JP2000220083A - シース付き合成繊維ロープ - Google Patents

シース付き合成繊維ロープ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 有効寿命が長いシース付き合成繊維ロープ、
ならびにそのようなロープの製造方法を提供すること。 【解決手段】 共に撚りをかけた荷重支持合成繊維スト
ランド（２、４、７）、好ましくはアラミド繊維の同心
層（５、７）からなるシース付き合成繊維ロープ（１）
の表面において、ストランドの最外層（１１）に、適切
な前処理の後で押し出すときに合成材料のシースと永続
的に結合する固定手段を備えた荷重支持アラミド繊維ス
トランド（９）を配置する。ストランドの最外層（１
１）に確実なはめ込みで結合された固定手段（１３）に
よって、撚り合わせたロープ（１）に対する合成シース
（１４）の永続的な固定が実現する。

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
ンブルに記載のシース付き合成繊維ロープ、好ましくは
芳香族ポリアミド製のシース付き合成繊維ロープと、請
求項５のプリアンブルに記載のその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】荷役技術、特にエレベータ、クレーン構
造、および露天掘り採鉱に関する荷役技術では、可動ロ
ープが機械の重要な要素であり酷使されやすい。特に複
雑な態様は、駆動ロープのローディングであり、例えば
そのロープがエレベータ構造で使用されたり吊るされた
ケーブルカーに使用される場合である。これらの場合、
必要とされるロープの長さは長く、エネルギーを考慮す
ると質量はできる限り最小であることが要求される。高
張力の合成繊維ロープ、例えば高度に配向した分子鎖を
有する芳香族ポリアミドまたはアラミド製のロープは、
スチール製のロープよりもこれらの要件を良く満たす。
【０００３】このようなシース付き合成繊維ロープは、
本出願人のＥＰ０６７２７８１Ａ１により知られるよう
になった。そこでは、合成シースは、ストランドに接着
する表面が大きく形成されるように押し出すことによっ
て付けられる。しかし、ロープがロープ車またはプーリ
上で曲がるとき、ストランドは補償的な動きをし、ある
状況下では、ストランドの異なる層でストランドに相対
的な動きが生じる可能性がある。これらの動きはストラ
ンドの最外層で最も大きく、特に、ロープ車の巻掛け角
度に位置するロープ部分に、摩擦によって駆動トルクが
伝達されるとき、シースが持ち上げられて盛上りが形成
される可能性がある。ロープ構造のこのような変化は、
ロープの有効寿命を短くする可能性があるために望まし
くない。同様のことが、採鉱に使用されるようなドラム
に巻かれたロープに当てはまる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の根底にある問
題は、有効寿命が長いシース付き合成繊維ロープ、なら
びにそのようなロープの製造方法を提案することであ
る。
【０００５】
【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に述べる特徴を備えた合成繊維ロープに
よって満たされる。合成繊維ロープを製造するための解
決策は、請求項５の特徴によって与えられる。
【０００６】本発明から得られる利点は、ストランドの
最外層でシースの結合が永続することからなる。ストラ
ンドの最外層との接触表面ができる限り広くなるような
以前の接着結合に加え、本発明によれば、シースはスト
ランドの最外層に構造的に固定された固定手段によって
固定される。特に接合が一体になされているとき、シー
スと固定手段の間の結合力は、固定手段の材料の強さに
相当し、それによってその結合力は従来の接着力よりも
何倍も大きい。固定手段が、確実なはめ込みによってス
トランドの最外層に接続される場合、シースの分離は、
アラミド繊維ストランドに損傷を与えてのみ可能であ
る。
【０００７】シースとの単一一体結合、例えば接着剤に
よる結合と組み合わせて、固定手段をストランドの外層
のロープ構造と一体化する別の利点として、ロープが駆
動綱車上を通過するにつれて、固定手段がストランドの
最外層の動きおよび／または変形に追従する。適切な弾
性変形性を有する材料を適切に選択することによって、
アラミド繊維の層に作用する力、および曲げ荷重の結果
としてシースに作用する力を、互いに相殺することがで
き、それによって、シースとストランド層の間の相対的
な動きが妨げられる。
【０００８】本発明を発展させた別の例では、固定手段
およびシースが、溶着可能な材料または硬化可能な材料
で作製される。この材料を選択することによって、結合
剤をさらに使用することなく、固定手段とシースを接合
することが可能になる。同時に、接合部は永続的にな
り、接合された部分そのものと同一の材料の作用を示
し、したがって固定手段およびシースの単一一体構造に
