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JP2000355888A - ロープ綱車によって駆動される合成繊維ロープ - Google Patents

ロープ綱車によって駆動される合成繊維ロープ

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JP2000355888A
JP2000355888A JP2000157673A JP2000157673A JP2000355888A JP 2000355888 A JP2000355888 A JP 2000355888A JP 2000157673 A JP2000157673 A JP 2000157673A JP 2000157673 A JP2000157673 A JP 2000157673A JP 2000355888 A JP2000355888 A JP 2000355888A
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synthetic fiber
ropes
twist
twisted
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クラウデイオ・デ・アンゲリス
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Inventio AG
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 知られている合成繊維ロープの欠点を回避し
て、捩れに対して中立である構造を有する合成繊維ロー
プを提供する。 【解決手段】 ロープ綱車によって駆動される合成繊維
ロープは、逆の撚り方向Ｓ、Ｚで、共に撚られて一定距
離だけ離れ、共通のロープ外装１７によって互いに平行
な位置関係で回転しないように固定される、２本のロー
プ１４、１５からなるツインロープ３０として構成され
ている。両ロープ１４、１５の上を覆って構成されたロ
ープ外装１７はトルク中立器として作用し、これは、ツ
インロープ３が縦方向に負荷を受けたときに、ロープの
構造に起因して発生するロープ１４、１５の対向するト
ルクを相互に相殺させ、ツインロープ３の断面全体にわ
たって、右撚りストランドを有する部分のすべてと左撚
りストランドを有する部分のすべてとの総計からのトル
クの中立化を起こさせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１のプリア
ンブルに記載のロープ綱車（シーブ）によって駆動され
る、芳香族ポリアミドで作られていることが好ましい合
繊繊維ロープに関する。
【０００２】
【従来の技術】特にエレベータ、クレーン構造物、およ
び露天採鉱による資材運搬技術において、移動ロープは
機械装置の重要な構成要素であり、激しい使用の対象と
なるものである。特に複雑な態様は、たとえばエレベー
タ構造物において使用するときに駆動されるロープの負
荷である。
【０００３】従来のエレベータ設備では、エレベータ昇
降路を移動するケージのケージ吊り索（スリング）と、
釣合いおもりが、いくつかの鋼製撚りロープによって互
いに連結されている。ケージと釣合いおもりとを昇降さ
せるために、ロープは駆動モータによって駆動される牽
引（駆動）綱車の上を走行する。駆動トルクは常に巻き
角にあるロープ部分に摩擦によって伝達される。この個
所において、ロープは引張り応力、曲げ応力、圧縮応
力、および捩り応力を受ける。ロープ綱車上の曲げによ
って生ずる相対移動がロープ構造内に摩擦を引き起こ
し、潤滑剤の濃度に応じてロープの摩耗に悪影響を及ぼ
す。ロープの構造、曲げ半径、溝の断面、およびロープ
の安全率に応じて、一次および二次応力はロープの状態
に対してマイナスの作用を及ぼす。
【０００４】エレベータ設備ならびに強度要件に関し
て、エネルギーを考慮すると、質量をできるだけ小さく
するという要求につながる。たとえば高延伸分子鎖を有
する芳香族ポリアミドまたはアラミドの高張力合成繊維
ロープは、これらの要件を鋼索（スチールロープ）より
もうまく満たす。
【０００５】同じ断面積と同じ巻上げ能力を有する従来
の鋼索と比較して、アラミド繊維で製造されたロープの
ロープ比重量は４分の１〜５分の１しかない。鋼とは異
なって、分子鎖が均一に整列しているので、アラミド繊
維はこの長手方向の負荷（荷重支持）能力に対して実質
的により低い横強度を有する。
【０００６】この理由で、アラミド繊維が牽引綱車の上
