KR20080029875A

KR20080029875A - 인장 지지체를 갖는 평벨트형 지지 및 구동 수단

Info

Publication number: KR20080029875A
Application number: KR1020070097760A
Authority: KR
Inventors: 아돌프 비직; 알렉산드로 다피체; 헤르베르트 바흐만; 만프레트 비르트; 로란트 로렌츠; 토비아스 노제다; 플로리안 돌트; 안젤리스 클라우디오 드
Original assignee: 인벤티오 아게
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2008-04-03
Also published as: SG141344A1; CL2007002779A1; BRPI0703620A; EP1905891B1; US20080081721A1; EP1905891A2; CA2604567A1; AU2007219370B2; HK1118880A1; ATE542952T1; TW200825246A; NO20074921L; BRPI0703620B1; AR063068A1; ZA200708063B; ES2380588T3; CN101153469B; CA2604567C; AU2007219370A1; EP1905891A3

Abstract

지지 및 구동 수단 (11) 이 인장 지지체 (1) 를 둘러싸고 있는 벨트체 (12) 또는 피복부 (12) 로 이루어진 벨트의 기하학적 형상을 갖는다. 벨트의 러닝 표면 (16) 은 편평하면서 벨트 후면 (13) 에 평행하거나 또는 사다리꼴 형상 또는 반원형 리브 (14) 및 홈부 (15) 를 가질 수 있고, 구동 풀리 또는 편향 풀리의 프로파일이 벨트의 러닝 표면에 거의 상보적이다. 1 이상의 인장 지지체 (1) 가 각각의 리브 (14) 에 제공되고, 인장 지지체 (1) 는 Z 방향 및 S 방향으로 교대로 꼬여 있다.

인장 지지체, 평벨트형 지지 및 구동 수단.

Description

인장 지지체를 갖는 평벨트형 지지 및 구동 수단{FLAT-BELT-LIKE SUPPORTING AND DRIVE MEANS WITH TENSILE CARRIERS}

본 발명은, 합성 섬유로 이루어진 2 이상의 인장 지지체를 갖는 평벨트형 지지 및 구동 수단이며, 상기 인장 지지체는 지지 및 구동 수단의 길이방향 축선에 평행하게 축선방향으로 서로 간격을 가지며 연장되어 있고 또한 피복부에 매립되어 있는 지지 및 구동 수단에 관한 것이다.

합성 섬유로 이루어진 인장 지지체를 갖는 평벨트형 지지 및 구동 수단이 명세서 WO 2004/035913 A1 에 기재되어 있는데, 이 명세서에서는, 인장 지지체로서, 꼬인 합성 섬유 실을 포함하며 길이방향으로 힘을 받도록 되어 있는 2 이상의 꼬이지 않은 스트랜드가 제공되어 있다. 스트랜드는 지지 및 구동 수단의 길이방향을 따라 서로 간격을 가지며 꼬이고 공통 피복부에 매립된다. 스트랜드 중 1 이상이 스트랜드의 합성 섬유 실과 함께 꼬여 있는 전기전도성 표시 실 (indicator thread) 을 가지며, 표시 실은 실 다발 중심의 외부에 꼬인다. 표시 실은 스트랜드의 개별 합성 섬유 실의 연성 항복 한계치보다 작은 연성 항복 한계 (ductile yield limit) 를 갖는다. 표시실의 완전성에 대한 전기적 모니터링이 가능하도 록, 표시 실과 전기 접촉이 이루어질 수 있다.

구동 풀리에 의한 구동용 합성 섬유 케이블이 명세서 EP 1 061 172 A2 에 기재되어 있다. 이 합성 섬유 케이블은, 반대 회전방향으로 꼬여 있고 또한 공통 케이블 피복부에 의해 서로 고정된 (비틀림에 대해 고정되고 평행하게 서로 떨어져 있음) 2 개의 케이블에 의해 이중 케이블로 구성되어 있다. 본 발명에 따라 양 케이블 위에 일체로 구성된 케이블 피복부는, 이중 케이블의 길이방향 하중 하에서 케이블의 토크 (케이블 구성으로 인해 발생하고 서로 반대 방향임) 를 상호 상쇄하는 토크 브리지 (torque bridge) 로서 작용하고, 따라서 이중 케이블의 단면 전체에 걸쳐서 모든 우측과 좌측 스트랜드 부품 사이의 토크 보상을 행한다. 이중 케이블은 케이블 풀리를 지나는 동안 무회전 방식으로 거동한다.

