JP2001139267A - 合成繊維ロープを駆動するためのロープ駆動要素 - Google Patents
合成繊維ロープを駆動するためのロープ駆動要素Info
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Abstract
要素を提供する。 【解決手段】 本発明によれば、ロープ走行表面7、1
7、27の少なくとも一部には、粗さ等級N7〜N12
の表面14、37が与えられる。この表面は、機械加工
によるか、または適切な被覆、好ましくはコランダムの
プラズマ被覆の使用によって形成される。好ましい実施
形態では、1本または複数本の合成繊維ロープがロープ
溝7、17、27の中を走行し、その表面は、例えばロ
ープ溝7の底だけ、フランク17の区域、またはロープ
溝27の表面の広い区域にわたって形成される。駆動要
素2上にこれらの別様に形成されたロープ溝7、17、
27を相応じて適切に構成することにより、所望の牽引
作用を系統的に実現することができる。
Description
ンブルに記載の特徴をもつ、好ましくはエレベータ設備
のロープ駆動装置用の、合成繊維ロープを駆動するため
のロープ駆動要素に関する。
特に、採鉱や、クレーン、エレベータの構成、あるいは
架空索道や類似の設備に使用される。このようなロープ
駆動装置の機能は、ロープ駆動要素、例えば駆動綱車、
ロープドラム、または類似の要素と常時接触しているロ
ープの部分に伝達される駆動力に基づくことが知られて
いる。ロープが駆動綱車上を走行するとき、ロープが曲
がり、曲がりは、多層ロープのストランドの補償する動
きを引き起こす。
ムの牽引能力は、駆動綱車とロープとの間の摩擦係合が
十分な動作範囲に限定される。例えば、ロープ牽引エレ
ベータでは、少なくとも釣合いおもりとかごの重量差
は、駆動綱車上の摩擦力で補償されなければならない。
トルクもまた、摩擦係合によって駆動綱車からロープに
伝達されなければならない。この理由で、ロープ駆動装
置は、様々な巻上の状況、例えば、通常の運行、緊急停
止、荷積みおよび荷下ろしに対する、牽引能力が常に十
分であるように構成される。摩擦係合の範囲は、駆動綱
車とその上を通るロープとの最小と最大のいわゆる許容
システム摩擦係数によって、本質的に制限される。
めに、従来型の駆動綱車では、成形溝、例えば、V溝ま
たはアンダーカットした半円溝が切られ、鋼索が多少と
も把持されるように溝形状が鋼索に特定の圧力をかけ
る。しかし、これらの駆動綱車の溝は、完全な合成懸架
ロープには使用できない。これらの合成繊維ロープで
は、所望の摩擦係数が、例えばポリウレタン、ポリアミ
ドまたはその類似材料のような使用材料ならびにその硬
さによって、非常に良く実現できる。しかし、製造によ
る摩擦係数の偏差、あるいは、油、潤滑剤または他の液
体によるシステム摩擦係数の予測し得ない低下によっ
て、牽引能力が恒久的に損なわれる恐れがある。したが
って、好ましくない条件の下では、駆動装置がロープの
動きに影響を及ぼすことができないまま、ロープが動く
ということを除外することはできない。これは、人や財
産が傷害を受ける恐れがある。
を受けることが少ない、一貫して十分な牽引能力を保証
する合成繊維ロープのための牽引システムを提案するこ
とである。
的は、請求項1に記載の構成をもつ牽引システムであっ
て、ロープ駆動要素のロープ走行面の少なくとも一部
が、粗さ等級N7〜N12の表面をもつことをとりわけ
特徴とする牽引システムによって達成される。請求項2
から13には、請求項1に記載の発明の有用で有利な更
なる発展形態および/または実施形態が含まれている。
と、例えばローププーリ、駆動綱車、ロープドラム、た
わみ駆動ベルトまたは類似の要素のようなロープ駆動要
素の走行面との組合せのシステム摩擦係数のばらつきは
極めて小さい。本出願人による試験では、本発明による
表面をもつロープ走行面を用いると、通常条件の下で動
作中にシステム摩擦係数は増加し、潤滑剤や他の液体が
存在することになっても、この高い水準で一定となり、
有利であることが判明した。
