JP2000192378A - より合成繊維ロ―プ - Google Patents

より合成繊維ロ―プ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ねじれのない構造を有するより合成繊維ロー
プを提供する。 【解決手段】 荷重を支承するアラミド繊維のストラン
ド（９、１０、１１）が同心のストランド層（１４、１
６）において互いに平行によられる。ロープコア（１
９）のよりとは反対方向に最も外側のストランド（１
２）の層のストランド（１２）をよる。反対方向による
ので、荷重がかかったとき、ストランド層（１４、１
６、２１）に発生するトルクが互いに相殺されて、ねじ
れのない構造のロープが得られる。反対方向によられた
ストランド層（１６、２１）の間にある弾性のあるイン
ターシース（２０）がストランド（１０、１１、１２）
が摩耗するのを防止し、トルクをエレベータロープ
（１）の広い範囲に伝達する。

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ｌのプレア
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、クレーン構造、お
よび採掘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、またはプーリー上
で変形したロープにかかる荷重である。
【０００２】
【従来の技術】従来のエレベータ設備では、エレベータ
昇降路を動くエレベータかごのかごスリングとカウンタ
ウエイトがスチールロープ（鋼索）によって結合され
る。エレベータかごとカウンタウエイトを昇降および下
降させるために、駆動モータによって駆動されるトラク
ションシーブにロープをかける。駆動トルクは、摩擦に
よって、いつでも接触角内にあるロープ部分に伝達され
る。その位置で、ロープは、横方向の大きい力を受け
る。荷重のかかったロープがトラクションシーブを通っ
て方向が反転すると、ストランドは、引張力の差を補正
するために互いに相対的に動く。エレベータまたはクレ
ーンでロープを使用するときに、同じことがドラムに巻
かれたロープにいえる。
【０００３】エレベータ設備に関しては、必要なロープ
の長さが長く、エネルギーの問題を考慮すると、質量
（マス）をできるだけ小さくすることが求められる。高
張力の合成繊維ロープ、例えば芳香族ポリアミドまたは
アラミドのロープが、スチールロープよりもそれらの要
件を満たす。
【０００４】同じ断面積領域をもつ従来のスチールロー
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、その比重は、１／５と１／
６の間にすぎない。しかし、スチールに比べると、アラ
ミド繊維の原子構造によって、該ロープは、極限伸びと
剪断強度が低い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】したがって、アラミド
繊維がトラクションシーブを通るときに、最少の横方向
の力を加えられるよう、例えば、ＥＰＯ６７２７８１Ａ
１は、牽引ロープとしての使用に適したアラミド繊維ロ
ープを提案している。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。上記の既知のアラミド
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。しか
しながら、平行によられているので、常時荷重がかかる
牽引ロープでは、トラクションシーブで始まるロープの
部分に内部トルクが作用し、トラクションシーブを通る
ときに、該部分がその長手方向の軸の周りにねじれるま
たはねじれがもどる（解かれる）可能性があるといわれ
ている。力が加わる結果、最も外側の個々のストランド
の長さが過度に長くなるような構造変化を生じる可能性
がある。トラクションシーブ上をロープが繰り返し通過
するときに、その過度に長くなったストランドをロープ
内にもったままロープが通過する。ロープの破壊荷重が
低下する、または、ロープの破断さえ起こるので、その
ようなロープ構造の変化は望ましくない。
【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、ねじれのない構造を有する合成繊維ロー
プを提案することである。
【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。
【０００８】本発明から生じる利点は、荷重がかかった
ときにロープの構造によって生じるトルクが、外側のス
トランド層のストランドを支承する内側のストランド層
のストランドのより方向と反対の方向に外側のストラン
ド層のストランドをよることによって、互いに相殺され
て外部的にねじれのないロープ構造になるという事実に
関係する。原則として、使用中の当該ロープが動いてい
るか静止しているかに拘わらず、引っ張り荷重がかかっ
ていれば、いかなるロープであれ、本発明によるロープ
によって、利点が得られる。
【０００９】有利には、内側のストランド層を異なる直
径を有するストランドで構成する。大きい直径のストラ
ンドと小さい直径のストランドを交互に配置すると、円
形に近い断面を有する充填率が大きいストランド層が得
られる。全体的に、ストランドは共に密接して配置さ
れ、互いに支承し合い、トラクションシーブ上でほとん
ど変形せず、よりを戻す傾向を示さない、非常に小型
で、堅牢なよりが得られる。
【００１０】さらに、異なる層のストランドが互いに平
