KR100351176B1 - 타이어코오드지 또는 벨트코오드지 권취용 셀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어코오드지 또는 벨트코오드지 권취용쉘에 관한 것으로 더욱 구체적인 것은, 금속제 또는 플라스틱제로된 원통상의 파이프부재(10) 속에 금속제로된 4각파이프의 양단 모서리를 축소되게 압착하여 모서리를 따라 길이방향으로 보강힘살(20b)을 형성한 4각관(20a)을 만들어 그 끝에 4각구멍이 있는 금속제 플랜지(21)를 용접하여 구성한 심체(20가)를 양측플랜지가 파이프부재(10) 내측에 고정되게 용접하여 축부재(30)를 형성하므로서 4각파이프로된 심체를 튼튼히하여 사용중에 비틀림이 생기는 것을 방지할수 있게한 구성과 파이프부재(10)의 표면에 일정두께로 종이층(50)을 형성함에 있어서 종이층(50)의 끝을 파이프부재(10)와 부착시킬 때 끈끈한 성질이 있는 점착제(500)를 사용하여 파이프부재와 접합하고 종이와 종이가 닿는 접착부는 아크릴수지 접착제를 도포하여 일정두께가 유지되게 감아 접착제의 수분을 증발시키면 종이가 수축되면서 파이프부재(10)의 중심방향으로 압박력이 작용하여 단단한 종이층이 형성되어 파이프부재(10)와 종이층(50) 사이의 슬립이 방지되게한 접합구성과 종이층의 표면에 코오드지 고정홈을 형성하여 고정구를 끼우게하므로서 코오드지의 끝을 쉽게 고정시킬 수 있게한 것으로 쿠션이 원만하게 작용하고 가벼우면서도 내구적인 권취용쉘이 만들어져 코오드지의 권취작업이 용이하고 쉘의 사용수명도 오래가는 권취용쉘을 저렴한 가격으로 공급할수 있고 종이접착제에 방수, 방부, 방충의 기능을 부여하여 방역상으로도 안전한 제품이 되게한 것이다.

Description

타이어코오드지 또는 벨트코오드지 권취용 셀{A Shell assembly for tire cood and fabrics}

본 발명은 자동차용 타이어 제조에 사용되는 타이어코오드지를 비롯하여 V-벨트, 컨베이어 벨트등과 같은 산업용 벨트제조에 사용되는 벨트코오드지를 감을때 사용하는 코오드지 권취용쉘에 관한 것이다.

자동차 타이어는 공기압력에 견디고 충격을 유지하는 완충작용을 감당해야 하기 때문에 그 뼈대부분에 레이욘, 또는 나일론, 폴리에스텔 등의 섬유에 양질의 고무를 입혀서 만든 코오드(cord)지를 겹쳐지게 포개어 외벽구조를 성형하고 있으며 산업용 벨트 역시 인장력과 내구성을 높이기 위해 레이욘 또는 나일론 등의 섬유에 양질의 고무를 입혀서 만든 코오드지를 겹쳐지게 포개어 적층시킨 구조로 벨트를 제조하고 있다.

따라서, 타이어나 벨트를 제조할때는 그 소재가 되는 코오드지를 먼저 준비해야 하고 이는 코오드지 전용 권취용 쉘에 감아서 사용하기 때문에 권취용쉘(말대)은 통상의 직물지용 말대와는 달리 견고성과 탄력성이 요구되고 축부재가 튼튼하며 양측의 4각구멍이 정확히 일치하는 등의 조건을 갖추고 있어야 한다.

따라서 종래의 전형적인 권취용셀은 견고한 목재를 원통형으로 가공하고, 그 중심부에 4각형의 축공을 뚫어서 구성되는 것을 사용하고 있다.

그러나, 이러한 목재로된 권취용쉘은 그것이 천연의 목재이기 때문에 재료의 선택에서 가공에 이르기까지 많은 공정을 거쳐서 특수한 처리를 하여 제조가 이루어지므로 가격이 고가로되는 불편이 있고 목재이기 때문에 무거울 뿐 아니라 외부환경의 변화에 민감하여 변형이 생기는 등의 문제로 품질의 균등성이 보장되지 않아 사용에 부담을 주는 결점이 있었다.

이러한 결점을 해소시키기 위해 이건 출원인에 의하여 개발된 것이 도 1의 (가)(나)와 같은 권취용쉘이다(이하 권취용쉘로 표기함)

즉, 종래의 권취용쉘은 축부재를 금속제파이프(10)로 구성하고, 그 외면에 종이를 감아 종이층을 형성시키고 양단에 캡부재(40)를 씌운 구성으로 제조하여 목제용쉘의 결점을 보완하려 시도한바가 있다.