は、各例において適切な組合せにより摩耗や機能に関す
る要求が実現できるように、ロープシースのショア硬さ
に適合される。ロープシースの使用寿命を延ばし、ロー
プ駆動装置の長期牽引能力を安定化させるためには、小
さめの高低差に対しては、ショア硬さが低い摩擦相手を
用い、一方、高いショア硬さに対しては、硬い表面をも
つ合成材料がロープシースすなわちストランドのカバー
層に使用される。
成繊維ロープがロープ駆動要素の円筒面の上を走行する
か、例えば半円溝のような成形溝の中を走行するかは重
要でない。例えば二重半円溝のように異なる輪郭形状を
もつロープ溝があっても同様に可能であり、その場合、
相補的な二重ロープすなわちツインロープが走行する。
本発明で実現できる利点は、原理的に、ロープ駆動要素
のロープ走行表面に対して選択した形状にも関わりなく
実現される。
き、ロープは半円溝の輪郭に適合し、荷重下では接触面
の上で、または輪郭を形成された溝の中で元の円形形状
から長円断面に変形する。変形に応じて、ロープ溝の断
面にわたるロープ溝中のロープの特定の圧力は一定では
なく、溝の底に向かって増加する。特定の圧力のこの分
布は、ロープに掛かる荷重が大きいほど顕著である。
有利で好ましい更なる発展形態では、ロープの牽引作用
を調節し、それによって所望の機能要求を実現するため
に、本発明による表面は、溝の各部分上に形成され、成
形溝の断面にわたって荷重に依存する特定圧力を分布さ
せるように使用される。
綱車の実施形態に関しては、第1の実施形態では、本発
明による表面は、溝床では例えば45°の角度範囲に制
限されている。従って、この溝形状のシステム摩擦係数
は、溝底では高く、両側に向かって減少する。対応し
て、ロープに負荷のかかっていないこの溝中を走行する
合成繊維ロープの牽引作用は、ロープが成形溝の中にさ
らに引込まれ、最大の特定圧力値を受けて溝床にあると
きに、合成繊維ロープに働くより大きな負荷のかかる場
合より顕著ではない。
的な実施形態では、半円溝の断面の相互に離れた2つの
フランクの区域上に対称に、本発明による表面が形成さ
れる。この実施形態でも、荷重に依存する牽引作用が得
られる。この場合、前の例示的な実施形態とは対照的
に、溝床の表面の高低差は低くなる。その結果、このよ
うに形成された半円溝の中を走行する大きな荷重を受け
た合成繊維ロープの牽引は、前の例示的な実施形態ほど
目立たない。一方、小さい荷重範囲での牽引作用は、環
境にさほど影響されない。
表面は、溝のほぼ全断面にわたって、140°までの角
度範囲で形成される。本発明によれば、この形状の溝の
中を走行する合成繊維ロープは、ロープにかかる荷重や
環境からの影響に関係なく、高いレベルの牽引作用を示
す。
応する本発明による表面は、例えばローレット形成や類
似の方法のような、抵抗性の表面組織を作り出すのに適
した機械的仕上げ法、あるいは、好ましくはコランダム
プラズマで表面を被覆することで得られる。
ープを用いた有利な牽引作用のために、従来型の駆動綱
車またはロープドラムを改造する可能性が追加される。
鋼の溝上の所望する区域に被覆を付けるか、あるいは、
可撓性の適切な補強材をまずプラズマ被覆し、次にこれ
らの予備調製したプラズマ片を、接着剤による結合、ね
じによる締付および/または他の手段によってロープ走
行面の所望の点に付ける。
された数本の成形溝をもつ駆動綱車の牽引作用が、前述
の溝表面の実施形態を組み合わせることによって、牽引
システムに対して選択された要求に系統的に適合され
る。
に示し、以下で詳細に説明する。
いて、駆動綱車2上を通り、それぞれ駆動綱車2の外周
上ほぼ180°の接触角3にわたる、5本の合成繊維ロ
ープ4を駆動するためのロープ駆動装置1を概略的に示
す。5本の合成繊維ロープ4は、エレベータかご5を昇
降するための被駆動牽引ロープとして働き、かご5はロ
ープ4の各々の一端に固定され、一方、5本の合成繊維
ロープ4の各々の他端は釣合いおもり6に連結されてい
る。5本の合成繊維ロープ4が駆動綱車2上を走行する
とき、エレベータかご5と釣合いおもり6との重力によ