行に長さ方向に接触し合って、ストランドに直交する表
面圧力がはるかに小さいレベルとなる。上記について
は、アラミド繊維のストランドにも同じことがいえる。
ストランドの合成繊維がストランド自体と同じ方向に配
置されると、よりの結合力が改善される。
【００１１】さらに、例えば、２つの層を有する平行に
よられたロープにおいて、ストランドの１つの層のスト
ランドの繊維のねじり方向が、もう片方のストランド層
の繊維のねじり方向と反対方向であれば、平行に配置さ
れたストランドの耐用寿命を増加することができる。
【００１２】本発明の好ましい実施形態におけるよう
に、よりの長さの比が１．５と１．８との間にあるよう
によられた外側のストランド層のストランドと内側のス
トランド層のストランドによって、牽引ロープとして使
用される合成繊維ロープに加わる力がストランドの断面
全体に有利に分布する。ロープに荷重がかかると、すべ
ての高張力ストランド上に均等に力が分布することとな
る。それは、すべてのストランドがロープの引張り強度
に寄与し、その結果、ロープに反転曲げ力が加わったと
き高い疲労強度が得られ、また、ロープ全体の耐用寿命
が長くなることを意味する。
【００１３】請求項１に記載の本発明の有利な発展と改
良が、別の従属請求項で記載されている。
【００１４】本発明による多重層から成る反対方向によ
られたロープの図面に示された例として挙げられた実施
形態を参照して、以下に、本発明をより詳細に記載す
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、２つのリターンプーリー
２、３を通って、２：１のローピングアレンジメントを
持つエレベータ設備の概略図を示す。この配置によっ
て、牽引ロープのためのロープ端コネクタ４を、エレベ
ータかご５およびカウンタウエイト６にではなく、両端
とも昇降路の上端７に固定する。２つのリターンプーリ
ー２および３と、トラクションシーブ８とにおいて、エ
レベータかご５およびカウンタウエイト６を荷重とする
牽引ロープ１が反転しているのを明確に見ることができ
る。
【００１６】図２は、本発明による牽引ロープｌの第１
の実施形態を示す。エレベータロープ１に使用されてい
るストランド９、ｌ０、１１、１２は、個々のアラミド
繊維からねじられる、またはよられる。繊維を保護する
ために、ストランド９、ｌＯ、１１、１２自体と同様、
個々のアラミド繊維を含浸物質で、例えば、ポリウレタ
ン溶液で処理する。ポリウレタンの割合は、要求される
反転曲げ能力によって、１０パーセントと６０パーセン
トとの間が可能である。
【００１７】牽引ロープ１が、コアストランド９から成
り、第１のストランド層１４において、該ストランド９
の周りに第１のより方向１３に５本の同じストランド１
０がらせん状によられる。それとともに、第２のストラ
ンド層１６の１０本のストランド１０、１１が、繊維お
よびストランドのねじり方向とより方向との間の比を釣
り合わせて平行によられる。アラミド繊維を、該繊維が
含まれるストランド層のストランドと同方向、または逆
方向によることができる。同じ方向によることによっ
て、荷重をかけない状態でストランドがより良好に結合
する。第１のストランド層の繊維のねじり方向１３が、
第２のストランド層１６のストランド１０、１１の繊維
のねじり方向と反対方向であると、耐用寿命を伸すこと
ができる。また、その逆も同様である。
【００１８】第２のストランド層１６では、各々同じ５
本からなる２つのタイプのストランド１０、１１を交互
に配置する。大きい直径を有する５本のストランド１１
が、該ストランドを支える第１のストランド層１４のく
ぼみにらせん状に置かれる。一方、第１のストランド層
１４のストランド１０の直径を有する５本のストランド
１０が、該ストランドを支える第１のストランド層１４
の最も高い位置に置かれ、したがって、より大きい直径
を持つ隣接する２本のストランド１１の間のすき間１８
を埋める。このように、二重に平行によられたロープコ
ア（心）１９は、インターシース２０と組み合わせられ
て次に以下で記載される別の利点を提供する、ほぼ筒状
の外部形状を有する第２のストランド層１６を受容す
る。
【００１９】牽引ロープ１に長手方向に荷重をかける
と、ロープコア１９の平行なよりによって、より方向１
３と反対の方向にトルクが発生する。
【００２０】ロープコア９によって、第１のより方向１
３と反対方向である第２のより方向１５に、ホーサのよ
うに、約１７本のストランド１２をよって、ストランド
の被覆層２２を形成する。図に示した実施形態では、内
側のストランド層１４、１６のストランド１０、１１に
対する、外側にあるストランド１２のよりの長さの比
は、１．６である。一般に、１．５から１．８の範囲に
あるよりの長さの比が、反対方向（逆方向）よりには有
利である。したがって、内側の２つのストランド層１
４、１６のらせん状に配置されるストランド１０、１１
のねじれ角と、ストランドの被覆層２１のストランド１
２のねじれ角が、＋／−２度の許容偏差で基本的に同じ
になる。荷重をかけると、ストランドの被覆層２１のよ
りによって、第２のより方向１５と反対の方向にトルク
が発生する。
【００２１】第２のより方向１５の方向によられたスト
ランドの被覆層２１と、第２のストランド素の層１６の
ストランド１０、１１との間には、インターシース２０
がある。インターシース２０は、第２のストランド層１
６を包囲する管（チューブ）の形態であって、該インタ
ーシースによってストランド１０、１１がストランド１
