KR101933204B1 - 벨트 제조방법 및 2층접합기 - Google Patents

Abstract

표면층이 될 표면시트(112’)와, 코어층이 될 코어 시트(111’)를 준비하고, 코어 시트(111’)에 복수의 돌조를 형성하며, 복수의 돌조를 피복하도록 표면시트(112’)를 접합시켜 압축층 형성부(11’)를 형성한다.

Description

벨트 제조방법 및 2층접합기

본 발명은, V 리브드 벨트, 로우 엣지 V 벨트, 코그드 V 벨트, 이붙이 벨트 등의 벨트 제조방법 및 2층접합기에 관한 것이다.

단섬유가 배합된 미가교 고무 조성물을 압출 성형할 경우, 단섬유의 배향이 불충분해지기 때문에, 얻어진 미가교 고무시트를 이용하여도 저가이면서 이상음 성능이나 내마모성이 우수한 V 리브드 벨트를 제조하기가 어렵다. 따라서, 실제로는, 단섬유가 배합된 미가교 고무 조성물을 혼련하고, 이어서, 이를 캘린더로 압연하여 단섬유가 길이방향으로 배향된 미가교 고무시트로 성형하고, 계속하여, 그 미가교 고무시트를 일정 길이마다 길이방향에 대해 직교하는 방향으로 절단하여 고무 단편을 형성하고, 그리고, 그들 고무 단편의 측변끼리를 이음으로써, 단섬유가 폭방향으로 배향된 V 리브를 형성하기 위한 미가교 고무시트를 제작하였다. 그러나, 이 방법으로는, 고가의 단섬유를 사용해야 하며, 그 배향 제어를 엄밀히 실시할 필요가 있다.

그래서, 특허문헌 1에 따른 벨트 제조방법과 같이, 압축 고무층용 미가교 고무시트를, 단섬유가 배합되지 않은 중공 입자 및 발포제 중 적어도 한쪽이 배합된 미가교 고무 조성물을 이용하여 압출 성형에 의해 제작하는 것이 알려졌다.

또한 종래부터, 리브 표면이 소정의 2방향으로 신축이 자유로운 범포로 피복되고, 그 벨트 매트릭스가 범포의 결(texture)을 투과하는 V 리브드 벨트를 몰딩법을 이용하여 제조하는 것이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 2 참조). 이 몰딩법에서는, 리브 표면이 벨트 매트릭스의 외주에 배치된 범포를, 벨트 매트릭스와 함께 쉘 내주면에 형성된 멀티 리브 형상의 금형에 누르고, 벨트 매트릭스를 가교함으로써 성형된다.

특허문헌 1 : 일본특허 제5156881호 공보 특허문헌 2 : 일본특허 제5717810호 공보

특허문헌 1과 같이, 표면 고무를 고가의 저마찰 계수, 내열성 고무로 하고, 내부 고무를 저가의 순고무로 하는 것은, 벨트 원가 절감에 유효한 수단이기는 하다.

그러나, 2층고무를 평탄한 시트로부터 금형에 의해 형성할 경우나 2색 압출로 형성하고자 할 경우, 도 5b에 나타내는 바와 같이, 압축층 형성부(511’)에 있어서, 돌조(rib)(511a’) 사이의 홈 부분의 두께 t1과 돌조(511a’)의 정점 부분의 두께 t2에서 표면층(512’) 두께 차이에 큰 차가 생겨 버린다(t2＞t1). 예를 들어, t2＝0.9㎜에 대해 t1＝0.2㎜이다. 표면층의 두께가 불균일해지고, 특히 벨트 성능 상 중요한 리브 바닥부에 표면고무층이 거의 형성되지 않는다는 문제가 있다. 이 경우, 조금만 마모되어도, 내부 고무가 노출되고 마찰 계수가 높아져, 이상음이 발생한다는 문제가 있다.

또한, 특허문헌 2와 같은 몰딩법에서는, 평탄한 미가황 고무 표면에 범포를 적층한 상태로 멀티 리브 형상 금형에 프레스 및 가열하므로, 금형 리브 형상 선단 부분이 미가황 고무와 적층된 범포를 누르도록 하여 국부적으로 범포를 당겨 늘리면서, 또 미가황 고무를 강제적으로 유동시키면서 리브 형상을 형성하기 때문에, 벨트 리브 바닥(금형 리브 선단)부에서 국부적으로 과대하게 신장된 범포는 결이 벌어지고, 그 부분으로 유동된 미가황 고무가 들어가, 벨트 표면으로까지 고무가 노출되는 상태가 된다. 그 결과, 벨트의 마찰 계수가 과대해져 벨트 이상음이 발생하였다.

또한, 몰딩법의 상기 문제점을 해소하기 위해서는, 폴리우레탄 탄성사를 범포 중에 혼재시켜, 미리 범포를 크게 수축시킴으로써 범포가 국부적으로 당겨 늘려져도 결의 크기가 크게 늘어나지 않는 특수한 범포를 이용할 필요가 있으나, 매우 특수한 구성의 범포이기 때문에 가공 공정수가 매우 많고, 원가가 높은 범포이며 또한 내열성이 낮은 폴리우레탄 탄성사를 사용하기 때문에, 벨트가 고온에서 사용되는 환경 하에서는, 폴리우레탄이 조기에 열 열화를 일으킴으로써 조기에 벨트 마모를 일으키는 등, 비용면, 내구성면 양쪽에 문제가 있다.

본 발명은, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 바는, 표면층이 크게 신장되지 않도록 하면서 압축층을 피복함으로써, 고가의 단섬유를 이용하는 일 없이 저가이면서 이상음 성능이나 내마모성이 우수한 벨트를 제조할 수 있도록 하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는, 표면부의 표면층과 내부의 하나 또는 복수의 돌조를 갖는 코어층을 갖는 압축층을 구비한 벨트 제조방법을 전제로 한다.

그리고, 제 1 발명의 상기 벨트 제조방법은, 상기 표면층이 될 표면시트와, 상기 코어층이 될 코어시트를 준비하고(준비공정), 상기 코어시트에 복수의 상기 돌조를 형성하며(돌조 형성공정), 상기 돌조가 형성된 상기 코어시트의 표면을 피복하도록 상기 표면시트를 접합시켜 압축층 형성부를 형성하는(접합공정) 구성으로 한다.

이와 같이 구성하면, 코어시트에 접합시키기 전에 표면시트를 돌조에 대응시킨 형상(예를 들어, V 벨트의 V 형상, V 리브드 벨트의 V 리브 형상, 코그드 벨트의 코그 형상, 이붙이 벨트의 톱니 형상)으로 성형함으로써, 표면시트에 안정된 연신율을 확보할 수 있으므로, 표면층 두께의 불균일이 발생하기 어려워진다. 이로써, 벨트 성능 상 중요한 리브 바닥부에 표면층이 거의 형성되지 않는다는 문제가 발생하지 않고, 따라서 조금만 마모되어도 내부 고무가 노출되고 마찰 계수가 높아져 이상음이 발생하는 일 없이 표면층의 내구성이 확보된다. 표면시트가 범포일 경우에는, 미리 형성된 돌조에 범포를 피복함으로써, 돌조의 리브 홈부에 범포가 당겨 늘려질 때, 자유롭게 신축 가능한 상태인 범포가, 범포 전체로 당겨 늘려져 리브 홈부에 접합되므로, 리브 홈부에서만 범포가 국부적으로 신장되는 일 없이, 균일하고 작은 연신율로 접합된다. 또한, 특히 코어시트가 미가교 고무일 경우, 미가교 고무는 이미 리브 형상에 상당하는 돌조가 형성되므로, 부착될 때 미가교 고무가 유동되는 일은 거의 없고, 따라서, 범포의 결이 늘어난 부분으로 고무가 침입하여 표면에 노출되는 일은 없다. 이로써, 사용하는 범포는 연신율이 작고 심플한 구성인 저가의 범포를 이용할 수 있다. 여기서, 표면시트는, 고무시트여도 되고 천 재료여도 된다.

또한, 상기 돌조 형성공정에서, 상기 코어시트가, 상기 돌조에 대응하는 사다리꼴 홈을 복수 축방향으로 구비한 코어용 홈 포함 롤과 상기 코어용 플랫 롤과의 사이를 통과할 때에 상기 돌조가 형성되도록 하여도 된다. 이와 같이 구성하면, 간단한 방법으로 코어시트에 돌조를 형성할 수 있다. 표면시트 변형공정은, 표면시트의 압연, 절곡 등을 포함한다. 예를 들어, 표면시트가 고무일 경우는, 예를 들어 2개의 홈 포함 롤 틈새에, 시트 형상의 고무재료를 압연하면서 들어가게 한다. 표면시트가 범포일 경우는 절곡 가능하다.

