JP4327959B2 - 合成繊維ロープ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項ｌのプリアンブルによる合成繊維ロープ、好ましくは、芳香族ポリアミドのロープに関する。
特に、マテリアルハンドリング（荷役）技術、例えば、エレベータ、クレーン設備、および露天採掘などにおけるマテリアルハンドリング技術では、ロープは機械の重要な要素であって、過酷に使用される。特に複雑な局面は、例えば、エレベータ設備で使用される場合のように、駆動されるロープにかかる荷重である。
【０００２】
【従来の技術】
エレベータ設備に関しては、要求されるロープの長さが長く、エネルギーの問題を考慮すると、大きさをできるだけ小型にすることが求められる。高張力の合成繊維ロープ、例えば、高配向鎖状分子を有する芳香族ポリアミドまたはアラミドのロープが、従来の鋼線ロープよりもそれらの要件を満たす。
【０００３】
特に、同じ断面積をもつ従来の鋼線ロープと比較すると、アラミド繊維から成るロープは、実質的に高い吊上げ能力を有し、アラミド繊維ロープの比重は、鋼線ロープの１／５と１／６の間にすぎない。しかし、アラミド繊維の原子構造によって、アラミド繊維ロープは、極限伸びと剪断強度が比較的低い。
【０００４】
そのようなロープでは、平行よりを有するアラミド繊維ロープが知られており、例えば、ＥＰＯ６７２７８１Ａ１のロープが知られている。最も外側のストランド層と内側のストランド層との間には、異なる層のストランド間の接触を防止し、互いに擦れることによって起こる摩耗を低減させるインターシースがある。上記のアラミドロープは、耐用寿命、耐摩耗性、および反転曲げ力下での疲労強度に関して満足できる値を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、引っ張りながら荷重をかけると、ねじられたより合成繊維ロープがその長手方向の軸の周りで回転するおよび／またはよりが戻る（解かれる）傾向がある。よりロープの望ましくないよりの戻りによって、異なるより長さをもつよりの荷重がロープの断面に均等に分布せず、したがって、ロープの破壊荷重が低減する、または、ロープの破断さえ起こる可能性が生じる。
【０００６】
本発明の目的は、既知の合成繊維ロープの欠点を防止し、常に信頼性のある合成繊維ロープを特定することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、その目的は、請求項１に記載の特徴を有する合成繊維ロープによって実現される。請求項１に記載の本発明の有利な発展と改良が従属請求項に記載されている。
【０００８】
本発明から生じる利点は、隣接するストランド層の外形形状に適合したシース面を有することによって、インターシースがより大きい接触面積をストランドに与え、また、インターシースによって、インターシースに隣接するストランド層のストランドの間の隙間を完全に埋めるという事実に関係する。内側と外側のストランド層が固く結合され、よりロープのねじり剛性がより大きくなる。したがって、本発明により形状づけられたインターシースを有する装荷ロープのねじれが、ロープに作用するトルクの種類に拘わらず防止される。したがって、本発明によって、ロープに荷重がかかっている状態においてさえ有効な、シースのより大きな支持および／または荷重支承面積が得られる。したがって、トルクがシースの円周面全体にわたって均等にかかるようにロープの内部に伝達される。その結果、ストランドの被覆層の圧縮力が、横方向の力として個々のストランドの最も高い場所に作用することはなくなり、広く分散して、すなわち、圧力が低減して、隣接するストランド層の周囲面全体にかかる。
【０００９】
適切に選択された弾性によって、インターシースは、ストランドがインターシースと相対的に動くことなく、隣接するストランドの、長手方向の異なる動きを吸収できるので、ロープの柔軟性と反転曲げのときの挙動に関して利点が得られる。
【００１０】
図面に示されたインターシースの本発明による実施形態を参照して、以下に、別の利点を詳細に記載する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、例えば、ロープシーブまたはロープドラムを経由して駆動される懸架手段または巻上げ手段としてエレベータ設備に使用されているようなロープ１を示す。そのような設備では、エレベータ昇降路内を動くエレベータかごのかごスリングおよびカウンタウエイトがロープによって共に結合されている。エレベータかごおよびカウンタウエイトを上昇および下降させるために、駆動モータによって駆動されるトラクションシーブ上をロープが走行する。駆動トルクは、摩擦によって、接触角内に常時あるロープ部分に伝達される。その点で、ロープは大きい横方向の力を受ける。
【００１２】
ロープ１は、コアストランド２から成り、該ストランドの周りに第１のより方向３に、第１のストランド層５の５本の同じストランド４がらせん状によられ、それらのストランドの上に、平行によられた第２のストランド層８の１０本のストランド４、７が、ストランドのねじりの方向とロープのよりとの間で釣合い比を保ってよられる。
【００１３】
第２のストランド層８では、２つのタイプの同じストランド４、７が各々５本ずつ交互に配置される。図２に示されたロープの断面では、大きな直径を有する別の５本のストランド７が示されており、ストランド７はこれらを支持する第１のストランド層５のくぼみにらせん状に配置されている。一方、第１のストランド層５のストランド４の直径を有する５本のストランド４が、これらを支持する第１のストランド層５の最も高い点に配置され、より大きい直径を有する隣接するストランド７の間の隙間を埋める。このように、二重の平行によられたロープコア９は、ほぼ円形の外形形状を有する第２のストランド層８を受容するので、インターシース１３と組んで以下に続いて記載される利点が得られる。ロープ１に長手方向の荷重がかかると、ロープコア９の平行よりによって、より方向３と反対の方向のトルクが生じる。ロープコア９では、ストランドの被覆層１２を形成するために１７本のストランド１０がホーサのように第１のより方向３と反対の方向である第２のより方向１１によられる。図示された実施形態では、内側のストランド層５、８のストランド４、７に対する外側にあるストランド１０のより長さの比は１．６である。荷重がかかると、ストランドの被覆層１２のよりによって、第２のより方向１１と反対方向にトルクが発生する。
