JPH08261972A - 合成繊維ケーブルの廃棄時期を識別する装置 - Google Patents

合成繊維ケーブルの廃棄時期を識別する装置

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JPH08261972A
JPH08261972A JP8047512A JP4751296A JPH08261972A JP H08261972 A JPH08261972 A JP H08261972A JP 8047512 A JP8047512 A JP 8047512A JP 4751296 A JP4751296 A JP 4751296A JP H08261972 A JPH08261972 A JP H08261972A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エレベータ用合成繊維ケーブル（５）の廃棄
時期を特定することができる装置を提供する。 【解決手段】 廃棄時期を識別する原理は、特性が異な
る２種類の繊維を組み合わせて１本のストランド（１
８）にすることを基本としている。一方の繊維であるア
ラミド繊維は、曲げ疲労強度および比膨張率が高い。も
う一方の繊維である導電性カーボン繊維（１９）は、ア
ラミド繊維よりも強度が低い。どちらの繊維も１本のス
トランドに撚り合わされる。エレベータ運転時に、伸び
が大きすぎるか、または曲げサイクルの繰り返し数が多
すぎるか、いずれかの理由により、カーボンインジケー
タ繊維（１９）はストランド（１８）の支持アラミド繊
維よりも早期に破損または破断する。破損したカーボン
インジケータ繊維（１９）の本数は、電圧源を利用して
確認することができる。ケーブル（５）の残存支持能力
を確保するには、カーボンインジケータ繊維（１９）の
ごく一部しか破断してはならない。カーボンインジケー
タ繊維が破断した場合、エレベータはあらかじめ定めた
停止位置に自動的に移動し、電源が切れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エレベータ用の合
成繊維ケーブルの廃棄時期を識別する装置に関するもの
である。
【０００２】今日まで、エレベータ構造物には鋼製ケー
ブルが使用されており、このケーブルは、ケージ、また
は荷重支持手段と平衡錘に接続されている。この作動鋼
製ケーブルの寿命は永久的なものではない。応力の変動
や摩耗の進行により、ワイヤが屈曲域で徐々に破損す
る。破壊は、エレベータケーブルに様々な荷重、低圧応
力、および高サイクルレート時の高圧が複合的に作用し
て発生する。エレベータ構造物では、ケーブルの破壊を
制御できるとされている。つまり、ケーブルの見かけの
破壊状況から、ワイヤを安全に使用できる残りの期間を
判断できることになる。ワイヤの破損の数、とくに見か
けのワイヤ破損の数から、あくまで条件付ではあるが、
ケーブルの残存破損抵抗を推定することができる。ワイ
ヤの内部破損を見過ごす場合もある。したがって、ワイ
ヤを廃棄すべき時期の目安となる破損数を、ケーブル部
分全体のワイヤ破損の数で定義する。この定義に対応し
て、検査員はワイヤ破損の数を数える。ワイヤケーブル
の廃棄時期を、ワイヤの破損数によりタイミングよく識
別すれば、通常の場合、ケーブルに生じる張力を上回る
十分な残存破損抵抗が維持できる。
【０００３】その限りにおいて、合成繊維ケーブルは鋼
製ケーブルに匹敵できない。合成繊維ケーブルの製造方
法の都合上、前述の廃棄時期決定方法は合成繊維ケーブ
ルの摩耗状態の判定には利用できない。この新規の支持
機構の外部被覆が災いして、繊維やストランドの破損を
目視により発見することができない。
【０００４】導電性インジケータ繊維をストランドに撚
りこみ、ケーブルの状態をモニタする合成繊維ケーブル
がＧＢ−ＰＳ２１５２０８８号に開示されている。合成
繊維で取り囲んだカーボンインジケータ繊維およびスト
ランドは、同様の機械的特性を備えているため、同時に
破断する。繊維の破断はインジケータ繊維に電圧を印加
すれば検出できる。このようにして、合成繊維ケーブル
の個々のストランドをそれぞれ検査することができ、破
損したストランドが一定数以上になった場合にケーブル
を交換することができる。
【０００５】上に引用した発明の場合、インジケータ繊
維は、支持ストランドと同時に破損するように寸法を定