り、5本の合成繊維ロープ4は常に荷重を受ける。本発
明によれば、駆動綱車2とその上を通る5本の合成繊維
ロープ4とを含む図示の牽引システムは、かご5と釣合
いおもり6の荷重下で、駆動機械の駆動トルクを駆動綱
車2を介して合成繊維ロープ4に伝達するために、十分
な摩擦係合を保証するように構成されている。
6が緩衝装置に衝突したときに、ロープ4が駆動綱車2
の上で滑るという安全性の要件から、摩擦係数の最大限
度が導き出される。これによって、エレベータかご5が
上限停止位置を越えても、エレベータかご5は昇降路上
方空間の天井下に引張られず、駆動綱車2が回転し続け
ても懸架ロープ4は破断荷重の限界まで荷重されずにす
むことが保証される。懸架ロープ4の破断荷重の限界ま
での荷重の結果は、ロープの全体的な破損となり得る。
他方、摩擦係数が最小値未満となってはならず、その結
果、かご5と釣合いおもり6との重量差を、摩擦力成分
により駆動綱車2上で打ち消すことができる。
形態では、合成繊維ロープ4を誘導するために、成形溝
7、17、27が駆動綱車2の外周上に形成され、上述
の成形溝は、巻上ロープ4の外部湾曲、すなわち溝上に
位置するロープ4の断面の部分に本質的に対応する溝形
状をもつ。図2から図3cまでに示した駆動綱車2の実
施形態では、ロープ溝7、17、27が半円溝に形成さ
れる。
形態の半断面が示されている。駆動綱車2は、駆動軸に
取付けるための中央に開けた穴9を備えるハブ8を有す
る。駆動綱車2は駆動軸にぴたりとはまり、駆動軸の上
に取り付けられ、駆動トルクを伝達するように、キーと
キー溝10で回転しないように固定される。本質的に中
空円筒の形をしたリム11は、穿孔された綱車本体12
を介してハブ8に一体結合される。
に相互に一定の距離で、リム11の円筒面で形成された
駆動綱車2の外周面上に切り込まれるが、本発明によ
り、また以下により詳細に説明するように、全てのロー
プ溝がプラズマ被覆14を有している。これまでのエレ
ベータ構成では、2つから12の溝を有する駆動綱車2
が普通であった。図2を参照して本明細書で説明する実
施形態では、半円の輪郭をもつ5つの溝7、17、27
が形成される(図3aから図3c)。しかし、各々の場
合に用いるロープ断面の形に応じて、当業者に知られて
おり提供することができる他の溝形状も、本発明の趣旨
を変えることなく可能である。これらの一部の例を、図
4aから図4fに示し、さらに以下に説明する。
成され、その結果、様々な巻上状況、例えば、通常の運
行、緊急停止、荷積み、荷下ろしに対して、十分な牽引
能力が常に存在する。必要なまたは最大の牽引すなわち
駆動の能力を作り出すために、すなわち知られる完全な
合成懸架手段に対し、牽引能力を比較的狭い限界内に維
持するためにも、図2による実施形態では、本発明によ
る駆動綱車2の溝表面が、プラズマ被覆14で部分的ま
たは完全に被覆される。
覆は、ロープ4の牽引作用を実現するための成形溝の断
面にわたる特定圧力の荷重に依存する分布に対し、好ま
しい機能的要求を満たすために、これを使用する目的に
かなう。
るとき、合成繊維ロープ4は半円溝7、17、27の輪
郭にロープ自身が適合し、荷重下では接触面上で、また
は輪郭を形成された溝内で元の円形形状から長円断面に
変形する。変形に応じて、ロープ溝7、17、27中に
あるロープ4の溝断面にわたる特定の圧力は一定ではな
く、溝の底に向かって増加する。特定の圧力のこの分布
は、ロープに対する荷重が増すと顕著になる。
綱車2の実施形態に関しては、図3aに示したロープ溝
7では、プラズマ被覆14は、溝床の45°の角度範囲
に制限されている。溝床の被覆は、上記した45°の角
度範囲に限定されない。それどころか、所望の摩擦力を
得るには、溝床の被覆の角度範囲は、対応して選択する
ことができる。その結果、このロープ溝7のシステム摩
擦係数は、溝底で高く、両側面に向かって減少する。対
応して、ロープに負荷がかかっていないこの溝7中を走
行する合成繊維ロープ4の牽引作用は、ロープ4が成形
溝7の中にさらに引込まれ、前述したロープ変形の結果
として溝床に特に密接に適合し、最大の接触圧力を受け
