JP2010527413A - 綱、プラスチック繊維と鋼線撚り線から成る組合わせ綱、及びプラスチック繊維と鋼線から成る組合わせ撚り線 - Google Patents

Abstract

撚られた１つの単繊維束又は撚られた多数の単繊維束として存在する高強度プラスチック繊維から成る芯綱及び鋼線撚り線から成る外層を持つ組合わせ綱は、単繊維束が直径を減少しながら伸ばされ、この状態で特に編まれた被覆により保護されていることを特徴としている。それにより荷重を受ける芯綱の伸びが減少するので、綱の鋼断面とプラスチック断面との間の荷重分布が改善される。同じ意味で逆に撚り線層の伸び特性を芯綱の伸び特性に近づけるため、組合わせ綱が、弾性プラスチックから成る中間層を持ち、このプラスチックへ鋼線撚り線が互いに間隔をおいて押込まれて、外層が荷重を受けて伸び、かつ半径方向に収縮するようになっている。

Description

本発明は、特に撚られた１つの単繊維束又は撚られた多数の単繊維束として存在しかつ被覆により包囲されている高強度プラスチック繊維から成る綱に関する。

特に本発明は、高強度プラスチック繊維から成る芯綱及び鋼線撚り線から成る外層を持つ組合わせ綱に関する。

更に本発明は、高強度プラスチック繊維から成る芯及び鋼線から成る外層を持つ組合わせ撚り線に関する。

前記の種類の綱は、特にスポーツのため、プラスチック繊維を保護する編み包みを伴う利用により公知である。

押出し被覆されるか又は巻付けられている芯綱の被覆を持つ前記の種類の組合わせ綱は、米国特許第４，８８７，４２２号明細書から公知である。

前記の種類の組合わせ撚り線は従来技術ではない。

高強度プラスチック繊維の利点は、独立した綱及び組合わせ綱及び撚り線において、その強度に比較して小さい重量及び体積である。

この利点は、採鉱における巻上げ綱又は深海綱のような吊り下げ使用のための大きい長さの綱において得られる。なぜならば、このような使用では、純粋な線綱の重量は、それだけでその荷重負担能力の大部分を必要とする。即ち有効荷重がそれに応じて限定されている。

純粋なプラスチック綱に比べて組合わせ綱の利点は、機械的な障害の影響を僅かしか受けないことである。更に線の見える破断により、綱の廃棄時期を適時に知ることができる。

高強度プラスチック繊維の破断強度例えばアラミド共重合体は３４７０Ｎ／ｍｍ^２、アラミドＨＭ（高モジュラス）は２８５０Ｎ／ｍｍ^２、アラミドＨＳ（高強度）は３３５０Ｎ／ｍｍ^２、アラミドＳＭＳ（標準モジュラス）は２８５０Ｎ／ｍｍ^２、高モジュラスポリエチレンは３４００Ｎ／ｍｍ^２、液晶ポリエステルは２８００Ｎ／ｍｍ^２、鋼線は１７７０Ｎ／ｍｍ^２を超過し、こうして組合わせ綱の荷重負担能力に寄与できるが、公知の綱構造のうちで、プラスチックから成る芯綱の荷重負担の主要割合を引受けることができるような綱構造が殆ど見出されないほど大きい程度に伸びが相違している。前述した繊維材料の弾性係数は、鋼線の平均の２００ＧＰａに対して７３，１２０，６０，６０，８５及び６５ＧＰａである。これに加えて、プラスチック繊維の固有の荷重負担は、遅れをもって始まる。なぜならば、単繊維束は荷重を受ける毎に初めて”セット“し、即ち安定な束断面を形成しながら最終的な空間的対応を見出さねばならない。

本発明の基礎になっている課題は、組合わせ綱においてプラスチック繊維から成る芯綱の有効荷重負担能力を増大するか、又はプラスチック綱に関して別の意味で荷重負担能力を高めることである。

本発明によればこの課題は、最初にあげた種類の綱において、単繊維束が直径を減少しながら伸ばされ、この状態で被覆により保護されていることによって、解決される。

被覆は、コルセットのように、伸ばされる際単繊維束がとる断面を固定する。それにより“セット”の過程が、荷重吸収の前及び初めに少なくとも大幅に取除かれ、１回で終了される。フックの法則に従ってプラスチックが弾性的に伸びながら行う通常の荷重吸収は、直ちに開始可能である。

組合わせ綱では、芯綱の伸び特性が鋼線層の伸び特性にほぼ等しくなっている。独立した綱は、同じ荷重負担能力で、例えば１０％小さい直径を持ち、即ち直径に関して一層大きい荷重負担能力を持っている。