또한, 상기 접합공정에서, 표면이 평탄한 코어용 플랫 롤과, 상기 돌조에 대응하는 사다리꼴 홈을 복수 축방향으로 구비한 표면용 홈 포함 롤과의 사이를 통과할 때에 상기 코어시트에 상기 표면시트가 상기 돌조에 대응하는 형상으로 가공되면서 접합되도록 하여도 된다(표면시트 변형공정). 이와 같이 하면, 표면시트에 안정된 연신율을 확보할 수 있으므로, 국부적인 신장이 효과적으로 억제된다.

또한, 상기 돌조 형성공정에서, 상기 돌조에 대응하는 관통공을 갖는 다이를 통과할 때에 상기 코어시트에 상기 돌조가 형성된다. 이와 같이 구성하여도 간단한 방법으로 코어시트에 돌조를 형성할 수 있다.

상기 표면시트 변형공정에서, 상기 표면시트가, 상기 표면용 홈 포함 롤과 당해 표면용 홈 포함 롤의 홈에 대응하는 사다리꼴 돌조를 복수 축방향으로 구비한 표면용 돌조 포함 롤과의 사이를 통과할 때에 상기 돌조에 대응하는 형상으로 변형되도록 하여도 된다. 이와 같이 하면, 롤 사이를 통과할 때에 확실하게 표면시트가 돌조에 대응하는 형상으로 변형된다. 즉, 표면시트가 될 표면 고무시트 또는 표면 범포를 미리 변형시켜 두는 것을 의미한다.

또한, 상기 표면시트 변형공정에서, 상기 표면용 홈 포함 롤에 인입될 때에 상기 표면시트가 상기 돌조에 대응하는 형상으로 변형되고, 상기 코어시트의 표면에 상기 돌조에 대응하는 형상으로 변형된 상기 표면시트를 씌우면서 접합시키도록 하여도 된다. 이와 같이 하면, 표면용 홈 포함 롤에 대응하는 롤을 설치하지 않아도 표면시트가 변형된다. 특히 신축성이 높은 천 재료에 유효하다.

상기 표면시트 변형공정에서, 한쪽이 상기 돌조의 정점에 대응하는 위치에 리브를 갖고, 다른 쪽이 상기 돌조 사이의 홈 바닥에 대응하는 위치에 리브를 갖는 한 쌍의 벨로우즈 형성용 부재 사이를 통과할 때에 상기 표면시트가 상기 돌조에 대응하는 벨로우즈 형상으로 변형되고, 상기 코어시트의 표면에 상기 벨로우즈 형상으로 변형된 상기 표면시트를 씌우면서 접합시키도록 하여도 된다. 이와 같이 하면 간단한 구성으로 용이하게 표면시트가 돌조에 대응하는 벨로우즈 형상으로 변형된다.

상기 한 쌍의 벨로우즈 형성용 부재에 형성한 상기 리브는, 하류측을 향하여 서서히 상호 간격을 좁히도록 입설되고, 상기 표면시트 변형공정에서, 평탄 형상의 상기 표면시트를 상기 한 쌍의 벨로우즈 형성용 부재 사이로 연속 통과시켜, 길이방향을 따라 벨로우즈의 피치가 서서히 작아지게 가공하도록 하여도 된다. 이와 같이 하면, 표면시트가 주름을 발생시키는 일 없이 확실하게 벨로우즈 형상으로 접힌다.

상기 표면시트는, 범포로 이루어지도록 하여도 된다. 이와 같이 하면, 고무의 노출이 억제된 벨트 이상음이 없는 것으로 할 수 있다.

상기 표면시트는, 표면 고무시트로 이루어지도록 하여도 된다. 이와 같이 하면, 표면고무층 두께의 불균일이 발생하기 어려워져, 표면고무층의 내구성이 확보된다.

또한, 본 발명의 벨트 제조방법은, 상기 표면시트가 접합된 코어시트를 심선과 고무 또는 열가소성 엘라스토머의 적층체 위에 감고, 외주면에, 각각, 둘레방향으로 연장되는 복수의 돌조가 축방향으로 연설된 통 형상의 성형체를 성형하는 성형체 성형공정과, 상기 성형체를 가교하는 가교공정과, 가교 후의 상기 성형체를 하나 또는 복수의 상기 돌조를 단위로 절단하는 마무리공정을 포함하도록 하여도 된다. 이와 같이 하면, 표면시트가 치우침 없이 돌조 표면을 피복하는 상품성이 뛰어난 V 리브드 벨트, 로우 엣지 V 벨트, 코그드 V 벨트, 이붙이 벨트 등의 벨트를 얻을 수 있다.

또, 표면층이 될 표면시트와, 내부의 하나 또는 복수의 돌조를 갖는 코어층이 될 코어시트를 접합시키는 2층접합기로서, 상기 코어시트를 누르는, 표면이 평탄한 코어용 플랫 롤과, 상기 돌조에 대응하는 형상의 사다리꼴 홈을 복수 축방향으로 갖고 상기 표면시트를 누르는 표면용 홈 포함 롤을 구비하며, 상기 코어용 플랫 롤 및 상기 표면용 홈 포함 롤은, 각각 다른 온도로 가열할 수 있도록 구성된다. 2층접합기는, 상기 돌조에 대응하는 사다리꼴 홈을 복수 축방향으로 갖는 코어용 홈 포함 롤을 추가로 구비하여도 된다. 또는 2층접합기는, 상기 돌조에 대응하는 관통공을 갖는 다이를 추가로 구비하여도 된다. 또는 2층접합기는, 한쪽이 상기 돌조의 정점에 대응하는 위치에 복수의 리브를 갖고, 다른 쪽이 상기 돌조 사이의 홈 바닥에 대응하는 위치에 복수의 리브를 갖는 한 쌍의 벨로우즈 형성용 부재를 추가로 구비하여도 된다.

본 발명에 의하면, 표면층이 크게 신장되지 않도록 하면서 압축층을 피복함으로써, 고가의 단섬유를 이용하는 일 없이 저가이면서 이상음 성능이나 내마모성이 우수한 벨트를 제조할 수 있다.

도 1은, 실시형태에 따른 제조방법 1로 제조하는 V 리브드 벨트의 사시도이다.
도 2는, 제조방법 1에서 이용하는 코어 고무시트의 사시도이다.
도 3은, 제조방법 1의 2층접합기의 개략을 나타내는 정면도이다.
도 4a는 도 3의 IVA-IVA선 단면도이다.
도 4b는, 도 3의 IVB-IVB선 단면도이다.
도 4c는, 도 3의 IVC-IVC선 단면도이다.
도 5a는, 2층접합기로 접합시킨 후의 단면을 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 5b는, 종래의 2층 동시 압출품의 단면을 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 6a는, 제조방법 1의 성형공정을 나타내는 제 1 도이다.
도 6b는, 제조방법 1의 성형공정을 나타내는 제 2 도이다.
도 6c는, 제조방법 1의 성형공정을 나타내는 제 3 도이다.
도 6d는, 제조방법 1의 성형공정을 나타내는 제 4 도이다.
도 7a는, 가교장치의 단면도이다.
도 7b는, 가교장치 일부분의 확대 단면도이다.
도 8a는, 제조방법 1의 가교공정을 나타내는 제 1 도이다.
도 8b는, 제조방법 1의 가교공정을 나타내는 제 2 도이다.
도 9는, 제조방법 1의 변형예의 성형공정을 나타내는 도이다.
도 10은, 제조방법 1의 변형예의 가교공정을 나타내는 도이다.
도 11은, 제조방법 1의 마무리공정을 나타내는 도이다.
도 12는, 실시형태에 따른 제조방법 2로 제조하는 V 리브드 벨트의 사시도이다.
도 13은, 제조방법 2의 2층접합기를 나타내는 정면도이다.
도 14는, 제조방법 3의 2층접합기를 나타내는 정면도이다.
도 15a는, 도 14의 XVA-XVA선 단면도이다.
도 15b는, 도 14의 XVB-XVB선 단면도이다.
도 15c는, 도 14의 XVC-XVC선 단면도이다.
도 15d는, 도 14의 XVD-XVD선 단면도이다.
도 15e는, 도 14의 XVE-XVE선 단면도이다.
도 15f는, 도 14의 XVF-XVF선 단면도이다.
도 16a는, 그 밖의 실시형태에서 제조하는 싱글 코그형 로우 엣지 V 벨트의 사시도이다.
도 16b는, 그 밖의 실시형태에서 제조하는 더블 코그형 로우 엣지 V 벨트의 사시도이다.
도 17a는, 그 밖의 실시형태에서 이용하는 압축 고무시트의 사시도이다.
도 17b는, 그 밖의 실시형태에서 이용하는 신장 고무시트의 사시도이다.

이하, 실시형태에 대해 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.

도 1은, 실시형태에 따른 제조방법에 의해 제조되는 벨트의 일례로서의 V 리브드 벨트(B1)를 나타낸다. 이 V 리브드 벨트(B1)는, 각종 기계의 동력 전달 부재로서 이용되는 것이다. V 리브드 벨트(B1)의 벨트 길이는 예를 들어 700∼3000㎜, 벨트 폭은 예를 들어 10∼36㎜, 및 벨트 두께는 예를 들어 4.0∼5.0㎜이다.

