JP2018507964A - 低スリップスプライス - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも８本のインタクトストランドを含むインタクト部分と、少なくとも４本のルースストランドを含む分解部分とを有するスプライス構造を含み、インタクト部分は、少なくとも４本のＳ撚りインタクトストランドと少なくとも４本のＺ撚りインタクトストランドとのブレードであり、分解部分の少なくとも１本のルースストランドは、インタクト部分のインタクトストランドの下及び上を通り、及び少なくとも１本のルースストランドは、インタクトストランドの少なくとも１つのＸタック部の下を通る、ロープシステムに関する。【選択図】図２

Description

発明の詳細な説明

本発明は、ロープシステムに関し、より具体的には、ロープをスプライシングするためのシステムに関する。ロープスプライシングとは、１本又は複数のロープのストランドを部分的に分解し且つ織り合わせることにより、２つのロープ間又は同じロープの２つの部分間に接合部を形成することを意味する。

スプライスは元のロープの強度を非常に高比率で維持することができるものの、スプライスはロープに厚みのある部分を形成しがちとなる。場合により、ロープの厚みのある領域によってロープの動作特性、及び／又はロープが構造体、若しくはロープを案内及び／若しくは固定するための機械的アセンブリと相互作用する手法が変わる可能性がある。

米国特許第８，７０７，６６６号明細書は、ロープの短スプライスシステムを記載することによって解決策を提供する。

例えば、米国特許第８，７０７，６６６号明細書に記載されているようなロープスプライスでは、厚みのあるロープ部分の長さを低減しているが、スプライス長を更に低減することに対する要求は依然としてある。

更に、いくつかのロープシステム、特に、高弾性高強度繊維を含む及び／又は低摩擦係数のロープでは、スプライスはロープシステムの最大破断荷重に到達する前にスリップし始める場合があることが確認されている。スプライスのスリップと、したがってロープシステムの強度には望ましくないスプライス長の増加とによって対処することができるものの、上記の特定のスプライス長では付加される効果が限定的であり、非現実的に長いスプライスを要する可能性があると思われる。

したがって、本発明の目的は、より短いスプライス構造を含むロープシステムを提供することである。本発明の別の目的は、高荷重においてスリップしないスプライス又は同程度の長さのスプライスに比べて、より高荷重においてスリップし始めるスプライスを有するロープシステムを提供することである。したがって、本発明は、本明細書では低スリップスプライスと呼ばれる特定形態のロープスプライシングに関する。低スリップスプライスは、ロープの厚みのある部分の長さが低減されていてもスプライスのスリップを最小限に抑え、したがって、ロープの動作特性に対するスプライスの悪影響のいくつかを最小限に抑える。場合により、低スリップスプライスは、スリップするスプライスが前記ロープシステムにおいて最弱要素になるのを防止することにより、ロープシステムの最大強度を増加する。

驚くべきことに、本発明の目的は、少なくとも８本のインタクトストランドを含むインタクト部分と、少なくとも４本、好ましくは８本のルースストランドを含む分解部分とを含むスプライス構造を含むロープシステムによって達成される。インタクト部分は、少なくとも４本のＳ撚りインタクトストランドと少なくとも４本のＺ撚りインタクトストランドとのブレードであり、分解部分の少なくとも１本のルースストランドは、インタクト部分のインタクトストランドの下及び上を通り、少なくとも１本のルースストランドは、少なくとも１本のＳ撚りインタクトストランド及び１本のＺ撚りインタクトストランドによって画定される少なくとも１つの交差部、すなわちインタクトストランドのＸタック部（Ｘ−ｔｕｃｋ）の下を通る。

このようなロープシステムは、同等の又は更により長いスプライス長を有する既知のスプライス構造に比べてスプライスの強度を大幅に増大させることが本発明者らにより確認されている。場合により、本発明のロープシステムは、スプライスが前記ロープシステムの最弱要素となることなくスプライス長の低減を可能にする。

本発明は、アイスプライスを形成する状況において特に重要となる。しかしながら、本発明は、短及び／又は低スリップスプライスが使用される、アイスプライス以外のスプライス用途も含む。アイスプライス以外の典型的な用途は、２本以上のロープ間の端部間スプライス（ｅｎｄ−ｔｏ−ｅｎｄ ｓｐｌｉｃｅ）であってもよく、又は同じロープの端部を結合し、円形のグロメット若しくは輪状スリングを形成するためであってもよい。

本発明はまた、内部と外部とを画定し、少なくとも４本のインタクトＳ撚りストランドと少なくとも４本のインタクトＺ撚りストランドとを含むインタクト部分と、少なくとも４本、好ましくは少なくとも８本のルースストランドを含む分解部分とを含むブレードロープ構造を含むロープシステムとして具現化されてもよい。各インタクトＳ撚りストランドは複数のインタクトＺ撚りストランドに交差する。各インタクトＺ撚りストランドは複数のインタクトＳ撚りストランドに交差し、インタクトストランドのＸタック部を形成する。複数のルースストランドがロープ構造の内部に通されてもよい。少なくとも１本、好ましくは、各ルースストランドは、インタクトストランドの下及び上と、少なくとも、インタクトストランドの１つのＸタック部の下とに延びる。

