 도면.
제1 양호한 실시예에서, 본 발명자는 하기의 공식을 특징으로 하는 코드의 7x3 유형을 제조하였다 :
[(3x0.15)9s + 6x(3x0.15)9s]8Z
즉, S 방향으로 9mm의 배설 길이를 갖는 함께 꼬여진 3개 필라멘트로 구성된 코어 스트랜드가 코어에 대해 S 방향으로 9mm의 배설 길이를 갖는 함께 꼬여진 3개 필라멘트로 구성된 65개 외부 스트랜드와 조합된다. 스트랜드는 Z 방향으로 8mm의 배설 길이를 갖는 코드로 꼬여진다. 필라멘트는 보통 탄소강 필라멘트이며, 약 0.725wt%의 탄소 함량과, 고온 침지 갈바나이징된 아연 코팅을 구비한다. 코드는 종래의 프로세스 및 본 발명의 프로세스에 따라 필라멘트로부터 제조되었다. 코드는 0.371mm2의 금속 단면적을 갖는다(DIN 3051에 따라, 즉, 필라멘트 단면의 합).
제1 종래의 프로세스를 도 4a에 의거하여 설명한다. 그후, 이 프로세스에 대한 본 발명의 변경을 부각할 것이다. 스트랜드 스풀(2)은 -미터당 Ns 꼬임을 갖는 스트랜드를 포함- 트위스터 패이-오프 시스템(4)에 장착된다. 본 기술에 공지된 바와 같은 트위스터 패이-오프(1)는 두 개의 회전점(미도시) 사이에 현수된 고정적으로 매달려진 크래들(미도시)에 스풀(2)을 회전가능하게 장착함으로써 물리적으로 구현될 수 있다. 스트랜드는 회전하는 반전 풀리 또는 가이드 부재(4)위의 제1 회전점을 통해, 스풀로부터 제2 회전점으로 당겨지며, 제2 회전점에서 다시 회전하는 반전 풀리 또는 안내 부재(5)가 스트랜드가 그 스풀로부터 당겨지는 방향에 대향한 방향으로 트위스터 패이-오프 외부로 스트랜드를 인출한다. 제1 로부터 제2 풀리로의 그 여정 동안, 스트랜드는 고정 크래들 둘레에서 회전하는 플라이어(3)를 통해 안내될 수 있다. 그러나, 플라이어(3)가 없는 실시예도 본 기술에 알려져 있다. 스풀 회전축 자체가, 스트랜드가 패이-오프를 그를 따라 벗어나게 되는 축 둘레에서 회전하고, 후자의 축은 스풀 회전축에 수직인 트위스터 패이-오프의 다른 실시예가 알려져 있다. 또한, 트위스터 패이-오프의 이들 실시예도 명백히 본 발명의 프로세스에 포함된다. 트위스터 패이-오프는 Ns에 미터당 다수의 꼬임을 추가한다. 추가된 꼬임의 수는 코드의 꼬임의 수(Nc)에 대응하여야 하며, 그 이유는 번칭 기계(13)가 추후 이 꼬임 수를 정확하게 제거할 것이기 때문이다. 도 4b의 P0와 P2 사이의 점선은 스트랜드의 단위 길이당 꼬임의 수의 증가를 개략적으로 도시한다.
P2(도 4a)에서, 트위스터 패이 오프를 벗어난 이후, 스트랜드는 조립점(8)에서 코드를 형성하도록 스트랜드가 편의에 따라 다른 스트랜드(7)와 조합될 수 있도록 서로 다른 안내 풀리(6) 위로 안내된다. 각 스트랜드에 대하여, 개별 트위스터 패이-오프가 동일한 프로세스 조건하에서 동작되어야만 한다. 조립점(8)에서, 스트랜드는 번칭 기계(13)에 의해 함께 꼬여진다. 조립점(8)과 코드 스풀(12) 사이에서, 코드는 미터당 Nc 꼬임을 받으며, 스트랜드는 미터당 Nc의 꼬임이 풀려진다. 번칭 기계(13)의 동작 원리로 인해, 약 Nc/2 꼬임이 입구 풀리(9)와 반전 풀리(10) 사 이에서 스트랜드로부터 풀려지고, 나머지 Nc/2 꼬임은 반전 풀리(10)와 코드 스풀(12) 사이에서 스트랜드로부터 풀려진다. 스트랜드상의 꼬임의 수의 전개가 도 4b의 P4와 P6 사이에 점선으로 예시되어 있다.