本発明の有利な変形例及び特に有利な展開として、鋼線層が芯綱に似た発明手段の反転変形を受けることによって、組合わせ綱の鋼線層の伸び特性をプラスチック繊維から成る芯綱の伸び特性に近づけることが提案される。即ち鋼線層が荷重を受けて延びることができ、これを可能にする可変断面を得るようにする。

この変形例では、本発明の具体的な手段は、綱が、弾性プラスチックから成る中間層を持ち、このプラスチックへ鋼線撚り線が互いに間隔をおいて押込まれて、外層が荷重を受けて伸び、かつ半径方向に収縮するようになっている。中間層の弾性可撓性及び撚り線の間隔は、撚り線により描かれる螺旋を、そのピッチを増大しながら引延ばすのを可能にし、その直系従って撚り線間隔が減少する。プラスチックの弾性のため、荷重軽減の際過程が可逆的であり、新たな荷重吸収毎に所望の効果がある。

本発明の第１の変形例及び反転変形例の利点は、それぞれ個々に最大の成果でただし一緒に利用可能である。

組合わせ綱と同じように、組合わせ撚り線を構成することができる。その場合撚り線の芯綱と同様に形成されるか適当に細い綱が、撚り線の芯線の代わりになる。（”綱“という名称は、構造に関係なく単繊維束から成る索を含む）。

前記の被覆として編み包みが特に適している。編み機の出口において、例えば単繊維束の移動用ローラ対により単繊維束を駆動し編み機の入口において、例えば制動されるローラ対により単繊維束を拘束することによって、編み機において単繊維束を簡単に伸ばすことができ、予荷重により編み包みを行うことができる。しかし巻付けも同様に考えられる。場合によっては断面減少によっても、伸長を行うことができる。

前記の中間層は、一般に従来技術において普及しているように、場合によっては前記の被覆上へ押出し被覆される。被覆及び中間層の統一は、両者が異なる目的に用いられ、従って異なる特性を持たねばならない場合、困難である。被覆はできるだけ不撓性であり、中間層は軟らかいようにする。中間層のために、発泡プラスチックも考慮される。被覆に適した材料は例えばポリエステル繊維であり、中間層に適した材料はポリウレタン、ポリエステル、ポリオレフィン及びポリアミドである。

最後に本発明による芯綱の特に有利な使用として、組合わせ綱が大きい高さ差にわたる吊り下げ使用のために、特に伸びないようにされる下端を持って、特にエレベータケージ綱、深海綱又は索道綱が挙げられ、綱長にわたる撚り長さ変化により特徴づけられて、綱の荷重に特有な回転モーメントが上方へ減少するようになっている。

この構造の綱は、本願の開示内容に含められるドイツ連邦共和国特許第３６３２２９８号明細書から公知である。

前期の撚り長さ変化により、綱重量により生じる綱構造内のねじれを回避することができ、特に綱を短くしようとし、従って芯綱の荷重吸収を妨げることになる綱の下部範囲における撚り線層のそれ以上のねじれを回避することができる。

本発明が例により以下に詳細に説明される。

種々の材料の荷重−伸び線図を示す。 普通に撚られた鋼線層及び本発明により軟らかい弾性中間層上で撚られた鋼線層の荷重−伸び線図を示す。 本発明による被覆を持つ組合わせ鋼線プラスチック繊維綱及び本発明による被覆を持たない組合わせ鋼線プラスチック繊維綱陽のプラスチックから成る芯綱の荷重−伸び線図を示す。 図５によるような組合わせ綱の芯綱及び線綱層の荷重−伸び線図を示す。 プラスチック繊維から成る芯綱及び鋼線撚り線から成る外層を持つ組合わせ綱の断面図を示す。 別の撚り線を持つ図５と同様な綱の断面図を示す。

図１において、関係する材料が曲線にそれぞれ直接記載されている。鋼線は、下の荷重範囲においてのみフックの法則に従う。なぜならば、鋼線は引抜きにより製造され、その結果通常の組織を持っていないからである。使用は、通常曲線のほぼ下の半分においてのみ行われる。

図２には、図１の綱線の曲線推移が、普通に撚られた撚り線層（上の曲線）において再び見られる。下の曲線は、軟らかい中間層へ本発明により撚り線を埋込んだことによる効果を示している。即ち約６％の伸びまで、曲線はほぼ水平に推移している。ここで伸びは、巻かれる撚り線の螺旋が螺旋の直系を減少しながら殆ど撚り線の荷重吸収なしに長びくことである。荷重吸収はまず続いて始まる。