그러나, 이러한 형식의 권취용쉘은 목재쉘 보다 가볍고 쉽게 제조할수 있는 이점은 있으나 축부재를 구성하는 4각파이프가 외력을 받을때 비틀림이 생겨 양측의 4각구멍이 서로 어긋나거나 휘어져서 회전축에 결합할 때 곤란을 겪는 문제가 있었고 축부재의 표면에 형성되는 종이층은 축부재의 표면에 접착할 때 쉽게 이완되어 슬립(slip)이 생기는 문제가 발생하였고, 슬립이 발생하면 코오드지를 감거나 푸는 것이 불가능하게 되는 문제가 있을뿐더러, 슬립이 계속적으로 진행되면 마찰열이 발생하고, 심할 경우 마찰열에 의하여 종이층에 권취되어 있는 화학물질이 발화되어 화제가 발생하게 되는 위험에 직면하게 되는 불편이 있었다.

이러한 것은 금속제인 축부재가 비틀림 외력에 대응하는 내구성이 부족했기 때문이며 파이프부재와 종이가 실질적인 접착이 이루어지지 않으면서 가접착(假接着)된 상태로 피복되어 있었기 때문에 일어나는 원인에 기인됨을 알수 있었고

또하나의 원인은 사용한 접착제가 접착 초기에 수분을 유지하고 있을때는 어느정도의 접착력을 발휘하지만 기간의 경과에 따라 수분이 증발하여 건조되면 금속재인 파이프 표면과 이완되어 서로가 분리되기 때문인 것으로 밝혀졌다.

그래서, 상기 원인을 해소시키기 위한 수단의 하나로 종이층과 파이프부재를 리벳트로 연결하여 종이층과 금속파이프를 고정하는 방법을 동원하기도 하였으나 이것은 오히려 제조공정을 복잡하게 하고 비용을 증가시키는 원인이 되어 실용화가 될수 없었다.

본 발명은 상기한 제반문제를 원만하게 해소하고 경제적으로 유용한 권취용쉘을 얻기위해 개발된 것으로서, 이를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 (가)(나)는 종래의 권취용셀을 단면도로 나타낸 예시도

도 2는 본 발명의 권취용쉘을 분해한 일부파절 사시도

도 3은 본 발명의 권취용셀에서 일측을 단면도로 나타낸 예시도

도 4는 도 3의 나-나'선 단면예시도

도 5는 본 발명의 또다른 실시례를 보인 단면도

도 6은 본 발명의 축부재에 보강힘살을 개입시킨 예시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 파이프부재 20 : 4각파이프

20가 : 심체 20a : 4각관체

20b,21가 : 보강힘살 21 : 플랜지

22 : 축공 30 : 축부재

50 : 종이층 51 : 고정홈

52 : 고정구 53 : 고정테이프

500 : 점착제 501 : 접착제

본 발명은 도 2에서 볼수있는 바와같이 금속제된 4각파이프(20)의 양단 모서리를 축소되게 압착하여 모서리를 따라 길이방향으로 보강힘살(20b)이 형성되는 4각관체(20a)를 구성하고 그 끝에 중심에 4각구멍이 뚫어진 플랜지(21)를 용접한 심체(20가)를 만들어 심체(20가)를 원통상 파이프부재(10) 속에 넣고 양측 플랜지(21)를 파이프부재(10)와 용접하는 수단으로 고정시켜 축부재(30)를 형성하고 파이프부재(10)의 표면에 일정두께의 종이층(50)을 형성시키는 구성으로 이루어지며, 종이층(50)은 종이(50a) 끝을 파이프부재(10)에 부착할때 끈끈한 성질이 있는 점착제(500)를 사용하여 파이프부재와 접착하고 종이층은 파이프부재 표면으로 종이를 감아 부치면서 종이와 종이가 닿는곳에 아크릴수지 접착제를 도포하여 일정두께가 유지되게 감아 접착제의 수분이 증발되면 종이가 수축되면서 파이프부재(10) 중심방향으로 압박력이 작용하여 단단한 종이층을 형성하도록 하는 수단으로 권취용쉘을 형성시키는 것이다.

따라서 본 발명은 파이프부재와 종이가 접합되는 위치에서는 끈끈한 성질이 있는 점착제에 의하여 종이와 파이프부재가 접합되므로 오랜기간동안 점착제의 점탄성을 유지할수 있어 종이와 파이프부재의 접합부에 슬립이 없는 접합이 가능하고

본 발명에서 종이(50a) 끝에 도포되는 점착제(500)는 끈끈이 성질이 강한 천연 또는 합성라텍스(Latex)나 아크릴 에스터 코포리머 에멀죤 타잎(Acrylic Ester Copolymer Emulsion Type)의 점착제(Pressure Sensitive Adhesive)를 사용하므로서 가능하다.