특정 실시예에 대하여, Ns는 미터당 (1000/9) 꼬임이며, Nc는 미터당 (1000/8) 꼬임이다. 코드가 스트랜드의 것에 대향한 배설 길이를 갖기 때문에, 스트랜드는 스트랜드 스풀로부터 코드 스풀로의 그 여정 중에 풀려지게 되며, 이는 's' 방향으로의 4.235mm의 배설 길이에 대응하는 미터당 (1000/9) + (1000/8) 꼬임까지 꼬여짐으로써, 보상되어야만 한다. 도 4b('CP'로 표시된 점선)는 종래의 프로세스의 스트랜드 스풀로부터 코드 스풀로의 그 여정중의 스트랜드상의 미터당 꼬임의 수의 전개를 예시한다. 4.235mm의 밀집한 꼬임은 그들이 9mm의 배설 길이로 풀려질 때, 스트랜드내에 나선형 소성 변형을 남긴다는 것은 명백하다. 이 나선형 소성 변형은 높은 구조적 신장을 초래한다.
종래의 프로세스와 본 발명의 프로세스 사이의 차이점이 후술되며, 표 1에 요약되어 있다. 도 4b는 종래의 프로세스(곡선 'CP')와 본 발명의 프로세스(곡선 'IP')를 위한 스트랜드상의 단위 길이당 적용된 꼬임의 수의 차이를 예시한다.
[표 1]
프로세스 파라미터 종래의 프로세스 본 발명의 프로세스
최초 스트랜드 배설 길이 9mm 14mm
최초 미터당 스트랜드 꼬임 111tw/m 71.4tw/m
번칭 기계의 회전 속도에 대한 트위스터의 회전 속도의 비율 1.000 1.311
스트랜드 파괴 부하에 대한 스트랜드 패이-오프 인장의 비율 7.7% 15%
번칭 기계의 풀리 각도 입구 풀리 : 0° 반전 풀리 : 0° 입구 풀리 : 10° 반전 풀리 : 10°
스트랜드 스풀로부터 코드 스풀까지의 풀리의 수 6 4
결과적인 코드 코드 'CP' 코드 'IP'
먼저, 원래의 스트랜드의 꼬임의 수(ns)는 도 4b의 P0에 표시된 바와 같이 본 발명의 프로세스에서 Ns 와 같거나 그 보다 작다. 이로 인해, 트위스터 패이-오프는 최종 코드의 스트랜드의 정확한 단위 길이당 꼬임수를 취득하기 위해, 번칭 기계 보다 높은 회전 속도로 구동되어야만 한다.
그러나, 적용된 꼬임은 종래의 프로세스에서 보다 스트랜드에 높은 패이-오프 인장을 인가함으로써, Ns + Nc의 국지적 레벨로 누적되는 것이 물리적으로 방지된다. 코드의 패이-오프 인장을 증가시킴으로써, 토크가 스트랜드내에 발생되고, 스트랜드를 풀려지게 하며, 따라서, 도 4b의 P2의 곡선 'IP'상의 꼬임 수를 Ns+Nc 보다 매우 낮게 감소시킨다.
스트랜드의 자유 회전을 가능하게 하는 다른 개선은 도 4a의 안내 풀리(6)의 제거이다. 안내 풀리는 그들이 코드를 굴곡시키자 마자, 스트랜드의 회전을 규제하는 경향을 갖는다. 일부 풀리가 제거되었기 때문에, 또한, 스트랜드는 도 4b의 곡선 'IP'상에 도시된 바와 같이 P3에서 누적되지 않는다.