본 발명은 하나의 방안을 제안한다. 청구항 1 에 기재된 특징을 갖는 본 발명은, 인장 지지체에 더 낮은 굽힘 응력이 발생하는 지지 및 구동 수단을 제조하는 목적을 실현한다.

본 발명의 유리한 태양은 종속 청구항에 기재되어 있다.

인장 지지체로서 아라미드 스트랜드가 매립된 벨트를 생산하려는 종래의 시도는 구동 풀리 또는 편향 풀리를 지날 때 발생하는 굽힘 응력으로 인해 실패하였다. 인장 지지체는 비교적 큰 직경의 꼬이지 않은 아라미드 스트랜드로 구성된다.

구동 풀리 또는 편향 풀리 주위에서의 스트랜드가 굽혀지면, 풀리 측에 있는 스트랜드 절반부는 압축 응력을 받으며, 자유로운 스트랜드 절반부는 인장 응력을 받는다. 압축 응력을 받는 스트랜드 절반부와 인장 응력을 받는 스트랜드 절반부 사이에는 압축이나 인장을 받지 않는 중립의 섬유가 있다. 스트랜드는 과도한 압축/인장 응력을 받으면 조기에 끊어질 수 있다.

본 발명에 따른 지지 및 구동 수단에서, 구동 풀리 또는 편향 풀리를 지나는 동안 인장 지지체의 스트랜드에서의 굽힘 응력이 감소되고, 따라서 직경이 더 작은 풀리를 이용할 수 있다. 이로써 구동 풀리에서 요구되는 구동 토크가 더 작아지고, 구동 엔진도 더 작아지게 된다. 더 작은 구동 엔진은 더 경제적이며 공 간을 덜 차지한다.

각각의 인장 지지체는 여러 개의 스트랜드 층으로 이루어지고, 스트랜드 층을 형성하는 스트랜드는 꼬여 있다 (스트랜드 층의 스트랜드는 그 아래에 있는 스트랜드 층 둘레에 서로 나선형으로 꼬여 있음). 각각의 스트랜드는 여러 개의 실 층 (thread layer) 으로 이루어지는데, 실 층을 형성하는 실은 꼬여 있다 (실 층의 실은 그 아래에 있는 실 층 둘레에 서로 나선형으로 꼬여 있음). 각각의 실은 여러 개의 단일방향성 또는 꼬이지 않은 합성 섬유 (필라멘트라고도 함) 로 이루어진다. 각각의 실이 합성 재료 욕 (bath) 에 담구어 진다. 실 또는 스트랜드를 둘러싸는 합성 재료는 매트릭스 또는 매트릭스 재료로도 불린다. 실을 꼬아 스트랜드를 형성한 후, 실의 합성 재료는 열처리에 의해 균질화된다. 그러면, 스트랜드는 합성 재료에 완전히 매립된 꼬인 실 (stranded thread) 로 구성된다.

스트랜드는 꼬이지 않은 또는 단일방향성의 합성 섬유로 이루어진 꼬인 실로 구성되고, 실은 예컨대 1,000 개의 합성 섬유 (필라멘트라고도 함) 로 이루어진다. 스트랜드 내에 있는 실의 꼬임 방향은, 개별 섬유가 케이블의 인장방향 또는 케이블의 길이방향의 축선방향으로 배향되도록 제공된다. 각각의 실은 합성 섬유 욕에 담구어 진다. 실 또는 스트랜드를 둘러싸는 합성 재료는 매트릭스 또는 매트릭스 재료로도 불린다. 실을 꼬아 스트랜드를 형성한 후, 실의 합성 재료는 열처리에 의해 균질화된다. 그러면, 스트랜드는 매끄러운 스트랜드 표면을 가지며, 합성 재료에 완전히 매립된 꼬인 실로 구성된다.

섬유는 매트릭스에 의해 서로 연결되며, 서로 직접 접촉하지는 않는다. 매트릭스는 섬유를 완전히 둘러싸거나 포위하고 있으며, 침식과 마모로부터 섬유를 보호한다. 케이블 기법으로 인해, 스트랜드 내 개별 섬유 사이에 변위가 발생한다. 이러한 변위는 필라멘트 사이의 상대 운동에 의해 전달되지 않지만, 매트릭스의 가역 스트레칭에 의해 전달된다.