점착제(500) 다음 부분에 도포되는 접착제는 아크릴수지 접착제를 사용하여 종이와 종이를 접착할수 있으며 이러한 접착제(501)는 방부제, 방수제, 발수제, 방충제 등의 약품을 첨가하여 방수, 방부, 방충효과를 얻을수 있도록 만들어진다.

따라서 본 발명의 권취용쉘은, 점착제(500)를 종이끝에 발라 종이 끝이 파이프부재(10)에 2바퀴정도 감길수 있는 길이로 도포하고, 점착제(500)가 도포된 종이의 단부를 파이프부재(10) 표면에 부착시켜 파이프부재(10)를 회전시키면서 1바퀴내지 2바퀴정도를 권취하여, 종이끝을 파이프부재에 부착하게되며 점착제가 도포된 끝에서 내측으로 접착제(501)를 연속도포하여, 종이를 당김과 동시에 파이프부재(10)를 회전시켜서 나머지 종이를 모두 권취하여 종이층(50)이 일정두께가 되도록 형성한후 끝에 고정테이프(53)를 발라 제품이 완성된다.

이렇게 하므로서, 본 발명은 종이 끝에 도포된 점착제(500)가 특유의 점성과 탄성으로 파이프부재(10)의 표면에 접착이 되어 미끄럼없이 부착되므로, 종이에 큰 긴장력을 가하여도 파이프부재(10)로부터 종이가 미끄러지는 현상이 방지되어 큰 힘의 긴장력을 부담할수 있게되며 실험적으로는, 종이층(50)의 폭을 1700mm로 설정하고, 평량을 350g이하로한 종이에 점착제(500) 부분을 2바퀴 폭으로 발라 부착한후 접착제로 종이층을 형성시킨 후 상기 종이층(50)에 최소 1560kgf 이하의 장력을 가하여도 점착된 부분이 전혀 이탈되지 않았고 최대 2000kgf 까지 가하여도 무난히 견딜수 있었기 때문에 권취용말대로서 만족한 결과를 얻을수 있었다.

한편, 종이와 종이의 접착을 위해 사용할 아크릴수지 접착제는 종이에 발라 종이를 접합시키고 접합후 자연건조시켜 접착제(501)의 수분을 증발시키게 되는데 본 발명을 종이가 파이프부재 표면에 감겨져서 건조되므로 건조과정에서 발생하는 수축력이 반경방향 내측으로 작용하게 되어 최내측의 종이를 파이프부재(10) 측으로 압박하는 힘을 가증시키게 되어 점착제(500)로 하여금 보다 더 큰 힘으로 파이프부재(10)를 파악케 하여 슬립을 방지하는 것이며, 건조과정이 진행됨에 따라 접착제(501)가 고형화되면 이 고형화된 접착제(501) 층이 공기의 침투를 방지할수 있는 얇은 피막을 형성하게 되어, 상기 접착제(501)로의 공기유통이 차단되어 접착제(501)가 쉽게 건조되지 않고 오랜동안 점탄성을 유지할수 있게되며 습기의 유통도 차단하게되어 점착제(500)가 파이프부재(10)를 파악하는 힘이 변하지 않도록 도와 쉘의 수명이 더 연장될수 있고, 접착제(501)에는 방수제, 방부제, 발수제, 방충제가 혼합되어 있어서 권취용말대의 종이층에 침투하는 수분을 비롯하여 벌레와 세균의 침투를 방지하므로 국제간의 유통과정에서 일어나기 쉬운 방역문제까지 해소할수 있고본 발명의 권취용쉘은 또 종이층의 표면에 코오드지 고정용 고정홈(51)을 만들어서 고정구(52)를 끼울수 있게 구성하므로서 코오드지의 끝을 축부재에 고정시킬때 편리를 도모할수 있게 하였으며 축부재(30)는 축부재를 형성하는 파이프부재(10) 속에 4각파이프(20) 양단을 경사지게 축소시켜서 축소부 모서리에 보강힘살(20b)을 형성하고 축소부 테이퍼형 4각관체(20a)로 만든후 그 끝에 중심부에 4각축공(22)이 있는 플랜지(21)를 용접한 심체(20가)를 만들어서 파이프부재 속에 넣어 용접으로 고정시키는 수단으로 축부재를 구성시켰기 때문에 축부재가 견고한 구성을 이루게 되고 심체(20가) 양단축공(22) 보다 내측의 공간이 넓어져서 4각회전축을 끼울때 안전성을 유지할수 있고 4각파이프의 양단이 축소되어 테이퍼형 4각관을 구성하기 때문에 4각파이프에 비틀림응력이 작용할때 파이프의 끝이 쉽게 변경되는 것을 방지할수 있어서 견고한 권취용쉘을 만들수 있는 것이다.