２と接触することが防止される。このように、牽引ロー
プ１がトラクションシーブ８にかけられてストランド間
で相対的な動きがあるときに、ストランド１０、１１、
１２が互いに擦れ合って、ストランド１０、１１、１２
が摩耗することが防止される。
【００２２】インターシース２０の別の機能は、第２の
ストランド層１６と、ロープに長手方向に荷重がかかる
と、第１のより方向１３の平行よりによって、より方向
とは反対方向のトルクが発生するロープコア１９とに、
牽引ロープ１に荷重がかかってストランドの被覆層２１
に発生するトルクを伝達することである。さらに、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なるインターシース２０が、ロープ
コア９に成形加工、または押出加工される。中心に働く
ストランドの被覆層２１の圧縮力（収縮力）のもとで
は、インターシース２０が弾性的に変形して、ストラン
ド層１６および２１のシース外周の輪郭に接して、すべ
ての隙間２２を埋める。
【００２３】早期に破損するのを防止するために、イン
ターシースの弾性は、ストランド充填材料の弾性および
ストランド支承材料の弾性よりも大きくなければならな
い。他方では、すべての場合に、インターシース２０の
伸び全体が、ストランド１０、１１、１２相互の間に生
じる最大の動きよりも大きくなければならない。同時
に、ストランド１０、１１、１２と、インターシース２
０との間の摩擦係数ｕについては、ｕ＞０．１５であっ
て、実際には、どんな相対的な運動もストランドとイン
ターシース２０との間には起こらないが、インターシー
ス２０が弾性的に変形して、相補的な動きをするよう該
摩擦係数が選ばれる。
【００２４】牽引ロープ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２４を調整して、荷重が
かかった牽引ロープ１において互い反対方向に働く、ス
トランドの被覆層２１のトルクと、平行によられたロー
プコア１９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２０の厚さ２３を利用できる。スト
ランド１２および／またはストランド９および１０の直
径が増加すれば、その増加に対応して、インターシース
２０のために選択する厚さ２３を増加しなければならな
い。すべての場合において、荷重がかかっている状態
で、充填作業が終了して、ストランド２２の間の隙間が
完全に埋められたとき、隣接しているストランド層１６
および２１のストランド１０、１１、および１２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２０の厚さ２３の寸法を決めなければならな
い。弾性的に変形しているインターシース２０によっ
て、第２のストランド層１６のシーズ外周面全体に均等
にトルクが伝達される。その結果、ストランドの被覆層
２１の圧縮力と、ストランドの被覆層２１のトルクが、
個々のストランドの最も高い位置１７に集中して作用す
ることはなくなり、シースの外周面全体にわたって広く
分布する。力が大きく集中することは避けられるが、表
面に作用するより小さい表面力は存在する。第２のスト
ランド層１６において、大きい直径のストランド１１
と、より小さい直径のストランド１０とを交互に配置し
て、ストランドの間の隙間２２の体積（ボリューム）を
最小にできる。
【００２５】別の変形実施形態では、第２のストランド
層１６を一体としてインターシースの中に囲むことはな
いが、ストランド１０、１１および／または１２各々を
適切な弾性特性を有する合成材料のシースで囲む。その
関連では、シース材料の摩擦係数をできるだけ高くする
ことに注意を払うべきである。
【００２６】ロープシース２５が、アラミド繊維ストラ
ンドのための保護シースとして備えられる。ロープシー
ス２５が、合成材料、好ましくはポリウレタンから成
り、確実に、綱車８の摩擦係数は要求値ｕを満たす。さ
らに、合成材料のシースの耐摩耗性については、エレベ
ータロープをトラクションシーブ８にかけたときにいか
なる損傷も生じないようなきびしい要求条件を満たさな
ければならない。ロープシース２５は、ストランドの被
覆層２１とよく結合し、該ロープと該綱車との間に発生
する横方向の押圧力によって牽引ロープ１をトラクショ
ンシーブ８にかけたときに、いかなる相対的な動きも起
こらない。
【００２７】ストランドの被覆層２１全体を包むロープ
シース２５は別として、個々のストランド１２各々にさ
らに別々のシームレスのシース２６を備えることができ
る。しかしながら、牽引ロープ１の他の構成は変わらな
い。
【００２８】図３は、荷重をかけない状態における本発
明による、反対方向のよりがあるロープの第２の実施形
態の構造断面図を示す。上述の第１の実施形態と同じ部
品には、できるだけ同じ参照符号が付されている。その
第２の実施形態では、ロープコア２９のよりとは反対方
向のよりを有するストランドの被覆層２８を形成するた
めに、ストランド２７がよられる。ストランドの被覆層
２８は、１３本のストランド１２を具備し、ロープシー
ス３０で覆われている。インターシース３１は、ストラ
ンドの被覆層２８とロープコア２９との間にある。イン
ターシース３１は、隣接する、ストランドの被覆層２８
のシース面と、ロープコア２９のシース面に当接して、
ストランド２７の間の隙間３２を完全に埋める。インタ
ーシース３１の材料、寸法および機能については、第１
の実施形態のインターシース２０に関連して既に述べた
ことが適用される。ロープコア２９は、３つの異なる厚