て溝床にあるときに、合成繊維ロープ4に働く負荷が増
加する場合より顕著ではない。
な被覆14が、45°の角度範囲だけ相互に離れた各々
半円溝の断面の45°の2つのフランクの区域上に形成
される。このロープ溝17のプラズマ被覆14の部分で
も、荷重に依存する牽引作用が得られる。上述したロー
プ溝7とは対照的に、この場合溝床だけが、プラズマで
被覆されていない。その結果、この形態をもつ半円溝1
7の中を走行する合成繊維4の牽引は、前の例示的な実
施形態の半円溝17ほど顕著ではない。一方、小さい荷
重範囲での牽引作用は、環境にあまり影響されない。
をもつロープ溝27のプラズマ被覆14が、溝のほぼ全
断面にわたって適用される。この形状の溝27の中を走
行する合成繊維ロープ4は、本発明により、ロープにか
かる荷重や環境からの影響に関係ない高レベルで、顕著
な牽引作用を示す。溝表面の完全な被覆の代わりに、こ
の角度範囲の数箇所の局所的に限定された区域が、プラ
ズマで被覆できる。
覆の異なるロープ溝7、17、27の1つまたは複数を
系統的に配置することによって、ロープ駆動装置1の牽
引作用を、特定された機能的要求に合わせて系統的に適
合できる。
発明による表面粗さにより、ロープ表面と駆動綱車2の
走行面との組合せの通常状態でのシステム摩擦係数は増
加し、たとえ潤滑剤や他の液体が存在することになって
もこのレベルで一定である。
り出される、ロープ走行面、ここではロープ溝7、1
7、27の表面仕上げは、摩耗および/または機能仕様
に応じて、ロープシースまたはポリウレタン、ポリアミ
ド等のストランドのカバー層シースのショア硬さに合わ
せて、適合される高低差と粒径を有している。この点に
関しては、高低差が小さくなる場合(より小さいRa
値)、ショア硬さの低い摩擦相手を提供しなければなら
ない。同様に、ショア硬さが高くなる場合、硬さの増し
た合成面を提供しなければならない。
ラズマ被覆14の表面粗さは、N7〜N12の範囲内に
入る粗さ等級をもち、この範囲はRa=1.6〜50μ
mの平均表面高低差に対応する。図1から図3に示す実
施形態では、N9プラズマ被覆14が、ショア硬さAの
合成ロープシースと組合せられる。他方、N10以上の
表面粗さは、より硬さの大きな、例えばショア硬さDの
ロープシースと組み合わせるべきである。
プ車18の例示的な実施形態が、図4aに例示するよう
に、いわゆるツインロープ24が通る対になった溝1
9、20、21、22、23と共に図示される。ツイン
ロープ24は、反対の撚り方向に撚った2本の多層撚り
合成繊維ロープ25、26から対称的に構成され、ロー
プ25、26は、共通のロープシース28で亜鈴形の断
面をもつ非回転ツインロープ24に結合される。二重溝
の形状は、各ツインロープ24のそれぞれの外形に相補
的にしてある。ロープ車18の軸方向に沿った二重溝1
9、20、21、22、23の形状は、各例において中
央部と2つの外側輪郭29、30からなり、中央部3
1、32、33、34は2つの外側輪郭の間にある。外
側輪郭29、30は、各例において半円溝の半分から形
成され、図4aから図4fに示した全実施形態を通して
同一である。中央部31は、外へ径方向に湾曲した輪郭
をもつが、二重溝32の中央部32は、内へ径方向に湾
曲している(図4b)。図4cに示した二重溝33は、
径方向に内へ向いたチャンネル36を形成する中央部3
3をもつ。図4dでは、図4aの二重溝19を、その中
に位置するツインロープ24なしで示してある。二重溝
22では、中央部34は径方向に外へ向いた台形をして
いる。二重溝23では、半円溝の2つの外側部は、平ら
で水平な中央部35により直線で互いに結合している。
本発明によれば、区域37には、二重溝の全実施形態1
9、20、21、22、23が、プラズマ被覆による本
発明によるロープ走行表面を備えている。前の例示的な
実施形態と同様に、これは、全溝表面またはいくつかの
局所的に限定された区域の被覆の形態をとることができ
る。
その上を走行する合成繊維撚りロープの概略図である。
る。
形態のロープ溝の部分断面概略図である。