等しい。固定手段とシースが同一の材料で作製される場
合、接合部は特に均質である。次いで生じる均一な材料
のパラメータによって、均一な分子結合による接合部分
の接合がより簡単になる。
【０００９】本発明により実現される機能的な利点に加
え、本発明によるシース付き合成繊維ロープの製造は、
従来のロープレイングマシンに最小限の変更を加えて簡
単に行うことができる。知られている手法で製造される
心綱の表面には、固定手段を備える荷重支持繊維ストラ
ンドが、ストランドの最外層で撚られる。次いで合成材
料のシースが付着される前に、繊維ストランドを熱的ま
たは化学的に前処理し、次いで繊維ストランドと固定手
段との間に分子結合を形成する。従来のロープレイング
マシンに、前処理ステーションを後付けすることが適切
であり、その他は調整作業を行うだけである。
【００１０】固定手段とシースを互いに溶着する場合、
シースが押し出されるときに、シースと固定手段の永続
的な融着が生じるように固定手段を加熱するため、本質
的に加熱装置を設けなければならない。
【００１１】別の好ましい代替方法では、シースをスト
ランドの最外層上で硬化する。この実施形態では、固定
手段をわずかに腐食する適切な前処理ステーションを使
用することによって、固定手段に下地を付着させ、押し
出されたシースと分子間で相互に結合させるためにこの
ようにして固定手段を準備する。
【００１２】本発明の好ましい実施形態では、固定手段
は１本または複数本の固定ストランドの形をとり、この
固定ストランドは、荷重支持アラミド繊維ストランドと
ともにストランドの最外層で撚られる。ストランドを互
いの周りに螺旋状に捩って得られる撚合せロープ構造
は、すでに簡単な手法によって、ストランドの最外層に
固定ストランドの確実なはめ込みを与える。シースの固
定は、最外層内で撚られる固定ストランドの本数によっ
て調整することができる。固定ストランドの直径が荷重
支持アラミド繊維ストランドの直径よりも小さい場合、
この実施形態により特に良好な確実なはめ込みが実現す
る。各固定ストランドの周辺は、直径がより大きい２本
のアラミド繊維ストランド間で圧迫され、それによって
ストランドの層内に固定される。予め製造された固定ス
トランドは、同じロープレイングマシンによって、アラ
ミド繊維ストランドと共に加工することができる。
【００１３】さらに固定手段は、アラミド繊維と共に捩
れてそれらに固定され、その結果ストランドの最外層用
の荷重支持ストランドを形成する固定繊維の形をとるこ
とができる。固定繊維は、ストランドの繊維の最外層に
配置され、後でその表面に押し出されるシースにも単一
一体化して結合する。このような固定ストランドが多数
存在すると、シースとその固定部分の間に全体として広
い結合領域が作り出され、それによって結合が強まりロ
ープの有効寿命も長くなる。
【００１４】さらに、細い固定ストランドは、短時間で
かつ比較的低いエネルギー消費で融解温度まで加熱する
ことができ、その結果、この実施形態は、ロープ表面に
シースを連続的に押し出すのに有利である。
【００１５】本発明による合成繊維ロープは、エレベー
タの設置の際に利点をもたらし、例えば、エレベータの
昇降路内に案内されるかごのかご枠と釣合いおもりとを
連結する場合に利点をもたらす。かごおよび釣合いおも
りを昇降させる目的で、ロープは、駆動モータによって
駆動される駆動綱車上を通過する。本発明による合成繊
維ロープが駆動綱車を通過するとき、ロープのシースと
合成繊維ロープの間に相対的な動きは生じない。
【００１６】図面に示す本発明の３種の例示的な実施形
態を参照することにより、本発明のさらに一層の詳細に
ついて以下に述べる。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明によるシース付き
ロープ１の第１の例示的な実施形態を示す。ロープ１は
コアストランド２で構成され、その周りには、第１スト
ランド層５の５本の同一なストランド４が、第１撚り方
向３で螺旋状に撚られ、第２ストランド層７の１０本の
ストランド４、６が、繊維およびストランドの捩れ方向
と撚り方向との間でバランスのとれた割合で平行な撚り
で撚られている。特定の要件に対応するように、異なる
数の撚りストランド４を選択することができ、この例示
的な実施形態での数により確定されない。ロープ１に使
用される荷重支持ストランド２、４、６、９は、個々の
アラミド繊維から捩れ、または撚られ、含浸物質、例え
ばポリウレタン溶液で処理され、それによってアラミド
繊維を保護する。
【００１８】心綱８は、ポリウレタンまたはポリエステ
ルの中間シース１２で囲まれており、その表面には、ス
トランドカバー層１１が配置されている。中間シース１
２は、ストランドカバー層１１が配置される直前に、心
綱８の表面に押し出される。このためストランドカバー
層１１と第２ストランド層７の間の接触が妨げられ、そ
れによって、ロープ１が駆動綱車上を通って相対的な動