실시형태의 V 리브드 벨트(B1)는, 두께방향 내주측의 압축층(11)과 외주측의 접착고무층(12)을 포함하는 고무제의 벨트 본체(10)를 구비한다. 압축층(11)은, 복수의 돌조를 갖는 코어층으로서의 코어고무층(111)의 표면이, 표면층으로서의 표면고무층(112)으로 피복되어 구성된다. 이들 코어고무층(111) 및 표면고무층(112)에 의해 두께방향 내주측에 길이방향으로 연장되는 복수의 V 리브(15)가 벨트 폭방향으로 배열된다. 접착고무층(12)의 두께방향 중간부에는 심선(13)이 매설된다. 심선(13)은, 접착고무층(12) 내에서, 폭방향으로 피치를 갖는 나선을 형성하도록 매설된다. 접착고무층(12)의 외주측, 즉, 벨트 배면에는 보강포(reinforced fabric)(14)가 부착된다. 여기서, V 리브드 벨트(B1)는 보강포(14) 대신에 신장고무층이 형성되어, 압축층, 접착고무층, 및 신장고무층에 의해 고무제의 벨트 본체가 구성되어도 된다. 단, 접착고무층은 없어도 되며, 그 경우, 코어고무층과 신장고무층 사이에 심선을 개재시키는 구조가 된다.

압축층(11)은 풀리 접촉 부분을 구성하는 복수의 V 리브(15)가 벨트 내주측으로 늘어지도록(수하(垂下)하도록) 형성된다. 복수의 V 리브(15)는, 각각이 벨트 길이방향으로 연장되는 단면이 거의 역삼각형의 돌조로 형성됨과 더불어 벨트 폭방향으로 병렬 형성된다. 각 V 리브(15)는, 예를 들어, 리브 높이가 2.0∼3.0㎜, 및 리브 기단 사이의 폭이 1.0∼3.6㎜이다. 리브 수는 예를 들어 3∼6개이다(도 1에서는 리브 수가 3).

표면고무층(112) 및 코어고무층(111)은, 고무성분에 각종 배합제가 배합되어 혼련(混鍊)된 미가교(未架橋) 고무 조성물이 가열 및 가압되어 가교된 서로 다른 고무 조성물로 형성된다. 고무성분으로는, 예를 들어, 에틸렌-α-올레핀 엘라스토머(EPDM이나 EPR), 클로로프렌 고무(CR), 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무(CSM), 수소첨가 아크릴로 니트릴 고무(H-NBR) 등을 들 수 있다. 고무 성분은, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 혼합한 것을 이용하는 것이 바람직하다. 배합제로는, 카본 블랙 등의 보강제, 충전제, 가소제, 가공보조제, 가교제, 공가교제(co-crosslinker), 가황 촉진제, 가황 촉진보조제, 노화 방지제 등을 들 수 있고, 표면고무층(112)을 형성하는 고무 조성물에 배합되는 배합제로는, 그 밖에도, 예를 들어, 단섬유, 불소 수지분말, 폴리에틸렌 수지분말, 중공 입자, 발포제 등의 표면성상 개질제를 들 수 있다.

심선(13)은, 예를 들어, 폴리에스테르 섬유, 폴리에틸렌나프탈레이트 섬유, 아라미드 섬유, 비닐론 섬유 등의 연사로 구성된다. 보강포(14)는, 예를 들어, 나일론 섬유, 폴리에스테르 섬유, 아라미드 섬유, 면 등의 직포, 편직포, 또는 부직포로 구성된다.

(제조방법 1)

본 실시형태에 따른 V 리브드 벨트(B1)의 제조방법 1에 대해 도 2∼9에 기초하여 설명한다.

제조방법 1은, 부재 준비공정, 성형공정, 가교공정, 및 마무리공정으로 구성된다.

＜부재 준비공정＞

부재 준비공정에서는, 표면고무층(112)이 될 표면시트로서의 표면 고무시트(112’), 코어고무층(111)이 될 코어시트로서의 코어 고무시트(111’), 접착고무층(12)이 될 접착 고무시트(12’), 심선(13’), 및 보강포(14’)를 제작한다.

－표면 고무시트(112’)－

니더(kneader), 밴버리 믹서(banbury mixer) 등의 혼련기를 이용하여, 고무성분과 배합제를 혼련한 후, 얻어진 미가교 고무 조성물을 캘린더 성형, 압출 성형 등에 의해 시트 형상으로 성형하여 미가교 고무시트(112”)로부터 표면 고무시트(112’)를 제작한다. 예를 들어, 표면 고무시트(112’)의 두께는, V 리브(15) 표면에 접합시키는 층의 두께에 따라 변하고, 예를 들어, 0.5∼2㎜로 한다. 여기서, 표면 고무시트(112’)에는, 벨트 표면이 되는 쪽 표면에, 미리 분말체나 단섬유를 부착시켜 두어도 된다.

－코어 고무시트(111’)－

니더, 밴버리 믹서 등의 혼련기를 이용하여, 고무성분과 배합제를 혼련한 후, 얻어진 미가교 고무 조성물을 캘린더 성형, 압출 성형 등에 의해 두께가 두꺼운 미가교 고무시트(111”)로 형성한다. 그리고, 이 미가교 고무시트(111”)로부터 코어 고무시트(111’)를 제작한다. 예를 들어, 평탄한 상태의 미가교 고무시트(111”)의 두께는 3∼5㎜로 한다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 코어 고무시트(111’)는, 한쪽 면에, 각각, 직선상으로 연장되는 돌조로 구성된 복수의 코어고무층 형성부(111a’)가 나란히 연장되도록 연설된 고무시트이다. 복수의 코어고무층 형성부(111a’)는 동일한 형상이다. 각 코어고무층 형성부(111a’)는, 선단측을 향할수록 폭이 좁아지도록 형성되고, 구체적으로는, 후술하는 2층접합기(20)에서, 단면 형상이 등각 사다리꼴로 형성된다.

－접착 고무시트(12’)－

니더, 밴버리 믹서 등의 혼련기를 이용하여, 고무성분과 배합제를 혼련한 후, 얻어진 미가교 고무 조성물을 캘린더 성형 등에 의해 시트 형상으로 성형하여 접착 고무시트(12’)를 제작한다.

－심선(13’)－

심선(13’)을 구성하는 연사에, RFL 수용액에 침지하여 가열하는 접착처리, 및／또는, 고무풀에 침지하여 건조시키는 접착처리를 실시한다. 이들 접착처리 전에, 에폭시 수지 용액 또는 이소시아네이트 수지 용액에 침지하여 가열하는 베이스 처리를 실시하여도 된다.

－보강포(14’)－

보강포(14’)를 구성하는 직포 등에, RFL 수용액에 침지하여 가열하는 접착처리, 고무풀에 침지하여 건조시키는 접착처리, 및 벨트 본체(10)측이 될 면에 고무풀을 코팅하여 건조시키는 접착처리 중 1종 또는 2종 이상의 접착처리를 실시한다. 이들 접착처리 전에, 에폭시 수지 용액 또는 이소시아네이트 수지 용액에 침지하여 가열하는 베이스 처리를 실시하여도 된다. 여기서, 보강포(14’) 대신에 신장고무층을 형성할 경우에는, 접착 고무시트(12’)와 동일한 방법으로 신장고무층이 될 신장 고무시트를 제작한다.

＜성형공정＞

성형공정에서, 예를 들어 도 3에 나타내는 2층접합기(20)에 의해, 미리 표면 고무시트(112’)로 코어 고무시트(111’)를 피복하고, 표면 고무시트(112’)로 피복된 코어 고무시트(111’)에 의해 압축 고무시트(11a’)를 구성함과 더불어, 표면 고무시트(112’)로 피복된 코어고무층 형성부(111a’)에 의해 압축층 형성부(11’)를 구성한다. 이와 같이 미리 표면 고무시트(112’)로 코어 고무시트(111’)의 표면을 피복해 둠으로써, 표면 고무시트(112’)의 신장이 억제되므로 표면고무층(112)의 두께가 균일한 V 리브드 벨트(B1)를 제조할 수 있다.

구체적으로는, 본 실시형태의 2층접합기(20)는, 도 3 및 도 4a∼4c에 개요를 예시하는 바와 같이, 예를 들어, 돌조에 대응하는 사다리꼴 홈(21a)을 복수 축방향으로 구비한 코어고무용 홈 포함 롤(21)과, 표면이 평탄한 코어고무용 플랫 롤(22)과, 돌조에 대응하는 사다리꼴 돌조(23a)를 복수 축방향으로 구비한 표면용 돌조 포함 롤(23)과, 표면용 돌조 포함 롤(23)의 사다리꼴 돌조(23a)(압축층 형성부(11’))에 대응하는 형상의 사다리꼴 홈(24a)을 복수 축방향으로 구비한 표면용 홈 포함 롤(24) 4개 롤을 구비한다. 사다리꼴 홈(21a)은, 사다리꼴 홈(24a)에 비해 모서리가 둥글다. 이들 4개의 롤(21∼24)은, 각각 다른 온도로 가열할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하고, 회전 속도도 각각 독립적으로 변경 가능한 것이 바람직하다. 예를 들어, 코어고무용 플랫 롤(22)은 90℃로 가열되고, 다른 롤(21, 23, 24)은 60℃로 가열된다. 각 롤(21∼24)의 온도는, 재료의 가열에 의한 성형성 확보와 롤 분리성(롤에 대한 접합성)의 균형을 고려하여 설정된다. 본 실시형태에서는, 성형성과 롤 분리성의 균형을 고려하여 코어고무용 플랫 롤(22)의 온도가 다른 롤에 비해 조금 높은 온도로 설정된다. 이로써, 코어고무용 플랫 롤(22)에 코어 고무시트(111’)가 부착되기 쉬워진다.