図３からわかるように、０．５％まで顕著にそれから低下するがなお約１％まで認められるように現れるセットの上述した過程（下の曲線）は、本発明による被覆によって大幅になくなる（上の曲線）。フックの法則による最終的な比例上昇も、約０．５％と１％の間の伸びで初めて起こる時、下の曲線と異なり上の曲線は初めから上昇する。

図５によるように組合わせ綱における２つの発明手段の使用が、図４からわかる。ここでは図２の下の曲線と図３の上の曲線が隣接している。

図５による綱構造の断面図において、芯綱１の被覆２及び鋼線撚り線４の外層が押込まれている中間層３を示している点でのみ、本発明による手段が認められる。芯綱１は、被覆２内で、１つの単繊維束又は複数の単繊維束から成り、これらの単繊維束がまとまりを持ちかつ取扱われるように、多く撚られている。被覆２は、なるべくポリエルテル糸の編み包みから成っている。この被覆は、１つの単繊維束又は複数の単繊維束上に、伸びた後セットした状態でこれらの単繊維束をまとめる予荷重により、固定している。中間層３は、芯綱１の被覆２上に、公知のように押出されている。中間層は可撓プラスチック例えばポリエチレン又はポリプロピレンから成っている。

鋼線撚り線４がその上に撚られており、例えばまだ暖かい中間層３へ押込まれて、若干の相互間隔をおいてそれぞれ固有の床を持つようにしている。鋼線撚り線４の層が荷重を受けてまず少し伸び、その直径が減少するように、中間層３が可撓的であり、鋼線撚り線４が（図面におけるより少し大きい）相互間隔を持っている。撚り線層及び芯綱の伸び曲線（図４）は、それにより互いに接近せしめられ、即ち撚り線層及び芯綱の断面に応じて、荷重吸収が分配される。

図６による綱は、芯綱１、編まれた被覆２、押出し被覆された中間層３及びここでは５で示される撚り線の外層を持つ図５のものと同じ基本構造を持っている。撚り線５は、高強度プラスチック繊維から成る一層細い芯綱６、編まれた被覆７、押出し被覆された可撓性プラスチックから成る中間層８及び鋼線の外層９を持つ綱に類似の構造を持っている。綱は、その一層大きいプラスチック断面のため、一層小さい重量という利点を持つが、外層にある鋼線により同じように頑丈である。この綱では、中間層３はなくすことができる。なぜならば、外側撚り線５はすでに大きい伸び可能性を持っているからである。

Claims (9)

1. 特に撚られた１つの単繊維束又は撚られた多数の単繊維束として存在しかつ被覆により包囲されている高強度プラスチック繊維から成る綱において、単繊維束（１；６）が直径を減少しながら伸ばされ、この状態で被覆（２；７）により保護されていることを特徴とする、綱。
2. 被覆（２）が編まれていることを特徴とする、請求項１に記載の綱。
3. 綱が、鋼線撚り線（４；５）から成る外層を持つ組合わせ綱の芯綱（１，２）であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の綱。
4. 綱が、鋼線（９）から成る外層を持つ組合わせ撚り線の芯（６，７）であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の綱。
5. 高強度プラスチック繊維から成る芯綱（１，２）及び鋼線撚り線（４；５）から成る外層を持つ、特に請求項３に記載の組合わせ綱において、組合わせ綱が、弾性プラスチックから成る中間層（３）を持ち、このプラスチックへ鋼線撚り線（４；５）が互いに間隔をおいて押込まれて、外層が荷重を受けて伸び、かつ半径方向に収縮するようになっていることを特徴とする、組合わせ綱。
6. 高強度プラスチック繊維から成る芯（６，７）及び鋼線（９）から成る外層を持つ、特に請求項３に記載の組合わせ撚り線において、組合わせ撚り線が、弾性プラスチックから成る中間層（８）を持ち、このプラスチックへ鋼線（９）が互いに間隔をおいて押込まれて、外層が荷重を受けて伸び、かつ半径方向に収縮するようになっていることを特徴とする、組合わせ撚り線。
7. 組合わせ撚り線が高強度プラスチック繊維から成る芯綱（１）及び外側撚り線層を持つ組合わせ綱の外側撚り線（５）であることを特徴とする、請求項６に記載の組合わせ撚り線。
8. 中間層（３；８）が押出し被覆されていることを特徴とする、請求項５に記載の組合わせ綱又は請求項６に記載の組合わせ撚り線。
9. 組合わせ綱が大きい高さ差にわたる吊り下げ使用のための綱、特にエレベータケージ綱、深海綱又は索道綱であり、綱長にわたる撚り長さ変化により特徴づけられて、綱の荷重に特有な回転モーメントが上方へ減少するようになっていることを特徴とする、請求項３、場合によっては更に請求項５又は８に記載の組合わせ綱。

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