실을 꼬아 스트랜드를 형성하는 것을 제 1 꼬임 단계라고 한다. 스트랜드로 꼬아 인장 지지체 또는 케이블을 형성하는 것을 제 2 꼬임 단계라고 한다. 인장 지지체는 예컨대 아라미드 섬유, 벡트란 (Vectran) 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리에스테르 섬유 등과 같은 화학 섬유로 제조될 수 있다.

굽힘 응력을 감소시키기 위해, 인장 지지체는 각각의 스트랜드 층을 위해 꼬여 있는 얇은 스트랜드로 구성되며, 각각의 스트랜드는 각각의 실 층을 위한 꼬인 실로 구성된다. 스트랜드의 직경이 작아질수록, 구동 풀리 또는 편향 풀리에서의 굽힘으로 인한 굽힘 응력이 작아진다. 더 작은 스트랜드 직경 및 인장 지지체의 다중 적층 (이중 적층, 삼중 적층 또는 사중 적층) 구성으로 인해, 스트랜드의 마모를 발생시키는 스트랜드 사이의 상대 운동이 작게 유지될 수 있다. 따라서, 인장 지지체의 긴 사용 수명이 보장된다. 더욱이, 스트랜드 중 일부는 그 크기 덕분에 큰 직경의 스트랜드보다 더 큰 인장 강도를 가지며, 그 결과 유리하게 파단력이 더 커진다.

승강기 구성, 특히 승강실과 평형추용 지지 및 구동 수단으로서 사용되는 지지 및 구동 수단은 예컨대 평벨트 또는 리브 (rib) 형 벨트의 기하학적 형상을 갖 거나 톱니형 벨트의 기하학적 형상을 가질 수 있다. 현재 사용되는 다른 벨트의 기하학적 형상도 또한 가능하다. 인장 지지체는 벨트 내에서 서로 인접하게 배치되고, 인장 지지체는 S 방향과 Z 방향으로 교대로 꼬여 있으며 또한 서로 비교적 매우 가까이 놓여 있다. 개별 벨트의 기하학적 형상에 따라, 2 이상 (바람직하게는 4 ∼ 12 개) 의 인장 지지체가 제공된다.

이들 인장 지지체는 이미 설명한 것처럼 섬유 복합재료로 구성되고, 스트랜드를 둘러싸는 합성 재료 (매트릭스 재료) 는 바람직하게는 폴리우레탄으로 이루어지고 또 50D ∼ 75D 의 경도를 가지며, 인장력을 받는 섬유는 바람직하게는 아라미드로 이루어진다. 마찰 및 마모 계수의 감소를 위해, 1 % ∼ 10 % 테플론이 매트릭스 재료에 혼합된다. 또한, 왁스 또는 '테플론' 분말과 같은 다른 첨가제도 사용가능하다.

또한, 피복부의 쇼어 경도와 매트릭스의 쇼어 경도 사이에는 어떤 관계가 있다. 피복부는 72A ∼ 95A 의 쇼어 경도를 가질 수 있고, 매트릭스는 80A ∼ 98A 의 쇼어 경도를 가질 수 있다. 피복부와 매트릭스의 재료 경도가 서로 가까워지면, 실험에서 나타난 것처럼, 피복부와 매트릭스 사이에 개선된 관계가 얻어진다. 경도가 너무 큰 피복부 재료를 사용하면, 크랙 (crack) 의 발생이 촉진됨을 고려하여야 한다. 스트랜드 (꼬여서 인장 지지체를 형성함) 의 매트릭스 재료로 너무 연한 것을 선택하면, 스트랜드의 마모가 증가하게 되고 사용 수명이 크게 감소하게 된다. 피복부의 경우 쇼어 경도 85A 그리고 매트릭스의 경우 쇼어 경도 95A (쇼어 경도 54D 에 상응함) 인 경우가 이상적인 것으로 밝혀졌다.

지지 및 구동 수단에서의 토크를 회피하기 위해, 인장 지지체는 S 방향 및 Z 방향으로 교대로 꼬여 있다. 한 인장 지지체의 토크는 다른 인장 지지체의 토크에 반대되는 방향으로 작용하기 때문에, 토크는 서로 상쇄된다. 토크에서 중립인 지지 및 구동 수단은 인장력의 도입으로 인해 꼬이지 않는다. 그리고, S 방향으로 꼬인 2 또는 3 개의 인장 지지체 및 Z 방향으로 꼬인 2 또는 3 개의 인장 지지체가 서로 인접하게 배치될 수 있다. S 방향 및 Z 방향으로의 꼬임이 지지 및 구동 수단의 중심을 지나는 길이방향 축선에 대해 토크에 있어서 중립인 것이 중요하다.