그리고, 본 발명의 제품은 수송기간이 길어지거나 권취용 쉘에 코오드지를 감아서 6개월이상 보관하거나 2단이상 포개어 보관하는 등으로 축부재(30)의 보강이 특별이 필요할 경우 4각파이프(20) 외면에 수개의 보강힘살(21가)을 덧대어 용접하므로서 심체와 파이프부재 사이를 보강시켜서 내압력을 증대시킬수 있는 제품도 가능케 된다.

이상과 같이 본 발명은 파이프부재의 표면에 종이층을 형성시킬때 점착제와, 접착제를 구분하여 사용하므로서 파이프부재(10)의 표면에 종이층을 형성하는 것이 안전하고 치밀하면서 파이프부재와 종이층 사이의 슬립이 근본적으로 방지되며, 종이 특유의 쿠션이 권취용쉘에 작용하여 코오드지의 권취를 원만하게 하는 가볍고 내구적이며 쿠션이 좋은 권취용쉘을 보다 저렴하게 만들수 있는 이점을 얻을수 있고 동시에 축부재(30)를 구성하는 심체(20가)는 4각파이프(20)의 양측단 모서리부를 축소되게 압축시켜서 모서리선을 따라 길이방향에 보강힘살(20b)을 형성하는 4각관체(20a)를 구성하고 그 끝에서 플랜지(21)를 용접했기 때문에 4각파이프의 끝이 더욱 확고하게 보강되어 외부로부터 비틀림력이 작용하여도 중심구멍이 쉽게 변형되지 않고 양측구멍이 정확하게 대칭을 이루게되어 회전축의 접속을 편리하게 하며 축공입구 보다 4각파이프의 내측 규격이 커지기 때문에 회전축이 육안으로 파악되지 않을 정도의 변형이 있어도 권취용쉘의 결합이 원만하게 되어 권취용쉘의 변형을 예방할 수 있고 동시에 회전축의 파손을 방지할수 있는 이점을 얻을수 있으며 또한, 본 발명은 종이층의 표면에 도 5와 같이 고정홈(51)을 만들어서 코오드지의 끝을 끼우고 탄성부재로 된 고정구(52)를 끼워서 코오드지의 끝을 고정시킬수 있어서 코오드지를 감기위해 코오드지의 끝을 권취용쉘에 고정시킬때 편리하므로서 작업능율을 보다 더 높일수 있으며 국제거래에 있어서 권취용쉘이 유통하는 중에 일어날수 있는 방부, 방습, 방충에 효과가 있어서 검역문제에도 안전한 이점을 얻는 것이다.

Claims (5)

1. 금속제 또는 플라스틱제로된 원통상의 파이프부재(10)와;

   그속에 장치고정될수 있도록 금속제로된 4각파이프의 양단 모서리를 축소되게 압착하여 모서리를 따라 길이방향으로 보강힘살(20b)을 형성한 4각관체(20a)를 만들어 그 끝에 4각구멍이 있는 금속제 플랜지(21)를 용접한 심체(20가)를 만들어 심체의 양측플랜지를 파이프부재(10)와 용접시킨 축부재(30)와;

   파이프부재(10)의 표면에 일정두께로 종이층(50)을 형성한 구성으로 이루어지고;

   종이층(50)은 끝을 파이프부재(10)에 부착할때 끈끈한 성질이 있는 점착제(500)를 사용하여 파이프부재와 접합하며 종이층 상호간은 아크릴수지 접착제(501)를 도포하여 일정두께가 유지되게 감아 접착시킨 적층구성으로 이루어지고 종이층의 표면에 코오드지 고정홈(51)을 형성하여 고정구(52)를 끼울수 있게 구성한 타이어코오드지 또는 벨트코오드지 권취용쉘.
2. 청구항 1에 있어서 점착제(500)는 끈끈이성질이 강한 천연 또는 합성라텍스일 것을 포함하는 타이어코오드지 또는 벨트코오드지 권취용 쉘.
3. 청구항 1에 있어서 점착제(500)는 아크릴에스터 코포리머 에멀죤 타잎의 점착제일 것을 포함하는 타이어코오드지 또는 벨트코오드지 권취용 쉘.
4. 청구항 1에 있어서 접착제(500)에는 방수, 방부, 방충제가 포함되어 구성된 것을 포함하는 타이어코오드지 또는 벨트코오드지 권취용 쉘.
5. 청구항 1에 있어서 축부재(30)를 구성하는 심체(20가)는 외주에 다수개의 보강힘살(21가)이 부착되어 파이프부재(10) 내측과 고정되는 것을 포함하는 타이어코오드지 또는 벨트코오드지 권취용 쉘.