きがストランド４、６、９の間に生じるとき、ストラン
ド４、６、および９が互いに擦られることによる摩耗が
妨げられる。中間シース１２は、心綱８とストランドカ
バー層１１の間の内部モーメントを伝達する役割も果た
す。
【００１９】ストランドカバー層１１は、第１撚り方向
３とは反対の第２撚り方向１０に撚られる。ロープ１が
長手方向に負荷を加えられるとき、ストランドカバー層
１１によって、平行に撚られた心綱８とは反対の方向に
トルクが生じる。
【００２０】ポリウレタンのロープシース１４はストラ
ンドカバー層１１を囲み、駆動綱車上に所望の摩擦係数
を確保する。さらに、ポリウレタンは摩耗に強いため、
ロープ１が駆動綱車を通過するときに損傷を受けない。
例えば溶着や硬化によって、または接着剤の使用によっ
て、ロープシース１４は、ポリウレタンの固定ストラン
ド１３に一体となって結合される。ここで例を挙げる
と、９本のアラミド繊維ストランド９と交互になり、そ
れぞれが隣接する２本のアラミド繊維ストランド９の間
に配置されているこれらのポリウレタンストランド１３
の９本は、一緒に撚られてストランドカバー層１１を形
成する。
【００２１】図１に、アラミド繊維ストランド９とポリ
ウレタンストランド１３が、等しい太さであることを示
すが、ストランドカバー層１１へのポリウレタンストラ
ンド１３の確実なはめ込みは、ポリウレタンストランド
１３がアラミド繊維ストランド９よりも細い場合に、さ
らに改善することができる。より細いポリウレタンスト
ランド１３の周は、直径がより大きい隣接するアラミド
繊維ストランド９の間で圧迫され、それによって、中間
シース１２上に半径方向に押圧される。
【００２２】ロープシース１４は、通過プロセスで、ス
トランドカバー層１１の表面に押し出される。押出しプ
ロセス中、流動性の合成材料が、ストランドカバー層の
表面のすべての隙間に押し込められ、したがって広い接
着表面が形成される。ロープシース１４を押し出す前
に、ポリウレタンストランド１３を融解温度に加熱し
て、押出し中に、ロープシース１４とポリウレタンスト
ランド１３が共に溶着されるようにする。それによって
作り出される永続的な単一一体結合によれば、カバー層
１１へのポリウレタンストランドの改善された確実なは
め込みを介して、高張力ロープ１と永続的に接続するロ
ープシース１４が得られる。
【００２３】ロープシースは、２層に押し出すこともで
きる。前述の説明は、付着されるシースの第１層に全く
同じように当てはまる。図２は、本発明によるシース付
きロープ２０の、第２の例示的な実施形態の断面図を示
す。機能および構造に関し、心綱２１とそこに堅く結合
された中間シース２２は、上記第１の例示的な実施形態
の関連部分に対応する。１７本のアラミド繊維ストラン
ド２４のカバー層２３は、中間シース２２の表面に配置
される。個々のアラミド繊維ストランド２４のそれぞれ
には、別個のポリウレタン製シームレス外被２５が与え
られる。これまで述べてきたアラミド繊維ロープ２０
は、ロープシース２６によって囲まれる。ロープシース
２６は、やはりアラミドストランド２４を取り囲む外被
２５の場合と同様に、熱可塑性の成形可能なポリウレタ
ンからなり、この材料は、対応する外被２５の外表面に
沿って、ストランドカバー層２３に一体となって溶着さ
れる。これらの永続的な分子結合を介して、ロープシー
ス２６は、アラミド繊維ロープ２０に確実なはめ込みで
結合する。この例示的な実施形態でも、外被２５の形の
固定手段が、最初にロープ構造に確実なはめ込みで固定
され、ロープシース２６を押し出す直前に、加熱、接着
剤による結合、若干の腐蝕、または硬化によって、ロー
プシース２６に永続的に結合される。
【００２４】図３に、本発明の第３の例示的な実施形態
として、アラミド繊維ロープ３０を示す。心綱構造３
１、それを囲む中間シース３２、およびストランドカバ
ー層３４のストランド３３の本数は、この場合も上述の
２つの例示的な実施形態のものと同一である。ロープシ
ース３７はストランドカバー層３４を囲み、そのカバー
層にはシースが確実なはめ込みで接合される。ポリウレ
タン繊維３５は、繊維の最外層、すなわちストランド３
３の外部シース表面に配置される。ストランド３３を、
中間シース３２の周りに螺旋状に巻き付けるために、ポ
リウレタン繊維３５は、その少なくとも一部がロープシ
ース３７に隣接する表面に接するように確実に配置され
る。ロープシース３７を押し出す直前に、ポリウレタン
繊維３５を加熱し、ぴたりと押圧されるロープシース３
７に融着させる。ストランド３３の一構成要素として、
ポリウレタン繊維３５を、ストランド構造およびストラ
ンドカバー層３４に確実なはめ込みで結合させる。その
後、ポリウレタン繊維３５に一体となって結合されたロ
ープシース３７を、このような多数のポリウレタン繊維
３５を介して、アラミド繊維ロープ３０に確実なはめ込
みで永続的に固定する。さらに、記述した本発明の例示
的な実施形態は、シースを特に望ましく固定するため