또한, 예를 들어, 코어고무용 홈 포함 롤(21)과 코어고무용 플랫 롤(22)과의 사이의 갭(G1)은 0.25㎜이고, 표면용 돌조 포함 롤(23)과 표면용 홈 포함 롤(24)과의 사이의 갭(G3)은 0.05㎜이고, 코어고무용 플랫 롤(22)과 표면용 홈 포함 롤(24)과의 사이의 갭(G2)은 0.1㎜로 구성된다. 각 갭(G1∼G3)에 대해서도 독립적으로 조정 가능한 것이 바람직하다.

미가교 고무시트(111”, 112”)는, 각각 미가교 상태로 부드러워 변형되기 쉽다.

코어 고무시트(111’)는, 도 3 및 도 4a에 나타내는 바와 같이, 돌조 형성공정에서 제작된다. 즉, 미가교 고무시트(111”)를, 코어 고무시트(111’)의 코어고무층 형성부(111a’)의 형상에 대응한 둘레방향으로 연장되는 사다리꼴 홈(21a)이 축방향으로 연설된 코어고무용 홈 포함 롤(21)과 코어고무용 플랫 롤(22)과의 사이로 통과시켜, 미가교 고무시트(111”)의 한쪽 면에, 코어고무용 홈 포함 롤(21) 외주면의 사다리꼴 홈(21a)을 눌러 돌조를 다수 포함하는 코어고무층 형성부(111a’)를 형성함으로써 제작할 수 있다. 사다리꼴 홈(21a)은, 비교적 모서리가 둥근 사다리꼴이므로, 코어고무층 형성부(111a’)는, 그 형상에 맞추어 변형되고, 사다리꼴 홈(21a)의 수만큼 형성된다. 상술한 바와 같이, 코어고무용 플랫 롤(22)의 온도를 예를 들어 90℃로 하고, 미가교 고무시트(111”)를 가열하여 가소성을 높여도 된다. 여기서, 코어 고무시트(111’)는, 프레스 성형이나 후술하는 압출 성형으로도 제작할 수 있다.

한편, 표면시트 변형공정에서, 미가교 고무시트(112”)는, 도 4c에 나타내는 바와 같이, 표면용 돌조 포함 롤(23)과, 표면용 홈 포함 롤(24) 사이를 통과할 때에 사다리꼴 돌조(23a)와 사다리꼴 홈(24a)과의 사이의 갭(G3)의 형상에 맞추어, 갭(G3) 형상으로 눌려, 사다리꼴 홈(24a)을 따르도록 일정한 두께로 롤(24) 측의 홈으로 들어간다. 이 요철은 사다리꼴 돌조(23a)(사다리꼴 홈(24a))의 수만큼 형성된다. 예를 들어, 미가교 고무시트(112”)의 두께가 1∼2㎜인 경우이며 롤 갭(G3)이 0.2㎜인 경우라면, G3를 통과시킨 후, 0.4㎜의 두께가 되어 사다리꼴 홈(24a)으로 들어간다.

그리고, 접합공정에서, 도 4b에 나타내는 바와 같이, 코어고무용 플랫 롤(22)과 표면용 홈 포함 롤(24)과의 사이를 통과할 때에 적당하게 압축되면서 사다리꼴 홈(24a)의 형상으로 2층으로 이루어지는 압축 고무시트(11a’)가 형성된다. 각 갭(G1∼G3) 및 각 롤의 회전 속도를 조정함으로써, 도 5a에 예시하는 바와 같이, 코어 고무시트(111’)에 표면 고무시트(112’)가 접합되었을 때에도, 표면 고무시트(112’)의 돌조 사이의 홈 부분의 두께 t3과 돌조의 정점 부분의 두께 t4에서 표면 고무시트(112’) 두께의 차이는 가능한 한 억제된다. 예를 들어 t4＝0.5㎜에 대해 t3＝0.4㎜였다. 도 5b에 나타내는 종래의 2층 동시 압출성형, 또는 미리 평활한 2장의 코어 고무시트와 표면 고무시트를 적층한 2층시트를, 강제적으로 코어고무용 플랫 롤(22)과 표면용 홈 포함 롤(24)과 동등한 롤로 누른 경우(t2＝0.9㎜, t1＝0.2㎜)와 비교하면, 그 차이를 확실히 알 수 있다.

이와 같이 미리 표면 고무시트(112’)로 코어 고무시트(111’)의 표면을 피복하고, 더욱, 표면 고무시트(112’)로 코어 고무시트(111’)(코어고무층 형성부(111a’))의 표면을 피복하기 전에, 표면 고무시트(112’)를 코어고무층 형성부(111a’)의 표면을 따르는 형상으로 형성해 둠으로써, 표면 고무시트(112’)의 신장을 작게 억제할 수 있으므로, 표면고무층(112)의 두께가 균일한 V 리브드 벨트(B1)를 제조할 수 있다. 이로써, 특히 벨트 성능 상 중요한 리브 바닥부에 표면고무층(112)이 거의 형성되지 않는다는 문제가 발생하지 않고, 따라서 조금만 마모되어도 내부 고무가 노출되고 마찰 계수가 높아져 이상음이 발생한다는 문제도 발생하지 않는다.

그리고, 미가교 고무시트(111”)로부터 코어고무용 홈 포함 롤(21)을 이용하여 코어 고무시트(111’)의 형상으로 누름과 더불어, 표면용 돌조 포함 롤(23) 및 표면용 홈 포함 롤(24)을 이용하여 미가교 고무시트(112”)를 표면용 홈 포함 롤(24)을 따르게 하여, 이들을 맞추고, 코어 고무시트(111’)에 표면용 홈 포함 롤(24)의 표면 고무시트(112’)를 접합시킴에 따라, 미가교 고무시트(111”) 및 미가교 고무시트(112”)로부터 압축 고무시트(11a’)를 연속 제작하는 것이 바람직하다.

이와 같이 표면 고무시트(112’)로 피복한 코어 고무시트(111’)는, 제조방법 1에서는, 그것을 접착 고무시트(12’) 위에 감아 미가교 슬래브(S’)를 성형하는 데 이용할 수 있다.

성형공정에서는, 먼저, 성형기(도시하지 않음)에, 축방향이 수평방향으로 되도록 원통 형상의 성형 맨드릴(31)을 회전 가능하게 축지지하고, 도 6a에 나타내는 바와 같이, 성형 맨드릴(31) 위에 보강포(14’)를 감고, 그 위에 추가로 접착 고무시트(12’)를 감는다. 성형 맨드릴(31)은, 제조할 V 리브드 벨트(B1)의 벨트 길이에 대응한 것을 선택한다. 이 때, 보강포(14’) 위에 접착 고무시트(12’)가 적층된다. 보강포(14’) 및 접착 고무시트(12’)는, 초음파나, 커터, 가위 등으로 커팅한 후 버트 조인트(butt joint) 또는 랩 조인트(lap joint)로 접합한다. 여기서, 소정 길이의 보강포(14’)의 양단을 접합하여 통 형상으로 형성한 것을 제작하여, 이를 성형 맨드릴(31) 위에 씌워도 된다. 또한, 보강포(14’)와 접착 고무시트(12’)를 적층 일체화시킨 것을 제작하여, 이를 성형 맨드릴(31) 위에 감아도 되고, 또는, 이 적층체의 소정 길이를, 접착고무층(12)이 외측으로 되도록 양단을 접합하여 통 형상으로 형성한 것을 제작하고, 이를 성형 맨드릴(31)에 씌워도 된다. 신장고무층을 형성할 경우에는, 보강포(14’) 대신에 신장 고무시트를 이용하여 동일한 조작을 실시한다. 여기서, 이 성형공정에서는, 보강포(14’)와 접착 고무시트(12’)를 적층 일체화시킨 접착층은 없어도 된다. 이 경우, 항장체(38)는 신장 고무시트 위에 코드가 나선상으로 감긴 원통 형상이 된다.