스트랜드내의 꼬임의 누적을 제한하기 위한 다른 개선은 번칭 기계의 스트랜 드 풀림 작용을 조립점(8)에 보다 근접하게 이동시키는 것이다. 이는 도 5에 예시된 바와 같이 각도가 형성된 상태로 번칭 기계의 입구 및/또는 반전 풀리(9)를 배치함으로써 달성된다. 진입 코드(51)는 U 홈형 풀리(56)위로 안내되고, 진출 코드(52)로서 벗어난다. 지면에 수직인 진입 코드(51)와 진출 코드(52)의 양분선은 55로서 표시되어 있다. 풀리(54)의 축은 진입 코드(1) 및 진출 코드(2)에 의해 형성되는 평면(53)에 대한 법선에 관하여, 각도 α에 걸쳐 회전된다. 각도의 방향은 코드가 폐쇄되는 경향을 갖도록 선택되어야 한다. 풀리를 각지게 배치함으로써, 코드는 풀리의 U 형상부내로 구르고, 코드내의 스트랜드를 꼬이게 하며, 따라서, 또한, 스트랜드내의 필라멘트가 풀려지게 한다. 따라서, 코드는 종래의 프로세스에서 보다 조립점에 매우 근접하게, 그 최종 배설 길이를 획득한다. 결과적으로, 스트랜드는 코드 형성 동안, 도 4b에 P4로 예시된 바와 같은 종래의 프로세스에서 보다 매우 작은 정도로 풀려지게 된다(곡선 'IP'에 대해 곡선 'CP'를 비교).
두 개의 서로 다른 프로세스에 따라 형성된 코드 'CP' 및 'IP'의 부하-신장 곡선의 차이점이 도 2에 도시되어 있다. 이들 곡선의 특징은 표 2에 요약되어 있다.
[표 2]
제품 파라미터 코드 'CP' 코드 'IP'
코드 파괴 부하 920N(*) 920N(*)
저 부하 한계 1.84N 1.84N
고 부하 한계 184N 184N
제20 사이클의 복귀부상에서의 구조적 신장 0.160% 0.018%
신장 탄성 계수에 상당하는 구배 115 910N/mm2 175 461N/mm2
제1 사이클 이후의 신장 0.006% 0.012%
(*) 목표값, 비측정.
도 2에서, 도 1을 위해 설명된 바와 다른 특징의 아이덴티피케이션이 사용되었다. 또한, 본 발명의 코드가 이들 한계 사이에 잔류한다는 것을 예시하는 신장의 0.06%의 폭을 갖는 스트립 'J'도 추가되어 있다(청구항 3).
제2 양호한 실시예는 3x3x0.15 코드이며, 표 3에 사용되는 처리 조건 및 얻어진 제품 특징 양자 모두가 요약되어 있다. 부하-신장 곡선은 도 3에서 발견할 수 있다. 3x3x0.15 구성은 하기와 같이 구성된다 :
[3x(3x0.15)9s]8Z
[표 3]
파라미터 종래의 프로세스 본 발명의 프로세스
최초 스트랜드 배설 길이 9mm 14mm
최초 미터당 스트랜드 꼬임 111tw/m 71tw/m
번칭 기계의 회전 속도에 대한 트위스터의 회전 속도의 비율 1.000 1.311
스트랜드 파괴 부하에 대한 스트랜드 패이-오프 인장의 비율 10% 18%
번칭 기계의 풀리 각도 0°/0° 10°/0°
스트랜드 스풀로부터 코드 스풀까지의 풀리의 수 6 4
코드 파괴 부하 520N(*) 520N(*)
저 부하 한계 1N 1N
고 부하 한계 104N 104N
제20 사이클의 복귀부에서의 구조적 신장 0.105% 0.020%
신장 탄성 계수에 상당하는 구배 145 595 N/mm2 185 378mm2
제1 사이클 이후의 신장 0.047% 0.015%
(*) 목표값, 비측정.
제3 양호한 실시예는 하기와 같이 상세히 설명될 수 있는 (3+5x7)x0.15 파인 스틸 코드에 관한 것이다.
[(3x0.15)9s+5x(0.15+6x0.15)10s]12.5Z
이 코드는 표준 및 본 발명에 따라 제조되었으며, 하기의 결과가 얻어졌다:
[표 4]
파라미터 종래의 프로세스 본 발명의 프로세스
코드 파괴 부하 1730N(*) 1730N(*)
저 부하 한계 3.46N 3.46N
고 부하 한계 346N 346N
제20 사이클의 복귀부상에서의 구조적 신장 0.085% 0.023%
신장 탄성 계수에 상당하는 구배 142 000N/mm2 173 000N/mm2
제1 사이클 이후의 신장 0.006% 0.0085%
(*) 목표값, 비측정.