本発明はまた、以下のステップを含む、ロープシステムを形成する方法として具現化されてもよい。少なくとも８本のストランドのブレードロープ構造が提供される。ブレードロープ構造は、少なくとも４本のインタクトＳ撚りストランドと少なくとも４本のインタクトＺ撚りストランドとを含むインタクト部分と、少なくとも４本、好ましくは少なくとも８本のルースストランドを含む分解部分とを含む。インタクトＳ撚りストランドとインタクトＺ撚りストランドとはインタクトブレード構造において互いに交差し、インタクトストランドのＸタック部を形成する。少なくとも１本の、好ましくは各ルースストランドがインタクトストランドの下及び上と、少なくとも、インタクトストランドの１つのＸタック部の下に延びる。

本発明の原理に従い組み立てられると共に、本発明の原理を具現化した例示的なアイスプライスシステムを使用したロープ構造の頂面図である。 本発明の原理に従い組み立てられると共に、本発明の原理を具現化した例示的なロープエンドスプライスシステムを使用したロープ構造の上部平面図である。 インタクト部分に通された個々のルースストランドの例（ａ）〜（ｃ）を示す２次元図である。 インタクト部分に通された個々のルースストランドの例（ａ）〜（ｃ）を示す２次元図である。 インタクト部分に通されたルースストランドの比較例を示す２次元図である。

図２〜図５は、３次元ロープ構造が、２次元の張力が印加されていない状態で示されているという点で幾分概略的であるという点に留意すべきである。これらの概略図は、張力がかけられていないロープシステムの一部分を単に示し得るものであり、図の端を円筒形構造につなぎ合わせることにより、緩んだロープ構造を想像することができる。このような概略図は、ロープシステムのインタクトストランド及びルースストランドのそれぞれの位置の視認性を高め、それにより、本発明によるロープシステムの張力をかけた状態を説明及び定義するために用いられる。張力をかけると個々のインタクトストランド及びルースストランドは一方が他方に対して移動する場合があるものの、本図では、それらの、特に、インタクトストランドとルースストランドとの間の相対的な位置を実質的に維持することは明白である。米国特許第８，７０７，６６６号明細書などの先行技術の類似の概略図もロープ構造をその緩んだ形態で示すものであり、この構造に張力をかけるとストランドのかなりの移動を行うことが確認されている。

図面の図１（ａ）に、本発明によるアイスプライス構造１２を含む例示的なロープシステム１０を示す。例示的なスプライス構造１２は、ロープシステム１０の主要部１４及びアイ部１６を画定する。

図面の図１（ｂ）に、第１のロープ端部２３を第２のロープ端部２６と接続する、本発明の別の実施形態によるスプライス構造２２を含む例示的なロープシステム２０を示す。例示的なスプライス構造は、第２のロープエン２６のルースストランドが第１のロープ端部のインタクトストランドにスプライスされたスプライスセクション２４と、第１のロープエン２３のルースストランドが第２のロープ端部２６のインタクトストランドにスプライスされた第２のスプライスセクション２５とを含む。

図面の図２は、本発明の異なる実施形態によるインタクトストランド３２及び３４と織り合わされたルースストランド（３０、４０、５０）の３つの例を示す。

図２ａは、それぞれＳ撚りストランド３２及びＺ撚りストランド３４によって形成されたＸタック部の上３６及び下３８を通るルースストランド３０を示す。

図２ｂは、ルースストランド４０を、関連するルースストランド４２及び４４の対として示し、１つのルースストランド４２は、Ｓ撚りストランド３２とＺ撚りストランド３４とによって形成された連続するＸタック部の下４８及び上４６を通り、関連するルースストランド４４は、Ｓ撚りストランド３２とＺ撚りストランド３４とによって形成された前記Ｘタック部の上４８及び下４６を通る。

図２ｃは、ルースストランド５０を、インタクト部分のＺ撚りストランド３４の上と、インタクト部分のＳ撚りストランド３２とＺ撚りストランド３４とによって形成されたＸタック部５８の下とを交互に通るルースストランドとして示す。

図面の図３は、図２の例と同じのルースストランドの３つの例を示すが、スプライスのインタクト部分を形成しているインタクトストランド３２及び３４は別のブレード構造と同様に織り合わされている。３つの構造は全て設計及び参照符号が図２と同じである。

図４及び図５は、スプライス構造のインタクトストランド３２及び３４と織り合わされたルースストランド８１及び８２の比較例を示す。ルースストランド８１及び８２はインタクトＳ撚りストランド下及び上をインタクトＺ撚りストランドと平行に通る。