形態のロープ溝の部分断面概略図である。
形態のロープ溝の部分断面概略図である。
プをもつ本発明による駆動綱車の第4の例示的な実施形
態の部分断面図である。
例示的な実施形態の部分断面図である。
例示的な実施形態の部分断面図である。
分断面図である。
例示的な実施形態の部分断面図である。
例示的な実施形態の部分断面図である。
Claims (13)
- 【請求項1】 好ましくはエレベータ設備のロープ駆動
装置(1)用の、合成繊維ロープを駆動するためのロー
プ駆動要素であって、ロープ走行表面が回転軸(13)
の周りを走行し、ロープ走行表面上に、駆動力を伝達す
るために、1本または複数本の合成繊維ロープ(4)が
接触しており、ロープ走行表面の少なくとも一部が、粗
さ等級N7〜N12の表面(14、37)をもつことを
特徴とするロープ駆動要素。 - 【請求項2】 ロープ走行表面が、1つまたは複数のロ
ープ溝(27、19、20、21、22、23)により
形成されることを特徴とする請求項1に記載のロープ駆
動要素。 - 【請求項3】 少なくとも1つのロープ溝(7)におい
て、ロープ溝(7)の溝床により境界をつけられた表面
(14、37)が、45°までの角度範囲にわたって形
成されることを特徴とする請求項2に記載のロープ駆動
要素。 - 【請求項4】 少なくとも1つのロープ溝(17)にお
いて、表面(14、37)が、ロープ溝(17)の互い
に離れた2つのフランク区域上に対称的に形成されるこ
とを特徴とする請求項2に記載のロープ駆動要素。 - 【請求項5】 少なくとも1つのロープ溝(27)にお
いて、表面(14、37)が、ロープ溝(27、19、
20、21、22、23)のほぼ全体上に140°まで
の角度範囲内で形成されることを特徴とする請求項2に
記載のロープ駆動要素。 - 【請求項6】 異なって形成された表面(14、37)
をもつ、回転軸(13)の方向において前後にある少な
くとも3つのロープ溝(7、17、27、19、20、
21、22、23)を特徴とする請求項3、4、5に記
載のロープ駆動要素。 - 【請求項7】 表面が、Ra=1.6〜50μmの高低
差をもつ被覆(14、37)として形成されることを特
徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のロープ
駆動要素。 - 【請求項8】 駆動力を伝達するためにロープ走行表面
と接触する1本または複数本の合成繊維ロープ(4)に
駆動トルクを伝達するためのロープ走行表面をもつ、被
駆動ロープ車(2、18)またはロープドラムを有する
ロープ駆動装置であって、ロープ走行表面の少なくとも
一部が、Ra=1.6〜50μmの平均粗さをもつ表面
(14、37)を有することを特徴とするロープ駆動装
置。 - 【請求項9】 Ra=6.3の平均粗さをもつ表面(1
4、37)が、ショア硬さAをもつ合成繊維ロープシー
スと組み合わされることを特徴とする請求項8に記載の
ロープ駆動装置。 - 【請求項10】 Ra=12.5の平均粗さをもつ表面
(14、37)が、ショア硬さDをもつ合成繊維ロープ
シースと組み合わされることを特徴とする請求項8に記
載のロープ駆動装置。 - 【請求項11】 好ましくはエレベータ設備のロープ駆
動装置(1)用の、合成繊維のロープを巻き上げるため
の駆動機械用の駆動綱車を製造する方法であって、撚ら
れた1本または複数本の多層撚り合成繊維ロープ(4)
が、駆動綱車(2、18)の走行表面の少なくとも一部
に巻付けられ、駆動綱車(2、18)によって駆動さ
れ、駆動綱車(2、18)のロープ走行表面(7、1
7、27、19、20、21、22、23)が、粗さ等
級N7〜N12の表面被覆(14、37)を備えている
ことを特徴とする方法。 - 【請求項12】 ロープ走行表面が、プラズマ被覆(1
4、37)されていることを特徴とする請求項11に記
載の方法。 - 【請求項13】 適用された被覆材料がコランダムであ
ることを特徴とする請求項12に記載の方法。
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