제4 양호한 실시예에서, 제1 실시예의 7x3x0.15가 엘라스토머 코팅으로 코팅되었다. 이 코팅 이전에, 코드는 스팀 그리스제거(steam degreasing) 단계에 의해 세정되었다. 후속하여, 코드가 물 및 이소프로판의 혼합물에 용해된 N-(2-아미노 에틸)-3-아미노 프로필 트리 메톡시 시레인의 1.5vol% 용액내에 침지되었으며, 건조 단계가 이어졌다. 접착 촉진을 위해 이런 유기 기능성 시레인을 사용하는 것은 본 기술 분야에 알려져 있다(예로서, WO 2004/076327 참조). 후속하여, 코드가 Bayer로부터의 Desmopan(R)392의 층으로 코팅되어 나선 코드 직경이 0.90mm으로부터 1.00mm으로 확장되었다. 코팅은 표준 압출기에 의해 수행되었으며, 여기서, 스틸 코드는 압출기 헤드에 진입하기 이전에 180℃로 예열되었다. 100bar의 압력에서 225℃에서 압출기 헤드내로 폴리우레탄이 사출되었다. 코팅 이후, 코팅된 파인 스틸 코드가 수중에서 냉각되었다. 12.7mm의 실시예 길이에 걸친 ASTM D2229/93 테스트에 따른 접착 테스트는 50xDxL = 575를 초과하는 폴리우레탄 블록으로부터 코드가 당겨지기 이전에 파괴된 6개 코드를 제외한 5개로서, 929N을 초과하는 인출력을 나타내었다. 부가적으로, 코드의 단면은 21개 필라멘트 각각이 PU에 매설되어 있다 는 것을 나타내었다.
따라서, 코팅된 코드(코드 'IP+PU')는 표 5에 요약된 바와 같은 원래의 본 발명의 코드와 동일한 양호한 신장 거동을 나타내었다.
[표 5]
제품 파라미터 코드 'CP' 코드 'IP' 코드 'IP+PU'
저 부하 한계 1.8N 1.8N 1.8N
고 부하 한계 180N 180N 180N
제20 사이클 이후의 복귀부상의 구조적 신장 0.089% 0.012% 0.012%
신장 탄성 계수에 상당하는 구배 134 000N/mm2 177 000N/mm2 177 000N/mm2
제1 사이클 이후의 신장 0.002% 0.007% 0.002%
제6 양호한 실시예에서, 동기 벨트의 제조 동안 양호한 특성이 소실되지 않는다는 것이 확인되었다. 폐루프 벨트가 유형 7x3x0.15의 16개 코드를 포함하는, 10mm 피치 및 840mm 길이로 제조되었다. 제1 벨트는 종래의 프로세스(CP) 코드로 제조되었고, 제2 벨트는 본 발명의 프로세스(IP) 코드로 제조되었으며, 제3 벨트는 PU로 코팅된 IP 코드로 제조되었다. 벨트는 약 15kN의 파괴 부하를 갖는다. 이들은 100N('저 부하')의 예비인장으로부터 5kN('고 부하')까지 10회 주기적으로 부하되었다. 비록, 측정 조건은 코드간에 정확히 동일하지는 않지만, 여전히, 관련 파라미터의 비교는 가능하다. 표 6은 결과를 요약한다.
[표 6]
사용된 코드 CP 코드 IP 코드 IP, PU 코드
제10 사이클의 복귀부에서의 구조적 신장 0.096% <0.010% 0.038%
제1 사이클 이후의 신장 0.041% 0.034% 0.032%
제2 내지 제10 사이클상의 고 부하와 저부하 사이의 신장 0.562% 0.466% 0.484%
사용 동안, IP 코드 및 코팅된 IP 코드를 가지는 벨트는 매우 보다 낮은 신장을 나타내었으며, - 결과적으로- CP 코드 보다 매우 낮은 치형부 마모를 나타내었다. 이는 본 발명의 코드가 '치수적 제어' 문제를 해결한다는 것을 증명한다.