めてある。インジケータ繊維の破損が、単にストランド
の繊維１本の破断ではなく、支持ストランド全体の破断
を意味するため、極端な場合には、十分な残存破壊抵抗
を維持することが困難になる。ケーブルが見かけ上無傷
の時点からケーブルの交換必要時期までの時間間隔は、
前記の方法によれば非常に短い。したがって、摩耗の進
行は把握できない。前記明細書の機器では、エレベータ
構造物の安全要件を満たすことができない。さらに、曲
げサイクルを多数回繰り返したあとの合成繊維ケーブル
の直径の減少や外装の摩耗を知ることも不可能である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、エレベータ
用合成繊維ケーブルの交換時期を認識する方法を提供す
ることを目的とする。本発明の認識方法は前述の問題点
とは無縁であり、交換必要時期以前ではなく、適切な時
期に確実なケーブル交換を行うことができる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前述の問題点は、請求項
１の記載に従って解決される。
【０００８】本発明の利点は、導電性繊維および支持繊
維の様々な特性により、合成繊維ケーブルの残存破壊抵
抗を正確に判定できることである。請求項１に記載した
合成繊維ケーブルの交換時期の識別方法の有利な開発お
よび改善は、従属請求項に記載した手段により可能にな
る。ケーブルの状態を判断しそこなうことがないように
するには、合成繊維ケーブルの各ストランド層が複数の
インジケータ繊維を含むことが好ましい。撚りあわせて
ストランドにしたカーボンインジケータ繊維の各層を色
分けして、電源への接続を簡単にすることができる。少
なくとも各ストランド層のインジケータ繊維により廃棄
時期を推定することができる。ケーブルの自動検査は、
インジケータ繊維に接続されている検査制御装置によ
り、一定間隔で行う。限界値を超えると、エレベータは
自動的に停止位置まで移動し、電源が切れる。ケーブル
の摩耗度が単純な方法で光学的に検査できるように、ケ
ーブルには、色の異なる２層の外装が設けてある。
【０００９】本発明の実施例を図示し、以下、詳しく説
明する。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、エレベータ装置の略図で
ある。エレベータシャフト１の内部を導かれるケージ２
は、駆動プーリ４の付いた駆動モータ３により、合成繊
維ケーブル５を介して駆動される。補償部としての平衡
錘６が、ケーブル５の別端に吊り下げられている。ケー
ブル５は、ケージ２および平衡錘６にケーブル端接続具
７で結合されている。ケーブル５と駆動プーリ４との間
の摩擦係数は、平衡錘６がバッファ８に着座すると、ケ
ージ２がそれ以上移動しないような値にしてある。
【００１１】図２および図３は、インジケータ繊維を含
む合成繊維ケーブル５を示す図である。図示した合成繊
維ケーブル５は３層になっている。保護外装１２が、ス
トランド最外層１３を取り囲んでいる。低摩擦支持外装
１５をストランド中間層１４とストランド最外層１３と
の間に設けてある。これに続いてストランド内層１６お
よびケーブルコア１７がくる。ストランド１８は、アラ
ミド繊維を撚り合わせたものである。アラミド繊維を保
護するために、ストランド１８はそれぞれ含浸材料、例
えばポリウレタン溶液などで処理してある。ケーブル廃
棄時期の識別原理は、特性の異なる２種類の繊維を組み
合わせて１本のストランド１８にすることを基本にして
いる。一方の繊維であるアラミド繊維は、曲げに対する
疲労強度と比膨張率が高い。もう一方の繊維であるカー
ボン繊維１９は、アラミド繊維よりも脆く、繰り返し曲
げに対する耐性および破断伸びがアラミド繊維よりも小
さい。カーボンインジケータ繊維１９のこれらの値は、
用途次第でアラミド繊維の３０〜７５％になることもあ
る。破断伸びが異なるカーボンインジケータ繊維１９
を、ケーブル５内に生じる様々なケーブル応力にしたが
って、ケーブル５の中に配置してある。ケーブル製造の
都合上、ストランドの長さは、運転時により内側のスト
ランドの伸びが最も小さくなるように、ケーブル５のコ
ア１７に向かって短くしてある。ケーブルコア１７に向
かって破断伸びが小さくなるような導電性繊維を、伸び
に対応させてインジケータ１９に使用している。破断し