이어서, 도 6b에 나타내는 바와 같이, 접착 고무시트(12’) 위에 심선(13’)을 나선상으로 감고, 그 위에 추가로 접착 고무시트(12’)를 감는다. 이 때, 접착 고무시트(12’) 위에 심선(13’)의 층이 적층되고, 또한, 심선(13’)의 층 위에 접착 고무시트(12’)가 적층된다. 접착 고무시트(12’)는, 초음파나, 커터, 가위 등으로 커팅한 후에 버트 조인트 또는 랩 조인트로 접합한다.

다음으로, 도 6c에 나타내는 바와 같이, 전체 둘레에 걸쳐 접착 고무시트(12’) 위로부터 롤러(32)로 누른다. 이 때, 심선(13’) 사이로 고무가 유동되어 심선(13’)이 한 쌍의 접착 고무시트(12’) 사이에 매설됨으로써 위치 고정되어, 전체적으로 일체화된 통 형상의 항장체(38)가 형성된다. 여기서, 이 조작은, 심선(13’)의 층 위에 접착 고무시트(12’)를 감는 것과 동시에 실시하여도 된다.

이어서, 접합공정에서 성형한 압축 고무시트(11a’)를 이용한다. 도 6d에 나타내는 바와 같이, 항장체(38)의 접착 고무시트(12’) 위에, 표면 고무시트(112’)가 외측이 되어 둘레방향으로 연장되도록 압축 고무시트(11a’)를 감는다. 이 때, 성형 맨드릴(31) 외측에, 압축 고무시트(11a’)의 표면 고무시트(112’)측의 형상으로 형성된 롤 형상의 가이드(34)를, 축방향으로 연장됨과 더불어 빗살(34a)이 성형 맨드릴(31)측을 향하도록 형성함으로써, 압축 고무시트(11a’)는, 각 코어고무층 형성부(111a’)가 한 쌍의 빗살(34a) 사이로 안내되어 고정밀도로 둘레방향으로 연장되도록 감겨 접착 고무시트(12’) 위에 적층된다. 압축 고무시트(11a’)는, 초음파나, 커터, 가위 등으로 커팅한 후에 버트 조인트로 접합한다. 이 버트 조인트는, 접합 강도를 높이는 관점에서, 압축 고무시트(11a’)의 두께방향에 대한 경사면끼리를 맞붙여 접합하는 것이 바람직하다. 또한, 소정 길이의 압축 고무시트(11a’)를, 표면 고무시트(112’)가 외측이 되도록 양단을 접합하여 통 형상으로 형성한 것을 제작하고, 이를 접착 고무시트(12’) 위에 씌워도 된다.

이와 같이 미리 표면 고무시트(112’)로 코어 고무시트(111’)의 표면을 피복해 둠으로써, 표면 고무시트(112’)의 신장을 작게 억제할 수 있으므로, 표면고무층(112)의 두께가 균일한 V 리브드 벨트(B1)를 제조할 수 있다.

이상과 같이 하여, 성형 맨드릴(31) 위에, 보강포(14’), 접착 고무시트(12’), 심선(13’), 접착 고무시트(12’), 코어 고무시트(111’), 및 표면 고무시트(112’)가 내측으로부터 차례로 적층된 원통 형상의 미가교 슬래브(S’)를 성형한다. 이 미가교 슬래브(S’)는, 코어 고무시트(111’)를 통 형상으로 형성한 것, 즉, 외주면에, 각각, 둘레방향으로 연장되는 복수의 돌조로 구성된 코어고무층 형성부(111a’)가 축방향으로 연설되면서 미가교 고무 조성물로 형성된 통 형상의 성형체(36)를 포함한다. 또, 이 미가교 슬래브(S’)에서, 표면 고무시트(112’)로 피복된 코어 고무시트(111’)가 압축 고무시트(11a’)를 구성한다. 또한, 미가교 고무 조성물의 표면 고무시트(112’)로 코어고무층 형성부(111a’)가 피복되어 압축층 형성부(11’)가 구성된다. 미가교 슬래브(S’)에서 압축층 형성부(11’)의 수는 예를 들어 1∼280개이다. 여기서, 접착층이 없을 경우, 미가교 슬래브(S’)는, 보강포(14’), 심선(13’), 코어 고무시트(111’) 및 표면 고무시트(112’)가 내측으로부터 차례로 적층된 원통 형상이 된다.

＜가교공정＞

도 7a 및 b는, 가교공정에서 이용하는 가교장치(40)를 나타낸다.

가교장치(40)는, 기대(41)와, 그 위에 입설된 원주 형상의 팽창드럼(42)과, 그 외측에 장착된 원통 형상의 원통 금형(43)(벨트금형)과, 그 상하에 장착된 고정링(44, 45)을 구비한다.

팽창드럼(42)은, 중공 원주 형상으로 형성된 드럼 본체(42a)와, 그 외주에 밖에서 끼워진 원통 형상의 고무제의 팽창 슬리브(42b)를 갖는다. 드럼 본체(42a)의 외주부에는, 각각, 내부로 연통된 다수의 통기공(42c)이 형성된다. 팽창 슬리브(42b)의 양단부는, 각각 드럼 본체(42a)와의 사이의 공간을 막도록 고정링(44, 45)에 의해 봉지된다. 가교장치(40)에는, 드럼 본체(42a) 내부로 고압 공기를 도입하여 가압하는 가압수단(도시하지 않음)이 설치되고, 이 가압수단에 의해 드럼 본체(42a) 내부로 고압 공기가 도입되면, 고압 공기가 통기공(42c)을 통해 드럼 본체(42a)와 팽창 슬리브(42b)와의 사이로 들어가 팽창 슬리브(42b)를 지름방향 바깥쪽으로 팽창시키도록 구성된다.

원통 금형(43)은 기대(41)에 탈착 가능하게 구성된다. 기대(41)에 장착된 원통 금형(43)은, 팽창드럼(42)과의 사이에 간격을 두고 동심상으로 장착된다. 원통 금형(43)은, 내주면에, 각각, 둘레방향으로 연장되는 복수의 압축층 형성홈(43a)이 축방향으로 연설된다. 각 압축층 형성홈(43a)은, 홈 바닥측을 향할수록 폭이 좁아지도록 형성되고, 구체적으로는, 단면 형상이, 제조할 V 리브드 벨트(B1)의 코어고무층(111)과 동일한 등각 사다리꼴로 형성된다. 가교장치(40)에는, 원통 금형(43)의 가열수단 및 냉각수단(모두 도시하지 않음)이 설치되고, 이들 가열수단 및 냉각수단에 의해 원통 금형(43)의 온도를 제어할 수 있도록 구성된다.

먼저, 성형 맨드릴(31)로부터 미가교 슬래브(S’)를 빼내고, 이 미가교 슬래브(S’)를, 가교장치(40)의 기대(41)로부터 분리한 원통 금형(43)의 내측에 배치한다. 구체적으로는, 원통 금형(43) 내측에, 미가교 슬래브(S’)의 복수의 압축층 형성부(11’)(표면 고무시트(112’)로 피복된 코어고무층 형성부(111a’)) 각각이 원통 금형(43)의 대응하는 압축층 형성홈(43a)에 끼워지도록 미가교 슬래브(S’)를 배치한다. 이와 같이 미리 압축층 형성부(11’)를 압축층 형성홈(43a)에 끼워 둠으로써, 고무의 신장이 작아지므로 안정된 구조의 V 리브드 벨트(B1)를 제조할 수 있다. 이 때, 원통 금형(43) 내측에 있어서, 성형체(36)와 표면 고무시트(112’)는, 성형체(36)가 내측이 되고 표면 고무시트(112’)가 외측이 되도록 배치된다. 원통 금형(43)은, 제조할 V 리브드 벨트(B1)의 벨트 길이에 대응한 것을 선택한다. 여기서, 원통 금형(43)의 내주면 및／또는 미가교 슬래브(S’)의 외주면에는, 미리 단섬유나 수지분말 등을 부착시켜 두어도 된다.

이어서, 도 8a에 나타내는 바와 같이, 미가교 슬래브(S’)를 배치한 원통 금형(43)을, 팽창드럼(42)을 덮도록 배치하여 기대(41)에 장착한다. 이 때, 원통 금형(43)에 배치한 미가교 슬래브(S’)와 팽창드럼(42)과의 사이에는 틈새가 형성되고, 또, 원통 금형(43) 안이 밀봉된다.

그리고, 도 8b에 나타내는 바와 같이, 가압수단에 의해 팽창드럼(42)의 드럼 본체(42a) 내부로 고압 공기를 도입하여 팽창 슬리브(42b)를 지름방향 바깥쪽으로 팽창시키고, 소정의 압력에 도달한 후 가열을 개시하여, 그 상태를 소정 시간 유지한다. 이로써, 표면 고무시트(112’) 전체에 균일한 온도가 가해지게 된다. 이 때, 미가교 슬래브(S’)는, 각 압축층 형성부(11’)가 원통 금형(43)의 대응하는 압축층 형성홈(43a)에 끼워진 상태로, 원통 금형(43)에 의해 가열됨과 더불어 팽창 슬리브(42b)가 접촉함으로써 원통 금형(43)측으로 눌린다. 또, 미가교 슬래브(S’)에 포함되는 표면 고무시트(112’), 코어 고무시트(111’), 및 접착 고무시트(12’)의 고무 성분의 가교가 진행되어 일체화됨으로써, 복수의 V 리브드 벨트(B1)의 표면고무층(112) 및 코어고무층(111)을 포함하는 압축층(11) 그리고 접착고무층(12)으로 구성되는 벨트 본체(10)의 연결체가 형성됨과 더불어, 고무 성분이 심선(13’) 및 보강포(14’)와 접착하여 복합화되고, 최종적으로, 원통 형상의 벨트 슬래브(S)가 성형된다. 가열 온도는 예를 들어 100∼180℃, 압력은 예를 들어 0.5∼2.0㎫, 및 가공 시간은 예를 들어 10∼60분이다.