구동 풀리 또는 편향 풀리의 직경 (D) 에 대한 스트랜드 층의 꼬임 길이 (lay length) 의 최적의 비가 부가적으로 유리하다. 꼬임 길이 (SL) 는 구동 풀리 또는 편향 풀리에 걸리는 꼬임 길이 (SL) 의 필요한 개수 (n), 상기 풀리의 직경 (D), 및 감김 각도 (α) 에 의존하는데, 여기서

SL = (Pi·D·α)/(n·360°)

이며, n 은 실험으로 결정되며 2 ∼ 5 이다.

또한, 꼬임 길이 (SL) 는 합성 섬유의 E 계수와 관련되어 있다. E 계수가 증가하면, 동일한 섬유 단면적에 있어서 지지 수단의 스프링 강성의 감소 없이 더 작은 꼬임 길이가 선택될 수 있다. 꼬임 길이 (SL) 는 일반적으로 인장 지지체 직경 (d) 의 4 ∼ 10 배이다. SL = (4 ∼ 10) × d 이고, 비 (D/d) (구동 풀리 직경 (D) 대 인장 지지체의 직경(d)) 가 10 ∼ 50 이다.

구동 풀리에서의 인장 지지체의 압력 (p) 은 다음 식에 따라 계산된다:

p = 2 × F × k / (d × D)

F = 최대 정적 (static) 인장력

d = 인장 지지체 직경

D = 구동 풀리 직경 또는 풀리 직경

k = 확대 계수 ≥ 1 (홈부의 기하학적 형상에 의존함).

p 는 2 ∼ 50 MPa 의 값을 가질 수 있다.

본 발명에 따른 지지 및 구동 수단은 평벨트형이며 또한 합성 섬유로 이루어진 2 이상의 인장 지지체를 포함하고, 인장 지지체는 지지 및 구동 수단의 길이방향 축선에 평행하게 축선방향으로 서로 간격을 가지며 연장되어 있고 또한 피복부에 매립되어 있고, 각각의 인장 지지체는 여러 개의 스트랜드를 포함하고, 각각의 스트랜드는 여러 개의 꼬인 실로 형성되어 있다.

이하에서, 첨부 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1 은 인장 지지체 (1) 의 구성을 보여준다. 인장 지지체 (1) 는 여러 개의 스트랜드 층, 즉 외부 스트랜드 층 (2), 제 1 내부 스트랜드 층 (3), 제 2 내부 스트랜드 층 (4) 및 코어층 (5) 을 포함한다. 피복부는 도면 부호 "6"으로 나타내었다. 외부 스트랜드 층 (2) 의 스트랜드 (7) 의 구성 및 직경은 동일하다. 제 1 내부 스트랜드 층은 직경이 큰 스트랜드 (8) 와 작은 스트랜드 (9) 로 구성된다. 큰 스트랜드 (8) 의 직경은 제 2 내부 스트랜드 층 (4) 의 스트랜드 (10) 와 코어 층 (5) 의 직경과 거의 같다. 외부 스트랜드 층 (2) 의 스 트랜드 (7) 의 직경은 제 1 내부 스트랜드 층 (3) 의 큰 스트랜드 (8) 와 제 2 내부 스트랜드 층 (4) 의 스트랜드 (10) 보다 크다. 내부 스트랜드 층 (3, 4) 의 큰 스트랜드 (8) 의 직경은 제 1 내부 스트랜드 층 (3) 의 작은 스트랜드 (9) 보다 크다. 제 1 내부 스트랜드 층 (3) 의 큰 스트랜드 (8) 와 제 2 내부 스트랜드 층 (4) 의 스트랜드 (10) 의 직경은 코어 층 (5) 의 직경과 거의 같다. 코어 층 (5) 의 주위에 제 2 내부 스트랜드 층 (4) 의 스트랜드 (10) 가 꼬여 있고, 제 2 스트랜드 층 (4) 의 주위에 제 1 내부 스트랜드 층 (3) 의 스트랜드 (8, 9) 이 꼬여 있으며, 제 1 내부 스트랜드 층 (3) 의 주위에 외부 스트랜드 층 (2) 의 스트랜드 (7) 가 꼬여 있다.

스트랜드 (5, 7, 8, 9, 10) 는 꼬인 실로 구성되며, 이 실은 꼬이지 않은 또는 단일방향성의 합성 섬유로 구성된다. 인장 지지체 (1) 는 예컨대 아라미드 섬유, 벡트란 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리에스테르 섬유 등과 같은 화학 섬유로 제조될 수 있다. 또한, 인장 지지체 (1) 는 1 또는 2, 또는 3 이상의 스트랜드 층으로 구성될 수 있다.