たカーボンインジケータ繊維１９の数は、電源を使って
確認することができる。
【００１２】図４は、カーボンインジケータ繊維１９を
含む合成繊維ケーブル５のストランド１８を示すもので
ある。ストランド製造時に、アラミド繊維２０およびカ
ーボン繊維１９は平行に配置し、撚り合わせてある。こ
の場合、カーボン繊維１９は、ストランド１８のちょう
ど中心に位置するか、または母線上で螺旋状に延びてい
る。カーボン繊維１９は、圧力および摩擦に対して十分
に保護されるように含浸材料の中で配設する。含浸材料
の中で配設しないと、カーボンインジケータ繊維１９が
早期に破断し、ケーブル５の廃棄時期の判断を誤るもの
と思われる。運転時、カーボンインジケータ繊維１９
は、延びが大きすぎるか、曲げサイクルの繰り返し数が
多すぎるか、どちらかの理由により、動的特性にきわめ
て優れたストランド１８のアラミド繊維２０よりも早期
に破断する。
【００１３】図５は、ケーブル５の一端でカーボンイン
ジケータ繊維１９を結合する様子を示す図である。カー
ボンインジケータ繊維１９の導電性が高いことが、ケー
ブルの廃棄時期の判断にとってきわめて重要である。イ
ンジケータ繊維１９は、ストランド層１３、１４、およ
び１６のそれぞれにおける少なくとも２つのストランド
１８、またはストランド最外層１３およびストランド最
内層１６の少なくとも２つのストランド中に配置する。
ストランド層１３、１４、１６の各層に唯一のインジケ
ータ繊維１９だけで十分な場合も少数ながらある。エレ
ベータを１：１の比で懸垂する場合、ストランド層１
３、１４、１６各層のインジケータ繊維１９は、必ず接
続要素２２により、平衡錘６にまとめて結合するか、ま
たは組にして結合する。エレベータを２：１の比で懸垂
する場合は、この作業は機械室で行うことができる。イ
ンジケータ繊維１９は、ケーブル端締結具から引き出し
たケーブル端の結束から分離して、必ず２本ずつ組にし
て結合する。ケージ２の場合、やはりケーブル端は、ケ
ーブル端接続部７から引き出し、インジケータ繊維１９
をケーブルの結束から分離する。この場合、一緒になっ
ているカーボンインジケータ繊維１９を導通測定によっ
て見つけだし、区別のついている電気配線に接続する。
この配線はケージ２の検査制御装置に通じている。検査
制御装置への接続を簡単に行うには、ストランド層１
３、１４、１６を色分けする。合成繊維ケーブル５を絶
えずチェックするのに必要な電子機器はすべて検査制御
装置内に配置される。
【００１４】図６は、検査制御装置の回路図である。一
定の電流Ｉｋが、平衡錘６まで延びているインジケータ
繊維１９に、電源２５により供給される。カーボンイン
ジケータ繊維１９は、抵抗Ｒになっている。ローパスフ
ィルタＴＰは、流入してくるパルスを濾波して、しきい
値スイッチＳＷに導く。しきい値スイッチＳＷは、測定
した電圧を比較する。特定の限界値を超えると、すなわ
ち、インジケータ繊維１９が破断すると、抵抗が非常に
大きくなり、許容電圧を超える。限界値を超えたこと
は、不揮発性記憶装置Ｍに記憶される。この記憶装置Ｍ
は、リセットキーＴで立ち上げることができるが、そう
でない場合、記憶装置は、ケージ２上に配設した論理シ
ステムＬに情報を伝達する。この論理システムＬに対し
て、エレベータの制御装置が自動的に照会を行う。イン
ジケータの各組み合わせは、前記の構成にしたがって配
線され、常時検査を受ける。エレベータの制御装置は、
常に論理システムを検査し、論理システムが知らせる破
断繊維の数が多くなりすぎると、エレベータの電源を切
る。
【００１５】ケーブル５の残存支持力を一定程度確保す
るには、破断した繊維がインジケータ繊維１９に対して
占める割合がごく小さくなければならない。カーボンイ
ンジケータ繊維１９の寸法にもよるが、この割合は、カ
ーボンインジケータ繊維１９全体に対して２０〜８０％
の範囲になる。ついで、エレベータはあらかじめ定めた
停止位置まで移動し、電源断となる。そして故障報告が
行われ、ディスプレーに表示される。摩耗の状態は、モ
デムを通して任意の場所から照会することができる。
【００１６】廃棄時期の判定により、ケーブル５のスト
ランド中間層またはストランド最内層１４および１６に
配設されているストランド１８の試験も誘導試験の必要
性を目視で判断することなく、可能になる。合成繊維ケ
ーブル５内のストランド層１３、１４、１６の様々な機