を通過するときにアラミド繊維が受ける横応力を最小限
にするために、たとえばＥＰ０６７２７８１Ａ１は、駆
動ロープとして使用するために適当な平行撚りのアラミ
ド繊維撚りロープを提案している。これによって知られ
るようになったアラミドロープは、有効寿命、高い耐摩
耗性、および逆曲げ応力下における疲れ強さに関して非
常に満足な値を提供するが、平行撚りアラミドロープに
よる不利な条件の下では、ロープ構造の本来の釣合いに
は恒久的な障害となるロープの部分的なほどけ（巻戻
し）が起こる可能性がある。このようなほどけは、第１
に、ロープの負荷に応じてロープのほどけを発生させる
ロープ縦軸の周りの内部トルクから、また第２に、たと
えばローププーリ上の整列から逸れて走行するロープに
よって、外部的に生ずるロープのずれから結果的に生ず
るものである。この場合には、溝の側面におけるロープ
の引きずりが、ロープの構造をさらに変化させる。ほど
けは、転がり方向に応じて一方向または他の方向に恒久
的に変位するストランドの被覆層に過度の長さを生じ
る。このような出来事は、アラミドロープの機能性を恒
久的に害する可能性があるので望ましくない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、知ら
れている合成繊維ロープの欠点を回避して、捩れに対し
て中立（ニユートラル）である構造を有する合成繊維ロ
ープを提案することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、この目
的は、請求項１に記載の特徴を有する駆動ロープによっ
て達成される。従属請求項は、請求項１の特徴によって
規定された本発明の得策で有利なさらなる発展形および
／または実施形態を含む。
【０００９】本発明によるツインロープでは、両アラミ
ドロープの上に形成されたロープ外装（シース）がトル
ク中立器として作用する。各アラミドロープは同一のロ
ープ構造を有することが好ましいが、これらの撚りの方
向は互いに鏡像、すなわち一方のロープは右撚りであ
り、他方のロープは左撚りである。これは、長手（縦）
方向ロープ軸周りの反対のトルクが張力下で発生し、ロ
ープ綱車の上を通るときにトルク中立器によって互いに
相殺されるので、負荷の下における右撚りアラミドロー
プと左撚りアラミドロープから生ずるトルクの合計はゼ
ロであることを保証する。ロープが牽引綱車の上を通る
ときのロープに作用する外部トルクは、外装されたツイ
ンロープの外部輪郭によって中立化（無効化）される。
ロープの以前の丸形状はここではほぼ楕円形であり、ア
ラミドロープはその幅が高さの２倍であることが好まし
い。
【００１０】各々ツインロープのロープ構造は、結果と
してトルクの合計の中立を生じるツインロープ全体とし
ての機能が与えられる場合には、互いに異なってもよ
い。
【００１１】平行撚りストランドの有効寿命は、たとえ
ば平行撚りで撚られた２つの層の場合に、一方のストラ
ンド層におけるストランドの繊維の撚り方向が、他方の
ストランド層におけるストランドの繊維の撚り方向と逆
である場合には、長くすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に本発明を、図面に示す例示的
な実施形態を参照して詳細に説明する。
【００１３】図１によれば、昇降路１を移動するケージ
２は、本発明によるアラミド繊維の数本の、この図では
３本の耐力（荷重支持）ツインロープ３から吊るされて
おり、これらのツインロープは駆動モータ４に連結され
た牽引綱車５の上を通っている。ケージ２の上にはロー
プ端連結部６があり、これにツインロープ３が一端で締
結されている。各ツインロープ３の他端もまた、やはり
昇降路１の中を移動する釣合いおもり７に同じ方法で締
結されている。補償ロープ９が一端でケージ２の下側に
同様な方法で取り付けられており、この下側から補償ロ
ープ９は、昇降路の床１０の上に位置してケージ床への
取付け点の直下に整列する片寄せプーリ１１の上を通っ
て、またやはり昇降路の床１０の上に位置して釣合いお
もり７に整列する隣接した片寄せプーリ１２の上を通っ
て、釣合いおもり７の下側に導かれて、ここに連結され
ている。ケージ２と釣合いおもり７の間の全長にわたっ
て、補償ロープ９は重量によって、または図示するよう
にプーリ１２によって張力下に維持されている。ここで
は、昇降路の壁に留められた引張りばね１３が片寄せプ
ーリ１２を昇降路の壁の方向に引っ張っており、これに
よって補償ロープ９における張力を維持している。引張