그리고, 성형공정에서, 도 9에 나타내는 바와 같이, 성형 맨드릴(31) 위에 고무제 성형용 슬리브(37)를 씌우고, 그 위에 미가교 슬래브(S’)를 성형하며, 이 가교공정에서, 성형 맨드릴(31)로부터 미가교 슬래브(S’)와 함께 성형용 슬리브(37)를 빼내어, 도 8a에 나타내는 바와 같이, 이들을 원통 금형(43)의 내측에 배치하여도 된다. 즉, 팽창드럼(42)과 미가교 슬래브(S’)와의 사이에 성형용 슬리브(37)를 개재시켜도 된다.

＜마무리공정＞

마무리공정에서는, 냉각수단에 의해 원통 금형(43)을 냉각시킨 후, 가압수단에 의한 드럼 본체(42a) 내부의 가압을 해제하고, 기대(41)로부터 원통 금형(43)을 분리하여, 원통 금형(43)으로부터, 그 내측에 성형된 벨트 슬래브(S)를 꺼낸다.

그리고, 도 11에 나타내는 바와 같이, 원통 금형(43)으로부터 꺼낸 벨트 슬래브(S)를, 복수의(본 실시형태에서는 3개의) 압축층 형성부(11’)를 단위로 절단하고, 안과 밖을 뒤집음으로써 본 실시형태의 V 리브드 벨트(B1)를 얻는다. 여기서, 필요에 따라, 절단하기 전의 벨트 슬래브(S)의 외주측 표면, 또는, 절단한 후의 V 리브드 벨트(B1)의 압축층(11)측 표면을 연마 등의 표면 처리하여도 된다.

이 절단하는 작업에서, 1개의 압축층 형성부(11’)를 단위로 절단하면 표면고무층(112)을 갖는 로우 엣지 V 벨트가 제조 가능하다.

(제조방법 2)

제조방법 2에 대해 도 12 및 도 13에 기초하여 설명한다.

도 12는, 실시형태에 따른 제조방법 2에 의해 제조되는 벨트의 일례로서의 V 리브드 벨트(B2)를 나타낸다. 이 V 리브드 벨트(B2)는, 상기 제조방법 1의 V 리브드 벨트(B1)와 달리, 표면고무층(112)이 아닌, 표면시트로서의 피복포(212)(범포)로 코어고무층(111)이 피복된다.

피복포(212)는, 예를 들어, 나일론 섬유, 폴리에스테르 섬유, 아라미드 섬유, 면 등의 직포, 편직포, 또는 부직포로 구성된다. 피복포(212)는, 높은 신장성을 갖는 것이 바람직하다. 피복포(212)에는, 벨트 본체(10)의 코어고무층(111)에 대한 접착성을 부여하기 위한 접착처리가 실시되어도 된다.

제조방법 2의 2층접합기(20)는, 도 13에 개요를 예시하는 바와 같이, 상기 제조방법 1과 달리, 돌조에 대응하는 사다리꼴 돌조(23a)를 복수 축방향으로 구비한 표면용 돌조 포함 롤(23)이 설치되지 않고, 상기 제조방법 1과 동일한 코어고무용 홈 포함 롤(21)과, 표면이 평탄한 코어고무용 플랫 롤(22)과, 표면용 홈 포함 롤(24) 3개 롤만을 구비한다.

예를 들어, 코어고무용 플랫 롤(22)은 90℃로 가열되고, 다른 롤은 40℃로 가열된다. 제조방법 2에서도, 성형성과 롤 분리성의 균형을 고려하여 코어고무용 플랫 롤(22)의 온도가 다른 롤에 비해 조금 높은 온도로 구성된다. 이로써, 코어고무용 플랫 롤(22)에 코어 고무시트(111’)가 부착되기 쉬워진다.

또한, 예를 들어, 코어고무용 홈 포함 롤(21)과 코어고무용 플랫 롤(22)과의 사이의 갭(G1)은 0.1㎜이고, 코어고무용 플랫 롤(22)과 표면용 홈 포함 롤(24)과의 사이의 갭(G2)은 0.3㎜이다. 각 갭(G1 및 G2)에 대해서도 독립적으로 조정 가능한 것이 바람직하다.

예를 들어, 평탄한 상태의 미가교 고무시트(111”)의 두께는 4㎜로 한다. 평탄한 상태의 피복포(212)의 두께는 0.3∼0.6㎜로 한다. 2층으로 접합된 후의 압축층 형성부(11’)는 예를 들어 0.31m／min로 당겨 들어간다.

이 제조방법 2에서는, 특히 상기 제조방법 1의 표면 고무시트(112')보다 신장성이 높은 피복포(212)를 이용하므로, 표면용 홈 포함 롤(24)의 사다리꼴 홈(24a) 위에 피복포(212)가 어긋나지 않게 위치 결정하도록 하면, 표면용 돌조 포함 롤(23)로 누르지 않아도, 표면용 홈 포함 롤(24)로 인입될 때에 상기 돌조에 대응하는 형상으로 변형되는 피복포(212)에 의해 코어 고무시트(111’)가 피복된다.

그 후의 성형공정, 가교공정 및 마무리공정은 상기 제조방법 1과 동일하게 실시하면 된다.

이로써, 표면시트가 피복포(212)일 경우에는, 미리 형성된 미가교 고무의 돌조에 피복포(212)를 피복함으로써, 미가교 고무 돌조의 리브 홈부에 피복포(212)가 당겨 늘려질 때, 자유롭게 신축 가능한 상태의 피복포(212)가, 피복포(212) 전체로 당겨 늘려져 리브 홈부에 접합되므로, 리브 홈부에서만 피복포(212)가 국부적으로 신장되는 일 없이, 균일하고 작은 연신율로 접합된다. 또한, 미가교 고무는 이미 리브 형상에 상당하는 돌조가 형성되므로, 부착될 때 미가교 고무가 유동되는 일은 거의 없고, 따라서, 피복포(212)의 결이 늘어난 부분으로 고무가 침입하여 표면에 노출되는 일은 없다. 이로써, 사용하는 피복포(212)는 연신율이 작고 심플한 구성인 저가의 피복포(212)를 이용할 수 있다.

(제조방법 3)

제조방법 3에 대해 도 14 및 도 15a∼f에 기초하여 설명한다.

본 제조방법에서는, 표면고무층(112)을 갖는 V 리브드 벨트(B1)나 피복포(212)를 갖는 V 리브드 벨트(B2) 어느 쪽이건 제조 가능하다.

이하, 제조방법 1과 동일한 표면고무층(112)을 갖는 V 리브드 벨트(B1)로 설명한다. 각 재료에 대해서는 제조방법 1과 동일한 것으로 하나, 다른 재료여도 된다.

본 제조방법 3의 2층접합기(220)는 압출기(219)를 갖는다. 니더, 밴버리 믹서 등의 혼련기를 이용하여, 고무성분과 배합제를 혼련한 후, 미가교 고무 조성물이 얻어진다. 이 미가교 고무 조성물을, 예를 들어 압출기(219)의 다이(219a)에 형성한 관통공(219b)으로부터 압출함으로써, 한쪽 면에, 각각, 직선상으로 연장되는 돌조로 구성된 복수의 코어고무층 형성부(111a’)가 나란히 연장되도록 연설된 코어 고무시트(111’)가 얻어진다. 이 코어 고무시트(111’)를 압출하면서 일정 속도로 움직이는 컨베이어(218)의 컨베이어 벨트(218a) 위로 공급한다. 여기서, 이 단계에서 2층 동시 압출 성형으로 하면, 상술한 도 5b에 나타내는 바와 같은 단면 형상이 되어 바람직하지 않다.

본 제조방법에서의 2층접합기(220)에서는, 컨베이어(218)의 하류측에 코어고무용 플랫 롤(222)이 회전 가능하게 배치된다. 컨베이어 벨트(218a)로 코어 고무시트(111’)의 한쪽 면을 지지하므로, 컨베이어 벨트(218a)는 평탄하면서 고무가 비교적 부착되기 어려운 것이 좋다.