械的応力状態を考慮するために、適切な破断伸びを示す
カーボンインジケータ繊維１９を各ストランド層１３、
１４、１６に組み込む。破断伸びが若干高いインジケー
タ繊維１９を最外装のインジケータ繊維１９に組み込む
場合がある。この最外装のインジケータ繊維は、圧力を
除き、最も高いスラスト加重に耐えなければならない。
このようにして、ケーブル摩耗検査の最適な管理を行う
ことができる。
【００１７】図７は色分けした外装を備えた合成繊維ケ
ーブルの断面を示す図である。合成繊維ケーブル５の目
視確認を行う代わりに、ケーブル外装表面について、摩
耗状態がケーブル廃棄時期に相当していないかどうか検
査する。この検査を行うには、ケーブル外装１２の摩耗
が必ず表面で発生する必要がある。摩耗は、エレベータ
運転時に発生するスリップが原因となって起こる。この
スリップは、ケーブル５と駆動プーリ４の相対運動の目
安となる。スリップは、ケーブル５と駆動プーリ４の速
度の差として定義され、ケーブル速度と呼ばれる。ケー
ブル５が駆動プーリ４に接する際、その速度が０である
場合、この状態をスライディングスリップという。ケー
ブルが駆動プーリ４上を走行しているとき、両側に吊り
下げた錘により様々なケーブル張力が発生すると、駆動
力が十分に大きくても必ず伸びスリップが発生する。ケ
ーブルの張力が変化すると、駆動プーリ４の前後でケー
ブル５の応力も変化する。したがって、発生する伸び
が、駆動プーリ４の前後で異なる。駆動プーリ４上をケ
ーブル５が走行している場合、ケーブル５のスリップに
より伸びの状態が変化する。ケーブル力の比が小さい場
合、離脱点の領域でスリップ運動が起こる。これに対し
て、駆動力を完全に利用している場合は、ケーブルがプ
ーリに接する円弧部分全体でスリップが発生する。
【００１８】駆動プーリ４の回転方向にかかわらず、ケ
ーブル５は、より大きな張力がかかる方向に駆動プーリ
４上を滑る。伸びスリップの大きさは、ケーブル外装１
２の駆動力および駆動プーリ４の溝の形状により変化す
る。
【００１９】ケーブル外装１２の表面は、ストランドの
構造に対応した形状になり、山部と谷部から成る構造と
なる。合成繊維ケーブルと鋳鉄または鋼製の駆動プーリ
４とを組み合わせてあるため、前記構造はそれ以上摩耗
することはなく、その結果、走行表面３０が規定でき
る。ケーブル外装１２が山部および谷部から成る構造で
あるため、駆動プーリ４に付着する液体を、規定された
走行面で排除することができる。最大圧力は、ケーブル
５の山領域３２に接触した駆動プーリ４の溝底部３１で
外装付のストランド１８に作用する。したがって、前記
溝部で最大摩耗が観察される。表面摩耗は特に膨張スリ
ップによって発生するが、ある程度まではスライドスリ
ップによっても発生する。鋼製ケーブルについての経験
からわかるように、最大の変化は加速経路部で観測され
る。摩耗量を確認するには、すなわち、十分な外装厚さ
が次回の検査まで保たれているかどうかを目視検査する
手段を検査に利用するには、ケーブル外装１２を内部外
装色３３と外部外装色３４の２色で押出し成形する。ケ
ーブル内部の押し出し厚さ、すなわち、第２の着色部分
３３は、十分大きな走行能力を保証する寸法になってい
る。外装１２は、ストランド１８を保護し、必要な牽引
力を発生する。目視検査時に、押出し成形された外装１
２の第２の着色部分３３が認められれば、ケーブル５を
まもなく交換する必要があることがわかる。
【００２０】合成繊維ケーブルの状態を適切に判断する
には、インジケータ繊維１９による自動検査と２色外装
による目視検査とを組み合わせて適用すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】エレベータ装置の略図である。
【図２】インジケータ繊維を含む合成繊維ケーブルを示
す図である。
【図３】インジケータ繊維を含む合成繊維ケーブルを示
す図である。
【図４】カーボンインジケータ繊維を含む合成繊維ケー
ブルのストランドを示す図である。
【図５】ケーブルの一端におけるインジケータ繊維の接
続を示す図である。
【図６】検査制御装置の回路図である。
【図７】複数の色を着色した外装が付いた合成繊維ケー
ブルの断面図である。
【符号の説明】
５ 合成繊維ケーブル １２ 保護外装 １３、１４、１６ ストランド層 １５ 低摩擦支持外装 １７ ケーブルコア １８ ストランド １９ カーボンインジケータ繊維