りばねの代わりに、片寄せプーリは、張力を補償ロープ
に加えるために適当なリンク装置を備えることができ
る。
【００１４】図１に示すエレベータ設備に対比して、ロ
ープ比重量を軽くしたアラミド繊維のツインロープを使
用するので、補償ロープの本数を減らすことができ、ま
たは補償ロープさえもう必要としない。これによって、
従来の鋼索と比較して同一の寸法を有するアラミドロー
プについて、さらに高い最大昇降高さおよび／またはよ
り大きな最大許容荷重が可能になる。
【００１５】牽引綱車５は互いに近接して設けられた３
つのダブル溝８を有し、各ダブル溝は後で説明するよう
に本発明によるツインロープ３、３’のための溝であ
る。これまで、エレベータ構造物における牽引綱車は通
常２〜１２個の溝を有していたので、本発明によるツイ
ンロープ３を使用すると、牽引綱車は１〜６個のダブル
溝８を備えることができる。
【００１６】図１に示す牽引駆動エレベータのレイアウ
トの代わりに、駆動部４、５を昇降路の床１０の上、ま
たはケージ２と釣合いおもり７の下になるエレベータ昇
降路１の下部における昇降路壁上のいずれかに設置する
ことができる。それから各方向変換プーリ１１、１２
（またはただ１つの方向変換プーリ）が昇降路の上端部
に固定される。補償ロープ９は本質的に負荷機能を受け
持ち、本発明によるツインロープ３はケージ２と釣合い
おもり７の昇降を受け持つ。
【００１７】図２はツインロープ３を詳細に示す図であ
る。ツインロープ３は、互いにある距離をおいて平行に
配置された２本の合成繊維ロープ１４、１５でできてお
り、これらの合成繊維ロープは互いの位置関係に固定さ
れ、特にロープ外装１７によって捩れが防止され、ロー
プ外装１７は両ロープを囲み、両ロープを組み合わせて
本発明によるツインロープ３にしている。ロープ１４、
１５は、ロープストランドの二段重ねによって製造され
た撚りロープであり、第２の段階ではロープストランド
２０、２１、２２、２３、２４の２つの層２５、２６、
２７、２８が互いに撚られる。本発明によれば、２本の
合成繊維ロープ１４、１５は撚り方向Ｓ、Ｚの点で異な
っており、Ｓは左撚りを示し、Ｚは右撚りを示す。
【００１８】ロープ１４の中では、撚りＳのアラミド繊
維のロープ糸（ヤーン）が共に撚られて撚りＺのストラ
ンド２２、２４になっている。第１のストランド層２６
では、撚りＺの５本のこのようなストランド２２がコア
ストランド２０の周りに撚りＳで撚られている。これら
の５本のストランド２２に平行に、撚りＺの直径の大き
な５本のストランド２４が撚られて、第２のストランド
層２８を形成している。これらは共に撚られた二層スト
ランドロープ、すなわち撚りＳのロープ１４を形成す
る。
【００１９】ロープ１５の構造も、撚り方向Ｓ、Ｚが逆
であることを除いてはロープ１４の構造と同じである。
したがってロープ１５では、撚りＺの合成繊維ロープ糸
が撚られて、撚りＳのストランド２１、２３になってい
る。これらの撚りＳのストランド２１、２３は２つの層
２５、２７に撚られ、撚りＺのロープ１５となる。
【００２０】ストランド２７の第２の層では、直径の大
きなストランド２３は、これらを支える第１のストラン
ド層２５のへこみの中にあり、５本のストランド２１は
これらを支える第１のストランド層２５の最も高い点に
あり、これによって直径の大きな隣接するストランド２
３の間の隙間を埋める。この方法で、二層平行撚りロー
プ１４、１５はほとんど円筒形の外部輪郭を得る。
【００２１】ストランド２１、２３、２２、２４は、繊
維とストランドの撚り長さの間で釣り合った関係によっ
て共に撚られているので、アラミド繊維糸を、これらが
属する層２５、２７、２６、２８のストランド２１、２
３、２２、２４と同じか、または図２に示す実施形態の
ように逆の撚り方向に撚ることができる。同じ撚り方向
によって、無負荷状態におけるツインロープ３、３’の
撚りのさらにすぐれた結合が達成される。第１のストラ
ンド層２５、２６におけるロープ糸の撚り方向が、第２
のストランド層２７、２８のストランド２１、２３にお
ける糸の撚り方向と逆になるように選ばれる場合、また
は逆の場合も、有効寿命の向上を達成することができ
る。
【００２２】撚り方向ＳとＺ、すなわち、各ストランド
２１、２２、２３、２４におけるロープ糸のアラミド繊
維と、ロープ１４、１５、１４’、１５’におけるスト
ランド２１、２２、２３、２４とのねじれのらせん方向
は、撚りＳによってロープ糸および／またはストランド
２２、２４がすべて、らせん状に横たわって文字Ｓの中
央部分をたどるように共に一方向に横たわることで規定