도 15b에도 나타내는 바와 같이, 2층접합기(220)는, 상측이 돌조의 정점에 대응하는 위치에 상측 리브(226a)를 갖고, 하측이 돌조 사이의 홈 바닥에 대응하는 위치에 하측 리브(227a)를 갖는 한 쌍의 벨로우즈 형성용 부재(226, 227)를 갖는다. 한 쌍의 벨로우즈 형성용 부재(226, 227)에 형성된 상측 리브(226a) 및 하측 리브(227a)는, 하류측을 향하여 서서히 상호 간격을 좁히도록 입설된다.

즉, 한 쌍의 벨로우즈 형성용 부재(226, 227)의 상류단의 좌우 피치 P1은 넓고, 상하 피치 H1도 최대로 된다.

도 15c에 나타내는 바와 같이, 하류측으로 향하면, 좌우 피치 P2는, P1에 비해 거의 변화가 없으나, 상하 피치 H2가 작아진다(H2＜H1). 이로써, 표면 고무시트(112’)가 하류측으로 향할수록 서서히 파형으로 변형된다.

도 15d에 나타내는 바와 같이, 더 하류측으로 향하면, 좌우 피치 P3은 P2보다 작아지고(P3＜P2), 상하 피치 H3도 작아진다(H3＜H2). 이로써, 더욱 표면 고무시트(112’)가 변형되어, 코어 고무시트(111’)의 돌조와 거의 동일한 피치로까지 변형된다.

이와 같이 구성함으로써, 표면시트 롤(223)로부터 송출된 직후의 표면 고무시트(112’)는 도 15a에 나타내는 바와 같이 평탄하나, 표면시트로서의 표면 고무시트(112’)는, 한 쌍의 벨로우즈 형성용 부재(226, 227) 사이로 인입될수록 도 15b∼d에 나타내는 바와 같이, 서서히 요철을 가진 형상으로 변형된다.

즉, 표면시트 변형공정에서, 한 쌍의 벨로우즈 형성용 부재(226, 227) 사이를 통과할 때에 표면 고무시트(112’)가 돌조에 대응하는 벨로우즈 형상으로 변형된다. 더욱, 상측 리브(226a) 및 하측 리브(227a)는, 하류측을 향하여 서서히 상호 간격을 좁히도록 입설되므로, 이 표면시트 변형공정에서, 평탄 형상의 표면 고무시트(112’)는, 한 쌍의 벨로우즈 형성용 부재 사이(226, 227)로 연속 통과하는 동안에 길이방향을 따라 벨로우즈의 피치가 서서히 작아지게 가공된다.

그리고, 벨로우즈 형성용 부재 사이(226, 227)의 하류측 단부에 도달할 때에는, 코어 고무시트(111’)의 코어고무층 형성부(111a’)의 외표면에 가까운 형상으로 변형되므로, 도 15e에 나타내는 바와 같이, 코어 고무시트(111’)의 외표면에 끼워 들어가기 쉽다.

그리고, 접합공정에서, 표면이 평탄한 코어고무용 플랫 롤(222)과, 돌조에 대응하는 사다리꼴 홈(24a)을 복수 축방향으로 구비한 표면용 홈 포함 롤(224)과의 사이를 통과할 때에, 도 15f에 나타내는 바와 같이, 코어 고무시트(111’)에 표면 고무시트(112’)가 접합된다. 표면 고무시트(112’)는 이미 요철을 가진 형상으로 변형되므로, 접합 시에 표면 고무시트(112’)가 크게 신장되는 일 없이 표면층의 두께가 균일해지므로, 특히 벨트 성능 상 중요한 리브 바닥부에 표면고무층이 거의 형성되지 않는다는 문제가 발생하지 않는다. 이로써, 표면고무층(112)의 내구성이 확보된다.

이와 같이 표면 고무시트(112’)로 피복한 코어 고무시트(111’)는, 제조방법 1과 마찬가지로, 그것을 접착 고무시트(12’) 위에 감아 미가교 슬래브(S’)를 성형하는 데 이용할 수 있다.

그 후의 성형공정, 가교공정 및 마무리공정은, 상기 제조방법 1과 동일하게 실시하면 된다.

(그 밖의 실시형태)

본 발명은, 상기 실시형태에 대해, 이하와 같은 구성으로 하여도 된다.

즉, 상기 실시형태에서는, 원통 금형(43)을 이용하여 미가교 슬래브(S’)를 가교시키는 구성으로 하였으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 미가교 슬래브를 2축 사이에 걸고, 복수의 압축고무층 형성홈이 홈 폭방향으로 연설된 판 형상의 벨트금형과 평판금형 사이에서 미가교 슬래브의 일부분을 프레스 성형하여 차례로 둘레방향으로 보내면서 가교시키는 구성이어도 된다.

상기 실시형태에서는, 도 1 및 12에 나타내는 구성의 V 리브드 벨트(B1, B2)로 하였으나, 특별히 이에 한정되는 것이 아니고, 예를 들어, 도 16a에 나타내는 바와 같은 압축층(11)에 하측 코그(315)가 형성된 싱글 코그형의 로우 엣지 V 벨트(B3)나 도 16b에 나타내는 바와 같은 압축고무층(11) 및 신장고무층(16) 양쪽에 상하 코그(315, 317)가 형성된 더블 코그형의 로우 엣지 V 벨트(B4)여도 된다. 이들 압축고무층(11)에 하측 코그(315)가 형성된 로우 엣지 V 벨트(B3, B4)를 제조할 경우에는, 도 17a에 나타내는 바와 같은 하측 코그 형성부(315’)가 형성된 압축 고무시트(11a’)를 이용하면 되고, 또, 신장고무층(16)에 상측 코그(317)가 형성된 로우 엣지 V 벨트(B4)를 제조할 경우에는, 도 17b에 나타내는 바와 같은 상측 코그 형성부(317’)가 형성된 신장 고무시트(16’)를 이용하면 된다. 이들 하측 코그 형성부(315’)가 형성된 압축 고무시트(11a’) 및 상측 코그 형성부(317’)가 형성된 신장 고무시트(16’)는 제조방법 1에 나타낸 것과 동일한 방법으로 제작할 수 있다. 즉, 코어고무용 홈 포함 롤(21)의 사다리꼴 홈(21a)의 길이방향으로 상측 코그 형성부(317’) 또는 하측 코그 형성부(315’)를 형성하기 위한 요철을 나열하면 된다. 상기 실시형태에서는, 표면고무층(112)으로 피복된 V 리브드 벨트(B1)와 피복포(212)로 피복된 V 리브드 벨트(B2)에 대해 설명하였으나, 수지 필름 등의 표면 필름으로 피복된 V 리브드 벨트여도 된다. 또한, 상술한 바와 같이, 하나의 돌조를 단위로 절단함으로써, 각각 표면고무층(112), 피복포(212), 표면 필름으로 피복된 로우 엣지 V 벨트로 성형할 수 있다.

또한, 상세하게는 도시하지 않으나, 상기 각 실시형태에서 얻어진 성형체가, V 리브드 벨트(B1, B2)의 V 리브 형상, 로우 엣지 V 벨트의 V 형상에 사용되는 예에 대해 설명하였으나, 얻어진 성형체를 90° 회전시키고 나서 절단하면, 코그드 V 벨트의 코그 형상, 이붙이 벨트의 톱니 형상으로 사용하는 것도 가능하다.

상기 실시형태에서는, 코어고무층(111)을 갖는 실시형태에 대해 설명하였으나, 이 층은, 열가소성 엘라스토머로 구성되어도 된다.

그리고, 이상의 실시형태는, 본질적으로 바람직한 예시이며, 본 발명, 그 적용물이나 용도 범위의 제한을 의도하는 것은 아니다.

S ： 벨트 슬래브
B1, B2 ： V 리브드 벨트
B3, B4 ： 로우 엣지 V 벨트
10 ： 벨트 본체
11 ： 압축층
11’ ： 압축층 형성부
11a’ ： 압축 고무시트
12 ： 접착고무층
12’ ： 접착 고무시트
13, 13’ ： 심선
14, 14’ ： 보강포
15 ： V 리브
20 ： 2층접합기
21 ： 코어 고무용 홈 포함 롤
21a ： 사다리꼴 홈
22 ： 코어고무용 플랫 롤
23 ： 표면용 돌조 포함 롤
23a ： 사다리꼴 돌조
24 ： 표면용 홈 포함 롤
24a ： 사다리꼴 홈
31 ： 성형 맨드릴
32 ： 롤러
34 ： 가이드
34a ： 빗살
36 ： 성형체
37 ： 성형용 슬리브
38 ： 항장체
40 ： 가교장치
41 ： 기대
42 ： 팽창드럼
42a ： 드럼 본체
42b ： 팽창 슬리브
42c ： 통기공
43 ： 원통 금형(벨트금형)
43a ： 압축층 형성홈
44, 45 ： 고정링
G1∼G3 ：갭
111 ： 코어고무층(코어층)
111’ ： 코어 고무시트(코어시트)
111”, 112” ： 미가교 고무시트
111a’ ： 코어고무층 형성부
112 ： 표면고무층(표면층)
112’ ： 표면 고무시트(표면시트)
212 ： 피복포(표면층, 표면시트)
218 ： 컨베이어
218a ： 컨베이어 벨트
219 ： 압출기
219a ： 다이
219b ： 관통공
220 ： 2층접합기
222 ： 코어고무용 플랫 롤
223 ： 표면시트 롤
224 ： 표면용 홈 포함 롤
226, 227 ： 벨로우즈 형성용 부재
226a ： 상측 리브
227a ： 하측 리브
315 ： 하측 코그
315’ ： 하측 코그 형성부
317 ： 상측 코그
317’ ： 상측 코그 형성부