도 1 은, 스트랜드 층의 스트랜드가 서로 떨어져 있는 인장 지지체를 보여준다. 외부 스트랜드 층 (2) 의 두 스트랜드 (7) 사이의 간격이 "d1"으로 표시되어 있다. 제 1 내부 스트랜드 층 (3) 의 두 스트랜드 (8, 9) 사이의 간격이 "d2"로 표시되어 있다. 제 2 내부 스트랜드 층 (4) 의 두 스트랜드 (10) 사이의 간격이 "d3"로 표시되어 있다. d1 은 예컨대 0.05 ㎜ ∼ 0.3 ㎜ 일 수 있고, d2 및 d3 는 0.01 ㎜ ∼ 0.08 ㎜ 일 수 있다.

상기한 상호 간격으로 인해, 외부 스트랜드 층 (2) 의 스트랜드 (7) 는 반경방향 (r) 에서 케이블 중심의 방향으로 이동가능하고, 제 1 내부 스트랜드 층 (3) 의 스트랜드 (8, 9) 에 반경방향 압력을 가할 수 있다. 반경방향 압력은 제 1 내부 스트랜드 층 (3) 의 스트랜드 (8, 9) 에 의해 제 2 내부 스트랜드 층 (4) 의 스트랜드 (10) 에 전달된다. 반경방향 압력은 제 2 내부 스트랜드 층 (4) 의 스트랜드 (10) 에 의해 코어 층 (5) 에 전달된다. 반경방향 압력은 스트랜드 층에서 스트랜드 층으로 내측방향으로 증가한다.

각 스트랜드 층의 스트랜드 (7, 8, 9, 10) 가 원주 방향 (Ur) 으로 서로 충돌하면, 외부 스트랜드 층 (2) 의 스트랜드 (7) 로부터 제 1 내부 스트랜드 층 (3) 의 스트랜드 (8, 9) 로, 또는 이들 스트랜드로부터 제 2 내부 스트랜드 층 (4) 의 스트랜드 (10) 및 코어 스트랜드 (5) 로 견인력이 전달될 수 없다.

도 2 는 도 1 에 따른 인장 지지체 (1) 를 2 개 이상 갖는 지지 및 구동 수단 (11) 의 개략도인데, 이 인장 지지체는 지지 및 구동 수단의 길이방향 축선에 평행하게 축선방향으로 연장되어 있다. 지지 및 구동 수단 (11) 은 벨트체 (12) 또는 피복부 (12) 로 구성된 평벨트의 형상을 가지며, 이 피복부는 인장 지지체 (1) 를 둘러싸고 있거나 또는 인장 지지체 (1) 가 피복부에 매립되어 있다. 벨트 후면은 도면 부호 "13"으로 표시되어 있다. 벨트의 러닝 표면은 편평하고 벨트 후면 (13) 에 평행하거나, 또는 도 2 에 도시된 것처럼, 인장 지지체 (1) 에 평행하게 축선방향으로 형성된 사다리꼴 형상의 리브 (14) 및 홈부 (15) 를 가질 수 있으며, 구동 풀리 또는 편향 풀리의 프로파일은 벨트 (11) 의 러닝 표면 (16) 의 프로파일에 거의 상보적으로 부합한다. 구동 풀리 또는 편향 풀리는 벨트 (11) 와 함께 힘 로크 (force lock) 를 이룬다. 리브 (14) 마다 한 개의 인장 지지체 (1) 가 제공되는데, 인장 지지체 (1) 는 Z 방향 및 S 방향으로 교대로 꼬여 있다. 도 2 에 나타낸 사다리꼴 형상의 리브 (14) 대신에, 반원형 리브가 제공될 수도 있다. 톱니형 벨트에서, 리브 (14) 와 홈부 (15) 는 인장 지지체 (1) 에 대해 횡방향 또는 경사진 방향으로 형성된다. 구동 풀리 또는 편향 풀리는 벨트 (11) 와 함께 형상 로크 (shape lock) 를 형성한다.