されるので、「Ｓ撚り」と呼ぶ。撚りＺによる撚りに関
しては状況が逆であり、この場合、共に撚られるエレメ
ント２１、２３もすべて、文字Ｚの中央部分の方向に互
いに均一でらせん状に横たわり、したがってこの撚りは
「Ｚ撚り」と呼ばれる。
【００２３】上に既に述べたように、ツインロープ３、
３’のために使用されるストランド２０、２１、２２、
２３、２４、３５、３６、３７は、アラミド繊維糸から
撚られている。繊維を保護するために、各個別のアラミ
ド繊維糸およびストランド２０、２１、２２、２３、２
４、３５、３６、３７自体も、含浸物質たとえばポリウ
レタン、ポリオレフィン、またはポリ塩化ビニルによっ
て処理される。所望の逆曲げ性能に応じて、含浸比率を
１０〜６０％の間にすることができる。
【００２４】ロープ１４、１５の外周全体は、たとえば
ゴム、ポリウレタン、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニ
ル、またはポリアミドなどのプラスチック材料のロープ
外装１７によって囲まれている。どの種類でもよいが弾
性変形可能な材料がロープ１４、１５’の上に吹き付け
または押し出され、それからロープの上に圧縮される。
こうして、ロープ外装材料は外側から外周上のストラン
ド２２、２４間のあらゆる隙間に入り、これらの隙間全
部を満たす。これによって形成されたロープ外装１７の
ロープ１４、１５への接合は、ロープ１４、１５のスト
ランド２２、２４とロープ外装１７の間でわずかな相対
移動しか起こらないほど強く、その上、本発明によって
両ロープ１４、１５を覆って形成された単体ロープ外装
１７は、２本の普通撚りロープ１４、１５間の隙間を橋
渡しする連結ウェブ１８として役立ち、この連結ウェブ
１８はトルクブリッジとして作用し、ツインロープ３が
縦方向に負荷を受けるときに生ずるロープ構造に起因す
るロープ１４、１５の反対方向のトルクを相互に消去
し、これによって結果的に、本発明によるツインロープ
３の断面全体にわたってトルクを右撚りストランド全部
の合計と左撚りストランド全部の合計との間で中立化す
る。
【００２５】ツインロープ３のロープ外装１７の外部輪
郭は亜鈴（ダンベル）の形状を有し、この形状によって
より良好な力の伝達と、０．１８より大きな値を有する
一定の摩擦係数と、溝の側面による支持効果とをもたら
し、有効寿命をさらに向上させる。ツインロープはま
た、円筒形、楕円形、凹形、矩形、またはくさび形の溝
の上で使用することができる。ツインロープ３０の外部
輪郭はこの目的に対応するようになされている。たとえ
ば、ロープの長さに沿って形成されたリブが、ロープ牽
引綱車上でツインロープが正確に真の走行をするように
溝の相補形状と共に作用する。
【００２６】図３に示す第２の例示的実施形態では、ツ
インロープ３０は、逆の撚り方向Ｓ、Ｚに撚られた２本
のロープ３１、３２から構成され、これらのロープはあ
る距離をおいて、また回転しないように共通のロープ外
装３３によって互いに平行に固定されている。ロープ３
１、３２の撚り方向Ｓ、Ｚが異なる方向であることを除
いて、ツインロープ３０はロープ３３の縦軸に関して対
称に構成されている。
【００２７】各々ロープ３１、３２は、異なる直径を有
する３グループのストランド３５、３６、３７からな
る。ツインロープ３０のすべてのストランド３５、３
６、３７における糸の番手は同じであり、作ろうとする
ロープ３１、３２の所望の直径に依存する。この例示的
実施形態のロープ３１では、撚りＺの３本のストランド
３５が撚られて、撚りＳのロープコアになっている。こ
のロープコアの周りに、３本のさらなるストランド３６
が平行撚りで撚られ、ロープコアの外側輪郭に密接して
横たわっている。最後に、ロープ３１の外周上に共に撚
られているストランド３５、３６間の隙間は、第３のグ
ループのストランド３７によって満たされている。これ
らのストランド３７もまたロープ３１に対して平行かつ
らせん状に撚られている。ロープ３２の構造は、アラミ
ド糸とストランドが逆の撚り方向Ｓ、Ｚであるという点
においてのみ、ロープ３１の構造と異なっている。
【００２８】この例示的実施形態では、ロープ外装３３
は扁平でロープ１４’、１５’をすべての側面で取り巻
くように形成され、ツインロープ３０の幅はその厚さよ
りも実質的に大きい。望みの摩擦係数を生じさせるため
に、ロープ外装３３を完全に、またはこの場合のように
連結ウェブ３８の領域において部分的に適当な材料で被
覆する。代替案として、または追加的に、望みの摩擦係