に、互いに意図的に組み合わせることができる。
【００２５】エレベータ設置の際の吊下げ手段として使
用されるのと同様に、ロープは、材料を取り扱う装置、
例えば採鉱の際の巻揚げギア、建設用クレーン、屋内用
クレーン、船舶用クレーン、架空索道、スキーリフトな
どの広範囲に及ぶ装置で使用することができるととも
に、エスカレータの牽引手段として使用することができ
る。駆動力は、駆動綱車またはケーペ綱車上の摩擦によ
って、あるいは回転するロープドラムに巻かれたロープ
によって加えることができる。牽引ロープは、可動の従
動ロープとして理解され、場合によっては駆動ロープま
たは懸架ロープとも呼ばれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による固定ストランドを備えた駆動ロー
プの第１の例示的な実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明による、ストランドを包み込む駆動ロー
プの第２の例示的な実施形態を示す断面図である。
【図３】固定繊維を備えた本発明の第３の例示的な実施
形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１、２０、３０ ロープ ２ コアストランド ３ 第１撚り方向 ４ 細いストランド ５ 第１ストランド層 ６ 太いストランド ７ 第２ストランド層 ８、２１、３１ 心綱 ９ アラミド繊維ストランド １０ 第２撚り方向 １１、２３、３４ ストランドカバー層 １２、２２、３２ 中間シース １３ ポリウレタンストランド １４、２６、３７ ロープシース ２４ アラミド繊維ストランド ２５ 外被 ３３ ストランド ３５ ポリウレタン繊維 ３６ アラミド繊維

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 共に撚り合わされて層にされた荷重支持
    合成繊維ストランド（２、４、９）で形成された心綱
    （８）と共に撚り合わされた荷重支持合成繊維ストラン
    ド（９）の最外層（１１）と、ストランドの最外層（１
    １）に接合されたシース（１４）とを含む合成繊維ロー
    プであって、 ストランドの最外層（１１、２３、３４）には、シース
    （１４、２６、３７）に永続的に固定することが可能な
    固定手段（１３、２５、３５）が配置されていることを
    特徴とする合成繊維ロープ。
  2. 【請求項２】 固定手段（１３、２５、３５）およびシ
    ース（１４、２６、３７）が、溶着または硬化すること
    が可能な材料で作製さ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。
  3. 【請求項３】 固定手段が、荷重支持アラミド繊維スト
    ランド（９）と共にストランドの最外層（１１）で撚ら
    れた少なくとも１つの固定手段（１３）の形をとること
    を特徴とする請求項１または２に記載の合成繊維ロー
    プ。
  4. 【請求項４】 固定手段が、ストランドの最外層（３
    ４）でアラミド繊維（３６）と共に撚り合わされて荷重
    支持ストランド（３３）を形成する、少なくとも１つの
    固定繊維（３５）の形をとり、固定繊維（３５）が、荷
    重支持ストランド（３３）の繊維の最外層に位置するこ
    とを特徴とする請求項１または２に記載の合成繊維ロー
    プ。
  5. 【請求項５】 ストランドの最外層（１１、２３、３
    ４）に固定手段（１３、２５、３５）を有する荷重支持
    合成繊維ストランド（９、２４、３３）が、ストランド
    を支える心綱（８、２１、３１）のストランドに隣接す
    るロープ層と共に撚り合わされ、その後、押出しプロセ
    スによって永続的に接着する状態でストランドにシース
    （１４、２６、３７）が付着されるシース付きロープを
    製造する方法であって、 固定手段（１３、２５、３５）が、前処理されて、シー
    ス（１４、２６、３７）が付着するときにシース（１
    ４、２６、３７）と分子結合し始め、シース（１４、２
    ６、３７）と永続的に結合するようになることを特徴と
    する方法。
  6. 【請求項６】 固定手段（１３、２３、３４）の表面に
    シース（１４、２６、３７）を押し出して溶着する前
    に、固定手段（１３、２５、３４）を融解温度に加熱す
    ることを特徴とする請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 シース（１４、２６、３７）をストラン
    ドの最外層（１１、２３、３４）の表面で硬化させる前
    に、固定手段（１３、２５、３５）を化学的に前処理す
    ることを特徴とする請求項６に記載の方法。
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