みを有するアラミド繊維のストランド３３、３４、３５
から構成され、３本のストランド３３が１つのロープコ
アを形成する。そのコアの周りに、ストランド３４およ
びストランド３５が、平行に交互によられる。
【００２９】上述の実施形態に加えて、ストランドの被
覆層を支承するストランド層のより方向とは反対方向の
よりをそれぞれもつ１つ以上の該被覆層を互いに同軸状
によることができる。さらに、多重によられたストラン
ドの被覆層を作成することができる。本発明によって達
成される利点に関連して、ストランド層から発生するト
ルクがいつも互いに中立化されることに注意を払わなけ
ればならない。
【００３０】エレベータと空中索道の他に、本発明によ
るロープは、マテリアルハンドリングのための様々な装
置、例えば、エレベータのための、巻き上げのための、
家屋建設用クレーンのための、工場または船のための、
スキーリフトのための、またはエスカレーターのための
様々な設備に使用できる。ロープが巻きつけられる、ト
ラクションシーブ、または、ターンドラムいずれかによ
ってロープを駆動できる。
【００３１】サスペンション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、鉱山の巻き上げ装置、建設クレー
ン、屋内クレーン、船上クレーン、空中索道、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サスペンショ
ン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】２：１のローピングアレンジメントのエレベー
タ設備の概略図である。
【図２】本発明による反対方向によられたロープの第１
の実施形態の斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の断面図である。
【符号の説明】
１ 牽引ロープ ９、ｌ０、１１、１２ ストランド １３ 第１のより方向 １４ 第１のストランド層 １５ 第２のより方向 １６ 第２のストランド層 １９ ロープコア ２０ インターシース、中間層 ２１ ストランドの被覆層 ２５ ロープシース ２６ シース

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも２つの同心のストランド層
    （１４、１６）を形成するために共によられる、合成繊
    維の荷重支承ストランド（１０、１１、１２）から成る
    合成繊維ロープであって、最も外側のストランド層（２
    １）のストランド（１２）が、これに隣接する内側のス
    トランド層（１６）と反対方向のよりをもつようによら
    れていることを特徴とする合成繊維ロープ。
  2. 【請求項２】 内側のストランド層（１６）が、異なる
    直径のストランド（１０、１１）を含むことを特徴とす
    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（９、１０、１１、１２）
    が、互いに平行に配置されているアラミド繊維から成る
    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】 合成繊維はそれが位置するストランド層
    （１６、２１）のストランド（１０、１１、１２）と同
    じより方向（１３、１５）によ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. 【請求項５】 内側のストランド層（１６）のストラン
    ド（１０、１１）は、それらが支承されるロープコア
    （１９）の隣接するストランド層（１４）のよりと平行
    によられ、隣接するストランド層（１４）のストランド
    （ｌ０）の繊維のねじり方向が内側のストランド層（１
    ６）のストランド（１０、１１）のねじり方向と逆であ
    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. 【請求項６】 よりの長さの比が１．５と１．８の間に
    あるように、外側のストランド層のストランド（１２）
    と内側のストランド層（１６）のストランド（１０、１
    １）とがよ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。
  7. 【請求項７】 隣接するストランド層（１６、２１）の
    ストランド（１０、１１、１２）の間で接触が生じない
    ように、弾性的に変形可能な中間層（２０）が、内側の
    ストランド層（１６）と外側のストランド層（２１）と
    の間に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。
  8. 【請求項８】 前記中間層が、内側のストランド層（１
    ６）を囲む管状インターシース（２０）の形態であるこ
    とを特徴とする請求項７に記載の合成繊維ロープ。
  9. 【請求項９】 最も外側のストランド層（２１）の各ス
    トランド（１２）および内側のストランド層（１６）の
    各ストランドの少なくとも一方がシース（２６）を有す
    ることを特徴とする請求項７に記載の合成繊維ロープ。
  10. 【請求項１０】 請求項１から９のいずれか一項に記載
    の合成繊維ロープを有するエレベータ設備。
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