【００１４】
第２のより方向１１によられたストランドの被覆層１２と、第２のストランド層８のストランド４、７との間にはインターシース１３がある。インターシース１３は、ポリウレタンまたはポリエステルエラストマなどの弾性的に変形可能な材料から成り、よりロープコア９に成形加工または押出加工される。そのプロセスの間、新たに施されたインターシース１３が塑性的に変形され、これが、ストランド層８および１２の周囲シースの外形（輪郭）部分を密着してすべての隙間を埋め、隣接するストランド層８、１２によってシース上に押しつけられる溝１８、１９を保持する。
【００１５】
形状づけられたインターシース１３は、第２のストランド層８を包囲するチューブの形態であって、ストランド４、７がストランド１０と接触するのを防止する。このようにして、ロープ１がトラクションシーブ上を走行するとき互いに相対的に動く結果、ストランド４、７、１０が互いに擦れ合って生じるストランド４、７、１０の摩耗が防止される。そのような相対的な動きは、例えば、荷重を受けながらトラクションシーブ上でロープの方向を反転したときに起こる引張力の差を補償するために起こる。
【００１６】
また、摩擦と形状のために、インターシース１３は、ロープ１に荷重がかかってストランドの被覆層１２に生じるトルクを第２のストランド層８に、したがって、平行よりによってより方向３と反対の方向にトルクが発生するロープコア９に伝達される。
【００１７】
同時に、ストランド４、７、１０とインターシース１３との間の摩擦係数ｕは、ｕ＞０．１５であって、ストランドとインターシース１３との間にはほとんど相対的な動きは生じないが、インターシース１３が弾性的に変形して、相補的な動きをするように該摩擦係数が選ばれる。インターシース１３の弾性は、ストランド充填材料の弾性およびストランド支持材料の弾性よりも大きく、早期に破損することが防止される。他方では、すべての場合に、インターシース１３のために選択された材料の伸び全体が、ストランド４、７、１０相互の間に生じる最大の動きよりも大きい。
【００１８】
ロープ１の回転中心からのストランドの被覆層１２の半径方向の距離を調整して、荷重がかかったロープ１において互いに反対方向に働く、ストランドの被覆層１２のトルクと、平行によられたロープコア９のトルクとの間のトルク比を中立化するのに、インターシース１３の厚さ２０を利用できる。ストランド１０および／またはストランド４および７の直径が増大すれば、その増大に対応して、インターシース１３のために選択される厚さ２０を増大しなければならない。すべての場合において、荷重がかかっている状態で、ストランドの間の隙間２１、２２が完全に埋められたとき、隣接するストランド層８および１２のストランド４、７、および１０の間に０．１ｍｍのシーズ厚さが確実に残っているよう、インターシース１３の厚さ２０の寸法を決めなければならない。塑性的に変形しているインターシース１３によって、シーズ周囲面全体に均等にトルクが伝達される。第２のストランド層８において、大きい直径のストランド７と、より小さい直径のストランド４とを交互に配置して、ストランド間の隙間の体積（ボリューム）を最小にできる。
【００１９】
懸架ロープとしてのみ使用されるばかりではなく、マテリアルハンドリング用の広範囲にわたる装置で本ロープを使用することができる。例としては、エレベータ、鉱山の巻上げ装置、建設クレーン、屋内クレーン、船上クレーン、架空索道、およびスキーリフトと、エスカレータの牽引手段である。駆動は、トラクションシーブまたはケーペ（Ｋｏｅｐｅ）シーブの摩擦によって、または、回転ロープドラムに巻かれているロープによって行われる。引上げ（ホーリング）ロープは、時として牽引ロープまたは懸架ロープとも呼ばれる、動く被駆動ロープとして理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるインターシースを備えたエレベータロープの斜視図である。
【図２】図１のエレベータロープの断面図である。
【符号の説明】
１ 牽引ロープ
２、４、７、１０ ストランド
５、８、１２ ストランド層
３、１１ より方向
１３ インターシース
１８、１９ 溝
２０ シースの厚さ

Claims (7)

1. 荷重支承合成繊維のストランド（２、４、７、１０）からなる共によられた少なくとも内側および外側の同心層と、内側のストランド層（５、８）と外側のストランド層（１２）との間にあり、内側のストランド層（５、８）を囲む管形状のインターシース（１３）とから成る合成繊維ロープであって、インターシース（１３）が、隣接するストランド層（８、１２）の外形形状に適合したシース面を有することを特徴とする合成繊維ロープ。
2. ストランド（４、７、１０）とインターシース（１３）との間の摩擦係数ｕが０．１５より大きいことを特徴とする請求項１に記載の合成繊維ロープ。
3. インターシース（１３）の全体の伸びが、ストランドの（４、７、１０）間の相対的な動きの最大値より大きいことを特徴とする請求項１に記載の合成繊維ロープ。
4. シース表面に溝が付けられ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. 溝（２０）がらせん形状であって、シース外面のらせん方向（１１）が、シース内面の溝（１９）のらせん方向（３）と反対向きであ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. 最も薄い場所でのシースの厚さ（２０）が０．１ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の合成繊維ロープ。
7. トラクションシーブまたはロープドラムによって駆動される、請求項１から６のいずれか一項に記載された合成繊維ロープを備えるエレベータ設備。

Images