위에서 설명하고 도 3 에 나타낸 것처럼, 벨트 (11, 111) 의 인장 지지체 (1) 는 S 방향과 Z 방향으로 교대로 꼬여 있다. 외부 스트랜드 층 (2) 의 스트랜드 (7) 는 제 1 내부 스트랜드 층 (3) 의 스트랜드 (8, 9) 와 동일한 방향으로 꼬이거나 또는 제 2 내부 스트랜드 층 (4) 의 스트랜드 (10) 와 동일한 방향으로 꼬이게 된다. 또한, 한 스트랜드 층의 스트랜드의 꼬임 방향은 다른 스트랜드 층의 스트랜드의 꼬임 방향과 다를 수 있다. 그러면, 인장 지지체 (1) 는 위에서 설명한 것처럼 더 이상 동일한 꼬임으로 꼬이지 않고 역방향 꼬임 (크로스 (cross) 꼬임) 으로 꼬인다. 예컨대, 외부 스트랜드 층 (2) 의 스트랜드 (7) 는 S 방향으로 꼬일 수 있고, 제 1 내부 스트랜드 층 (3) 의 스트랜드 (8, 9) 는 Z 방향으로 꼬일 수 있으며, 제 2 내부 스트랜드 층 (4) 의 스트랜드 (10) 도 Z 방향으로 꼬일 수 있다. 역방향 꼬임으로 꼬인 인장 지지체는 토크에 있어서 중립이다.

도 3 은 도 1 에 따른 인장 지지체 (1) 를 2 개 이상 갖는 지지 및 구동 수 단 (11) 을 보여주는데, 이 인장 지지체는 지지 및 구동 수단의 길이방향 축선에 평행하게 축선방향으로 연장되어 있다. 지지 및 구동 수단 (11) 은 케이블체 (112) 또는 피복부 (112) 로 이루어진 이중 케이블 (11) 의 기하학적 형상을 가지며, 이 피복부는 인장 지지체 (1) 를 둘러싸고 있거나 또는 인장 지지체 (1) 가 피복부에 매립되어 있다. 좌측 인장 지지체 (1) 는 Z 방향으로 꼬여 있고, 우측 인장 지지체 (1) 는 S 방향으로 꼬여 있다. 각 인장 지지체는 여러 개의 스트랜드 층 (2, 3, 4) 을 포함하는데, 스트랜드 층을 형성하는 스트랜드 (7, 8, 9, 10) 는 꼬여 있다 (스트랜드 층의 스트랜드는 그 아래에 배치된 스트랜드 층 둘레에 서로 나선형으로 꼬여 있음). 합성 섬유가 다발로 되어 실을 형성하고, 여러 개의 실이 S 방향 또는 Z 방향으로 꼬여서 스트랜드를 형성한다.

이중 케이블 (111) 은 피복부 (112) 와 함께 편평한 케이블 또는 평벨트로서 구성되거나 또는 인장 지지체 (1) 사이에 소폭연결부 (narrowing, 113) 를 가질 수 있다. 소폭연결부를 갖는 변형예에서, 구동 풀리와 함께 이중 케이블 (111) 의 공통 러닝 표면 (116) 이, 각각의 경우에 있어서 단면에서 보았을 때 대략 인장 지지체 (1) 의 반원형 부분과 소폭연결부 (113) 의 절반으로 형성된다. 구동 풀리 또는 편향 풀리의 프로파일은 이중 케이블 (111) 의 러닝 표면 (116) 의 프로파일에 거의 상보적으로 부합한다. 그리고, 2 개 이상의 인장 지지체 (1) 가 공통 피복부에 의해 둘러싸여, 인장 지지체 (1) 사이에 소폭연결부 (113) 를 구비하거나 구비하지 않은 다중 케이블을 형성할 수 있다.

스트랜드 (7) 에 비해 훨씬 더 연성인 피복부 (112) 가 거의 제 1 내부 스트 랜드 층 (3) 까지 형성되지만, 스트랜드 (7) 의 상호 지지에 영향을 미치지 않는다. 연성의 피복부 (6) 는 원주 방향 (Ur) 으로 스트랜드 (7) 사이의 지지물로서 작용하지 않는다. 외부 스트랜드 층 (2) 의 스트랜드 (7) 는 반경방향 안쪽으로 이동하는 위치에 있다. 피복부 재료의 경도는 예컨대 쇼어 (Shore) 경도 75A ∼ 95A 일 수 있고, 스트랜드 (7) 의 매트릭스 재료 또는 스트랜드 (7) 의 매트릭스의 경도는 예컨대 쇼어 경도 50D ∼ 75D 일 수 있다.