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のストランド層（１３、１４、１
    ６）から成り、ストランド（１８）がアラミド繊維（２
    ０）と導電性カーボンインジケータ繊維（１９）で構成
    される、エレベータ用合成繊維ケーブル（５）の廃棄時
    期を識別する装置であって、カーボンインジケータ繊維
    （１９）の比膨張率および曲げ疲労強度がアラミド繊維
    （２０）よりも低くなるように前記カーボンインジケー
    タ繊維の寸法が定められることを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 ケーブルコア（１７）に近づくにつれ、
    カーボンインジケータ繊維（１９）の破断伸びが低くな
    ることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 各ストランド層（１３、１４、１６）
    が、少なくとも１つのカーボンインジケータ繊維（１
    ９）を備えることを特徴とする請求項１または２に記載
    の装置。
  4. 【請求項４】 カーボンインジケータ繊維（１９）が、
    平行に配設したアラミド繊維（２０）と共に撚り合わせ
    られることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項
    に記載の装置。
  5. 【請求項５】 カーボンインジケータ繊維（１９）がス
    トランド（２０）内の中央を延びることを特徴とする請
    求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
  6. 【請求項６】 カーボンインジケータ繊維（１９）がス
    トランド（２０）の表面上を螺旋状に延びることを特徴
    とする請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
  7. 【請求項７】 エレベータ制御装置が、ケーブル（５）
    またはストランド（１８）の状態を絶えず、自動的に論
    理システム（Ｌ）に照会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装置。
  8. 【請求項８】 ストランド層（１３、１４、１６）に異
    なる色を割り当てることを特徴とする請求項１から７の
    いずれか一項に記載の装置。
  9. 【請求項９】 合成繊維ケーブル（５）の保護外装（１
    ２）が、内部外装色（３３）と外部外装色（３４）とを
    有することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項
    に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 内部外装色（３３）の領域における外
    装（１２）の厚さが、十分に大きな運転能力を保証する
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載
    の装置。
JP04751296A 1995-03-06 1996-03-05 合成繊維ケーブルの廃棄時期を識別する装置 Expired - Lifetime JP3824698B2 (ja)

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CH00630/95-9 1995-03-06
CH63095 1995-03-06

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CN (1) CN1048777C (ja)
AR (1) AR001155A1 (ja)
AT (1) ATE181977T1 (ja)
AU (1) AU700649B2 (ja)
BR (1) BR9600892A (ja)
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CZ (1) CZ288156B6 (ja)
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