数を生じさせるために牽引綱車の溝ライナの材料を適切
に選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による合成繊維撚りロープによって釣合
いおもりに連結されたケージを有するエレベータ設備の
概略図である。
【図２】本発明によるツインロープの第１の例示的実施
形態の斜視図である。
【図３】本発明の第２の例示的実施形態の断面図であ
る。
【符号の説明】
１ 昇降路 ２ ケージ ３、３０ ツインロープ ４ 駆動モータ ５ 牽引綱車 ６ ロープ端連結部 ７ 釣合いおもり ８ ダブル溝 ９ 補償ロープ １０ 昇降路の床 １１、１２ 片寄せプーリ １３ 引張りばね １４ 撚りＳのロープ １５ 撚りＺのロープ １６、３４ ロープの縦軸 １７、３３ ロープ外装 １８ 連結ウェブ １９ ロープ間の距離 ２０ コアストランド ２１、２３ ストランド、撚りＳ ２２、２４ ストランド、撚りＺ ２５ 第１のストランド層、撚りＺ ２６ 第１のストランド層、撚りＳ ２７ 第２のストランド層、撚りＺ ２８ 第２のストランド層、撚りＳ ３１、３２ ロープ ３５ ストランド ３６ ストランド、太 ３７ ストランド、細

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の撚り方向（Ｓ）に撚られ、張力に
    耐えることのできる合成繊維ストランド（２０、２２、
    ２４、３５、３６、３７）からなる第１の耐力ロープ
    （１４）、（３１）と、第１のロープ（１４）、（３
    １）を囲むロープ外装（１７）、（３３）とからなる、
    ロープ綱車（５）によって駆動される合成繊維ロープで
    あって、 第１の撚り方向（Ｓ）とは逆の撚り方向（Ｚ）に撚られ
    た第２のロープ（１５、３２）が、第１の撚りロープ
    （１４）、（３１）に本質的に平行に、ある距離（１
    ９）、（３９）だけ離れて位置付けられ、２本の撚りロ
    ープ（１４、１５）、（３１、３２）が、共通のロープ
    外装（１７）、（３３）によって互いに平行な位置関係
    で回転しないように固定されていることを特徴とする合
    成繊維ロープ。
  2. 【請求項２】 撚りロープ（１４）、（１５）、（３
    １）、（３２）が異なる撚り方向（Ｓ）、（Ｚ）を有す
    ることを除いて、合成繊維ロープ（３）、（３０）がロ
    ープの縦軸（１６）、（３３）の周りに対称に構成され
    ていることを特徴とする請求項１に記載の合成繊維ロー
    プ。
  3. 【請求項３】 ストランド（２０、２１、２２、２４、
    ３５、３６、３７）が互いに平行に置かれているアラミ
    ド繊維からなることを特徴とする請求項１に記載の合成
    繊維ロープ。
  4. 【請求項４】 撚りＳの合成繊維が撚られて撚りＳのス
    トランド（２１、２３）となり、撚りＺの合成繊維が撚
    られて撚りＺのストランド（２２、２４）となっている
    ことを特徴とする請求項１に記載の合成繊維ロープ。
  5. 【請求項５】 撚りＳの合成繊維が撚られて撚りＺのス
    トランド（２１、２３）となり、撚りＺの合成繊維が撚
    られて撚りＳのストランドとなっていることを特徴とす
    る請求項１に記載の合成繊維ロープ。
  6. 【請求項６】 撚りＳのストランド（２１、２３）が撚
    られて撚りＺのロープ（１５、３２）となり、撚りＺの
    ストランド（２２、２４）が撚られて撚りＳのロープ
    （１４、３１）となっていることを特徴とする請求項４
    または５に記載の合成繊維ロープ。
  7. 【請求項７】 ロープ外装（１７、３３）の断面が扁平
    である（３３）か、または亜鈴の形状を有する（１７）
    かのいずれかであることを特徴とする請求項１から６の
    いずれか一項に記載の合成繊維ロープ。
  8. 【請求項８】 ロープ外装（１７、３３）が円筒形、楕
    円形、凹形、矩形、またはくさび形の断面を有すること
    を特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の合
    成繊維ロープ。
  9. 【請求項９】 ロープ外装（１７、３３）が一体に構成
    されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか
    一項に記載の合成繊維ロープ。
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