도 4 는 리브 (14) 당 삼중으로 적층된 도 1 의 인장 지지체 (1) 를 갖는 지지 및 구동 수단 (11) 의 실시형태의 일 예를 보여준다. 이미 설명한 것처럼, 인장 지지체 (1) 는 Z 방향 및 S 방향으로 교대로 꼬여 있다. 지지 및 구동 수단 (11) 의 크기와 인장 지지체의 직경 및 스트랜드 직경의 크기는 ㎜ 로 표시된다.

도 5 는 리브 (14) 당 이중으로 적층된 인장 지지체를 갖는 지지 및 구동 수단의 실시형태의 일 예를 보여준다. 외부 스트랜드 층 (2) 은 생략되어 있다. 따라서, 더 큰 직경의 스트랜드를 사용하였다. 이미 설명한 것처럼, 인장 지지체 (1) 는 Z 방향 및 S 방향으로 교대로 꼬여 있다. 인장 지지체 직경의 크기와 스트랜드 직경의 크기는 ㎜ 로 표시된다. 도 5 에 따른 인장 지지체 (1) 의 직경과 도 6 에 따른 인장 지지체 (1) 의 직경은 동일하다. 대응 스트랜드의 직경은 상이하다.

도 4 및 도 5 에 따른 지지 및 구동 수단 (11) 은 폭이 48 ㎜ 인 경우 60 kN ∼ 90 kN 의 항복력을 가지며, 90 ㎜ 이상의 구동 풀리 직경 또는 편향 풀리 직경 에 적합하다. 지지 및 구동 수단의 원하는 사용 수명 및 원하는 굽힘 횟수뿐만 아니라, 인장 지지체 직경 (d) 에 대한 풀리 직경 (D) 의 비 (예컨대 D/d 가 16 ∼ 45 임) 가 고려되어야 한다.

도 6 은 리브 (14) 당 삼중으로 적층된 2 개의 인장 지지체 (1) 를 갖는 지지 및 구동 수단의 실시형태의 일 예를 보여준다. 이미 설명한 것처럼, 인장 지지체 (1) 는 Z 방향 및 S 방향으로 교대로 꼬여 있다. 인장 지지체 직경의 크기 및 스트랜드 직경의 크기는 ㎜ 로 표시된다.

도 7 은 리브 (14) 당 이중으로 적층된 2 개의 인장 지지체를 갖는 지지 및 구동 수단의 실시형태의 일 예를 보여준다. 외부 스트랜드 층 (2) 은 생략되어 있다. 따라서, 더 큰 직경의 스트랜드를 사용하였다. 이미 설명한 것처럼, 인장 지지체 (1) 는 Z 방향 및 S 방향으로 교대로 꼬여 있다. 인장 지지체 직경의 크기와 스트랜드 직경의 크기는 ㎜ 로 표시된다. 도 7 에 따른 인장 지지체 (1) 의 직경과 도 8 에 따른 인장 지지체 (1) 의 직경은 동일하다. 대응 스트랜드의 직경은 상이하다.

도 6 및 도 7 의 인장 지지체 (1) 는 도 4 및 도 5 의 인장 지지체 (10) 보다 실질적으로 더 작은 직경을 갖는다.

도 6 및 도 7 에 따른 지지 및 구동 수단 (11) 은 폭이 48 ㎜ 인 경우 60 kN ∼ 90 kN 의 항복력을 가지며, 90 ㎜ 이상의 구동 풀리 직경 또는 편향 풀리 직경에 적합하다. 지지 및 구동 수단의 원하는 사용 수명과 원하는 굽힘 횟수 및 인장 지지체 직경에 대한 풀리 직경의 비가 고려되어야 한다.

도 1 은 인장 지지체의 구성을 보여준다.

도 2 는 인장 지지체를 갖는 지지 및 구동 수단의 개략도이다.

도 3 은 도 1 의 인장 지지체를 갖는 지지 및 구동 수단의 실시형태의 변형예를 보여준다.

도 4 는 리브 당 삼중으로 적층된 1 개의 인장 지지체를 갖는 지지 및 구동 수단의 실시형태의 일 예를 보여준다.

도 5 는 리브 당 이중으로 적층된 1 개의 인장 지지체를 갖는 지지 및 구동 수단의 실시형태의 일 예를 보여준다.

도 6 은 리브 당 삼중으로 적층된 2 개의 인장 지지체를 갖는 지지 및 구동 수단의 실시형태의 일 예를 보여준다.