Claims (15)

1. 표면부의 표면층과 내부의 하나 또는 복수의 돌조를 갖는 코어층을 갖는 압축층을 구비한 벨트 제조방법으로서,
   상기 표면층이 될 표면시트와, 상기 코어층이 될 코어시트와, 표면이 평탄한 코어용 플랫 롤과 상기 돌조에 대응하는 사다리꼴 홈을 복수 축방향으로 구비한 표면용 홈 포함 롤을 준비하고,
   상기 코어시트에 복수의 상기 돌조를 형성하며,
   상기 코어용 플랫 롤의 온도를 상기 표면용 홈 포함 롤의 온도보다 높아지도록 당해 코어용 플랫 롤 및 표면용 홈 포함 롤을 가열하면서, 당해 코어용 플랫 롤과, 당해 표면용 홈 포함 롤과의 사이를 통과할 때에 상기 돌조가 형성된 코어시트에 상기 표면시트를 상기 돌조에 대응하는 형상으로 가공하면서 접합시켜 압축층 형성부를 형성하는
   것을 특징으로 하는 벨트 제조방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 코어시트가, 상기 돌조에 대응하는 사다리꼴 홈을 복수 축방향으로 구비한 코어용 홈 포함 롤과 상기 코어용 플랫 롤과의 사이를 통과할 때에 상기 돌조가 형성되는
   것을 특징으로 하는 벨트 제조방법.
3. 청구항 2에 있어서,
   상류측에서 상기 코어용 홈 포함 롤과 상기 코어용 플랫 롤과의 사이를 통과시켜 상기 돌조를 형성한 후, 동일한 코어용 플랫 롤 위를 이동한 상기 코어시트의 표면에 상기 표면시트를 부착시키는
   것을 특징으로 하는 벨트 제조방법.
4. 표면부의 표면층과 내부의 하나 또는 복수의 돌조를 갖는 코어층을 갖는 압축층을 구비한 벨트 제조방법으로서,
   상기 표면층이 될 표면시트와, 상기 코어층이 될 코어시트를 준비하고,
   상기 돌조에 대응하는 관통공을 갖는 다이를 통과할 때에 상기 코어시트에 상기 돌조가 형성되며,
   상기 돌조가 형성된 상기 코어시트의 표면을 피복하도록 상기 표면시트를 접합시켜 압축층 형성부를 형성하도록 구성되고,
   표면이 평탄한 코어용 플랫 롤과 상기 돌조에 대응하는 사다리꼴 홈을 복수 축방향으로 구비한 표면용 홈 포함 롤과의 사이를 통과할 때에, 상기 코어시트에 상기 표면시트를 상기 돌조에 대응하는 형상으로 가공하면서 접합시키는
   것을 특징으로 하는 벨트 제조방법.
5. 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 표면시트가, 상기 표면용 홈 포함 롤과 당해 표면용 홈 포함 롤의 홈에 대응하는 사다리꼴 돌조를 복수 축방향으로 구비한 표면용 돌조 포함 롤과의 사이를 통과할 때에 상기 돌조에 대응하는 형상으로 변형되는
   것을 특징으로 하는 벨트 제조방법.
6. 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 표면용 홈 포함 롤에 인입될 때에 상기 표면시트가 상기 돌조에 대응하는 형상으로 변형되고,
   상기 코어시트의 표면에 상기 돌조에 대응하는 형상으로 변형된 상기 표면시트를 씌우면서 접합시키는
   것을 특징으로 하는 벨트 제조방법.
7. 표면부의 표면층과 내부의 하나 또는 복수의 돌조를 갖는 코어층을 갖는 압축층을 구비한 벨트 제조방법으로서,
   상기 표면층이 될 표면시트와, 상기 코어층이 될 코어시트를 준비하고,
   상기 코어시트에 복수의 상기 돌조를 형성하며,
   한쪽이 상기 돌조의 정점에 대응하는 위치에 복수의 리브를 갖고, 다른 쪽이 상기 돌조 사이의 홈 바닥에 대응하는 위치에 복수의 리브를 갖는 한 쌍의 벨로우즈 형성용 부재 사이를 통과할 때에 상기 표면시트가 상기 돌조에 대응하는 벨로우즈 형상으로 변형되고,
   상기 돌조가 형성된 상기 코어시트의 표면을 피복하도록 당해 코어시트의 표면에 상기 벨로우즈 형상으로 변형된 상기 표면시트를 씌우면서 접합시켜 압축층 형성부를 형성하는
   것을 특징으로 하는 벨트 제조방법.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 한 쌍의 벨로우즈 형성용 부재에 형성한 복수의 상기 리브는, 하류측을 향하여 서서히 상호 간격을 좁히도록 입설되고,
   평탄 형상의 상기 표면시트를 상기 한 쌍의 벨로우즈 형성용 부재 사이로 연속 통과시켜, 길이방향을 따라 벨로우즈의 피치가 서서히 작아지게 가공하는
   것을 특징으로 하는 벨트 제조방법.
9. 청구항 1, 4 및 7 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 표면시트는, 피복포로 이루어지는
   것을 특징으로 하는 벨트 제조방법.
10. 청구항 1, 4 및 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표면시트는, 표면 고무시트로 이루어지는
    것을 특징으로 하는 벨트 제조방법.
11. 청구항 1, 4 및 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표면시트가 접합된 코어시트를 심선과 고무 또는 열가소성 엘라스토머의 적층체 위에 감고, 외주면에, 각각, 둘레방향으로 연장되는 복수의 돌조가 축방향으로 연설된 통 형상의 성형체를 성형하고,
    상기 성형체를 가교하며,
    가교 후의 상기 성형체를 하나 또는 복수의 상기 돌조를 단위로 절단하는
    것을 특징으로 하는 벨트 제조방법.
12. 표면층이 될 표면시트와, 내부의 하나 또는 복수의 돌조를 갖는 코어층이 될 코어시트를 접합시키는 2층접합기로서,
    상기 코어시트를 누르는, 표면이 평탄한 코어용 플랫 롤과,
    상기 돌조에 대응하는 형상의 사다리꼴 홈을 복수 축방향으로 갖고, 상기 표면시트를 누르는 표면용 홈 포함 롤을 구비하며,
    상기 코어용 플랫 롤 및 상기 표면용 홈 포함 롤은, 각각 다른 온도로 가열할 수 있도록 구성되고,
    상기 코어용 플랫 롤의 온도가 상기 표면용 홈 포함 롤의 온도보다 높아지도록 가열되는
    것을 특징으로 하는 2층접합기.
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 돌조에 대응하는 사다리꼴 홈을 복수 축방향으로 갖는 코어용 홈 포함 롤을 상기 코어용 플랫 롤과 함께 상기 코어시트를 누르는 위치에 구비하는
    것을 특징으로 하는 2층접합기.
14. 표면층이 될 표면시트와, 내부의 하나 또는 복수의 돌조를 갖는 코어층이 될 코어시트를 접합시키는 2층접합기로서,
    상기 코어시트를 누르는, 표면이 평탄한 코어용 플랫 롤과,
    상기 돌조에 대응하는 형상의 사다리꼴 홈을 복수 축방향으로 갖고, 상기 표면시트를 누르는 표면용 홈 포함 롤을 구비하며,
    상기 코어용 플랫 롤 및 상기 표면용 홈 포함 롤은, 각각 다른 온도로 가열할 수 있도록 구성되고,
    상기 돌조에 대응하는 관통공을 갖는 다이를 추가로 구비하는
    것을 특징으로 하는 2층접합기.
15. 표면층이 될 표면시트와, 내부의 하나 또는 복수의 돌조를 갖는 코어층이 될 코어시트를 접합시키는 2층접합기로서,
    상기 코어시트를 누르는, 표면이 평탄한 코어용 플랫 롤과,
    상기 돌조에 대응하는 형상의 사다리꼴 홈을 복수 축방향으로 갖고, 상기 표면시트를 누르는 표면용 홈 포함 롤을 구비하며,
    상기 코어용 플랫 롤 및 상기 표면용 홈 포함 롤은, 각각 다른 온도로 가열할 수 있도록 구성되고,
    한쪽이 상기 돌조의 정점에 대응하는 위치에 복수의 리브를 갖고, 다른 쪽이 상기 돌조 사이의 홈 바닥에 대응하는 위치에 복수의 리브를 갖는 한 쌍의 벨로우즈 형성용 부재를 추가로 구비하는
    것을 특징으로 하는 2층접합기.

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