Claims (14)

  1. 동기 벨트를 보강하기 위한 파인 스틸 코드이며, 상기 파인 스틸 코드는 적어도 두 개의 스트랜드를 포함하고, 상기 스트랜드 각각은 적어도 두 개의 스틸 필라멘트를 포함하는 파인 스틸 코드에 있어서,
    각각 상기 파인 스틸 코드의 파괴 부하의 0.2%에서 시작하여 상기 파인 스틸 코드의 파괴 부하의 20%까지 진행하고, 상기 파인 강철 코드의 파괴 부하의 0.2%로 복귀하는, 20회 부하 사이클을 받을 때, 상기 파인 스틸 코드는 상기 제20 부하 사이클의 복귀측에서, 상기 파인 스틸 코드의 파괴 부하의 0.2%에서 0.09% 미만의 구조적 신장을 갖는 파인 스틸 코드.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 구조적 신장은 0.06% 미만인 파인 스틸 코드.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제2 내지 제20 사이클상에서 상기 부하-신장 곡선은 두 개의 평행한, 직선 한계 라인 사이에 잔류하고, 상기 라인은 0.06% 이격되는 파인 스틸 코드.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제20 부하 사이클에서 시작점과 전환점을 연결하는 직선 라인은 150 000MPa 보다 큰 신장 탄성 계수에 상당하는 구배를 갖는 파인 스틸 코드.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제20 부하 사이클에서 시작점과 전환점을 연결하는 직선 라인은 170 000MPa 보다 큰 신장 탄성 계수에 상당하는 구배를 갖는 파인 스틸 코드.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 사이클 이후의 코드의 파괴 부하의 0.2%에서의 신장은 0.03% 미만인 파인 스틸 코드.
  7. 제1 항에 따른 동기 벨트를 보강하기 위한 파인 스틸 코드를 제조하는 방법으로서, 상기 스트랜드는 파괴 부하를 추가로 가지고, 상기 스트랜드는 제1 배설 방향 및 상기 코드의 단위 길이당 제1 꼬임 수(Nc)를 가지며, 상기 필라멘트는 제2 배설 방향과, 상기 스트랜드의 단위 길이당 제2 꼬임 수(Ns)를 가지며, 상기 제2 배설 방향은 상기 제1 배설 방향에 대향하고,
    - 스트랜드 스풀(2)상에서 단위 길이 당 제2 꼬임 수(Ns)와 같거나 그 보다 낮은 단위 길이 당 꼬임 수(ns)를 상기 스트랜드에 제공하는 단계,
    - 패이-오프 인장으로, 트위스터 패이-오프(1)내에서 상기 스풀(2)을 풀어내는 단계,
    - 번칭 기계(13)의 입구 풀리(9) 이전의 조립점(8)에서 상기 스트랜드를 조립하는 단계, 및
    - 반전 풀리(10)를 통과한 이후, 코드 스풀(12)상에 상기 코드를 권취하는 단계를 포함하는 파인 스틸 코드 제조 방법에 있어서,
    상기 패이-오프 인장은 최종 배설 대형을 조립점에 보다 근접하게 이동시키도록 스트랜드의 파괴 부하의 15% 보다 높은 것을 특징으로 하는 파인 스틸 코드 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 최종 배설 대형은 상기 입구 풀리(9) 또는 상기 반전 풀리(10)를 진입(51) 및 진출 코드(52)에 의해 형성되는 평면에 관하여 각지게 배치함으로써, 조립점으로 이동되는 파인 스틸 코드 제조 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 스트랜드상의 상기 번칭 기계에 의해 인가되는 꼬임은 상기 트위스터 패이-오프의 출구로 연속적으로 인도되는 파인 스틸 코드 제조 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 엘라스토머 코팅을 추가로 포함하고, 상기 코팅은 상기 단일 파인 스틸 코드를 둘러싸기 위한 것인 파인 스틸 코드.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 엘라스토머는 폴리우레탄인 파인 스틸 코드.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 엘라스토머 코팅은 상기 파인 스틸 코드에 부착되는 파인 스틸 코드.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엘라스토머는 상기 파인 스틸 코드의 모든 필라멘트를 실질적으로 둘러싸는 파인 스틸 코드.
  14. 제 1 항 내지 제 6항 및 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 파인 스틸 코드를 동기 벨트의 보강재로 사용하는 사용 방법.
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