도 7 은 리브 당 이중으로 적층된 2 개의 인장 지지체를 갖는 지지 및 구동 수단의 실시형태의 일 예를 보여준다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 인장 지지체 2 외부 스트랜드 층

3 제 1 내부 스트랜드 층 4 제 2 내부 스트랜드 층

5 코어층 7, 8, 9, 10 스트랜드

11, 111 지지 및 구동 수단 12, 112 벨트체 (피복부)

13 벨트 후면 14 리브

15 홈부 16, 116 러닝 표면

Claims

합성 섬유로 이루어진 2 이상의 인장 지지체 (1) 를 갖는 평벨트형 지지 및 구동 수단 (11) 이며, 상기 인장 지지체 (1) 는 지지 및 구동 수단 (11) 의 길이방향 축선에 평행하게 축선방향으로 서로 간격을 가지며 연장되어 있고 또한 피복부 (12) 에 매립되어 있는 지지 및 구동 수단 (11) 에 있어서,

각각의 인장 지지체 (1) 는 1 이상의 스트랜드 층 (2, 3, 4) 에 배치된 여러 개의 스트랜드 (7, 8, 9, 10) 를 포함하고, 각각의 스트랜드 (7, 8, 9, 10) 는 여러 개의 꼬인 실로 형성되고, 이 실은 매트릭스 재료에 매립되어 있고 또한 합성 섬유로 이루어져 있으며, 피복부와 매트릭스의 연결을 향상시키기 위해, 피복부 재료의 쇼어 경도가 매트릭스 재료의 쇼어 경도에 맞게 되어 있는 지지 및 구동 수단.
제 1 항에 있어서, 상기 피복부 재료는 72A ∼ 95A 의 쇼어 경도를 가지며, 나선형으로 꼬인 스트랜드 (7, 8, 9, 10) 의 매트릭스 재료는 80A ∼ 98A 의 쇼어 경도를 갖는 것을 특징으로 하는 지지 및 구동 수단.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 지지 및 구동 수단 (11, 111) 이 벨트체 (12, 112) 또는 피복부 (12, 112) 로 이루어진 벨트의 기하학적 형상을 갖고, 이 벨트체 또는 피복부는 2 이상의 인장 지지체 (1) 를 둘러싸고 있거나 또는 2 이상 의 인장 지지체 (1) 가 이 벨트체 또는 피복부에 매립되어 있으며, 벨트체 또는 피복부는 러닝 표면 (16, 116) 을 갖는 것을 특징으로 하는 지지 및 구동 수단.
제 3 항에 있어서, 꼬임 (stranding) 이 벨트 중심의 길이방향 축선에 대한 벨트 (11, 111) 의 인장 지지체 (1) 의 S 방향 및 Z 방향으로의 토크에 있어 중립인 것을 특징으로 하는 지지 및 구동 수단.
제 4 항에 있어서, 인장 지지체 (1) 는 역방향 꼬임으로 꼬여 있거나 또는 한 스트랜드 층의 스트랜드의 꼬임 방향이 다른 스트랜드 층의 스트랜드의 꼬임 방향과 상이한 것을 특징으로 하는 지지 및 구동 수단.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 스트랜드 층 (2, 3, 4) 의 꼬임 길이 (SL) 가 구동 풀리 또는 편향 풀리의 직경 (D), 구동 풀리 또는 편향 풀리에 걸리는 꼬임 길이 (SL) 의 필요한 개수 (n), 합성 섬유의 E 계수, 및 구동 풀리 또는 편향 풀리에서의 지지 및 구동 수단 (11) 의 감김 각도 (α) 에 의존하는 것을 특징으로 하는 지지 및 구동 수단.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 벨트 (11, 111) 의 러닝 표면 (16, 116) 이 편평하거나 또는 리브 (13) 와 홈부 (15) 를 가지며, 구동 풀리 또는 편향 풀리의 프로파일이 벨트 (11) 의 러닝 표면 (16) 의 프로파일에 거의 상 보적으로 부합하며, 구동 풀리 또는 편향 풀리는 벨트 (11, 111) 와 함께 힘 연결 (force couple) 또는 형상 연결 (shape couple) 을 이루는 것을 특징으로 하는 지지 및 구동 수단.
제 7 항에 있어서, 인장 지지체 직경 (d) 에 대한 구동 풀리 직경 (D) 또는 편향 풀리 직경 (D) 의 비 (D/d) 가 16 ∼ 50 인 것을 특징으로 하는 지지 및 구동 수단.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 각각의 리브 (14) 에 대해 1 이상의 인장 지지체 (1) 가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 지지 및 구동 수단.