本発明によるロープシステムは少なくとも１本のロープを含む。アイスプライスの場合、ロープシステムは、第１の端部、すなわち近位端（末端又はテール部とも称される）及び第２の端部、すなわち遠位端（動端とも称される）を画定する１本のロープを含む。スプライスの遠位端、アイ及びインタクト部分は、少なくとも８本のストランドを含むブレード構造を有するが、例えば、１２本又は１６本などのより多くのストランドを含んでよい。本発明は、したがって、スプライス構造が、同じロープのインタクト部分と分解部分との間のアイスプライスであり、インタクトストランド及びルースストランドが同じロープストランドの一部であるロープシステムに関する。本明細書では、ロープの近位端は略スプライス長の長さにわたってルースストランドへと分解される。ルースストランド長は、スプライスシステムを形成するのに十分な長さを有するロープ構造の個々のルースストランドを得るためにほどかれた又は別の手法で分解されたロープ構造の部分に関連する。

本発明の別の実施形態では、ロープシステムは、少なくとも２つのロープ端部間の接合部であってもよく、スプライスは、第１のロープ端部のインタクト部分と、第２のロープ端部の分解部分とを含む。第１のロープ端部のインタクト部分は、好ましくは、少なくとも８本のストランドを含み、それにより、分解された第２のロープ端部は少なくとも４本のルースストランド、好ましくは少なくとも８本のルースストランドを含む。最も好ましくは、２本のロープのストランドの数は実質的に等しい。２つのロープ端部は同じのロープのものであっても、２つの異なるロープのものであってもよく、２本のロープ間の接続部を形成する、又は１本のロープのスリングを形成する。

２つのロープ端部間の接合部であるロープシステムの更に好適な実施形態では、ロープシステムは、第２のロープ端部のインタクト部分と第１のロープ端部の分解部分とを含む第２のスプライス構造を含み、前記更なるスプライス構造は本発明のスプライスによるものである。２つのロープ端部間のこのようなスプライスは、２本のロープ又は１本のロープの２つの端部間の端部間（又はインライン若しくはバットスプライス）接続と解釈してもよく、この接続では、ロープの軸線に沿っていくつかのセクションを次々に発生させるものであり、第１のロープ又はロープ端部の主要セクションから開始し、第１のロープ又はロープ端部のインタクトストランドと第２のロープ又はロープ端部のルースストランドとを含む第１のスプライスに続き、第２のロープ又はロープ端部のインタクトストランドと第１のロープ又はロープ端部のルースストランドとを含む第２のスプライスに続き、最後に、第２のロープ又はロープ端部の主要セクションが続く。好ましくは、スプライスセクションの１つ又は両方は、例えば、更に後述するように、いくつかのルースストランドのヤーンの数を徐々に減少させることによってテーパさせてもよい。

ロープシステムがアイスプライスであるか、同じロープの２つの端部を接続する場合、ルースストランドの数は、スプライスの遠位端及び／又はインタクト部分にあるストランドの数に実質的に等しい。

好適な実施形態では、少なくとも１本のルースストランドは、少なくとも、インタクトストランドのＸタック部の下を１回及び上を１回通る。ルースストランドのこのような好適な配置構成は図２ａ及び図３ａに図示されており、これらの図では、ルースストランド３０がインタクトスプライス部のＸタック部の上３６及び下３８を交互に通っている。本発明者らは、このような配置構成は他の構造に比べてより容易に作製され得るものの、主として、スプライスの効率、及び結果的にロープ構造の全体的な強度を高めることを明らかにしている。

別の好適な実施形態では、分解部分の各ルースストランドはインタクト部分のインタクトストランドの下及び上を通り、各ルースストランドはストランドのインタクトの少なくとも１つのＸタック部３８の下を通る。このようなスプライス構造は、ルースストランドのそれぞれがスプライス部のインタクトストランドと類似の手法で織り合わされ、互いに平行に延びる本発明の変形形態を提供すると理解される。このような配置構成により、全てのルースストランドがスプライスに等しく関与することから、スリップ性能の更に一層の向上がもたらされる。

本発明の別の好適な実施形態では、図２ａ、図２ｂ、図３ａ及び図３ｂの１本又は２本のストランドについて示されるように、各ルースストランドが、それぞれ、少なくとも、インタクトストランドの第１及び第２のＸタック部の下を１回及び上を１回通る。このようなスプライス構造は、ルースストランドのそれぞれがスプライス部のインタクトストランドと類似の手法で織り合わされ、ロープ方向に平行に延びる本発明の対称な変形形態を提供すると理解される。このような配置構成により、全てのルースストランドがスプライスに等しく関与し、且つ低減されたスプライス直径を有することから、スリップ性能の向上がもたらされる。

本発明の一実施形態では、ルースストランドはルースストランドの束にまとめられる。ストランドを２本以上のストランドを含む束へと組み合わせることで、スプライスの複雑さ及びスプライスの製造に必要な時間を大幅に低減する。スプライスのルースセクションにおけるストランドの数に応じて、ストランドを２本、３本又はこれより多くのストランドの束へと便利にまとめてもよい。本発明者らは、スプライスの複雑さとスプライスの効率との間では２本のストランドの束が最適であるが、特に、スプライシングの費用を低減するには３本以上のより多数のルースストランド束を有するロープ構造が好ましい場合があることが確認されている。したがって、本発明の好適な実施形態は、ルースストランドの少なくとも２本が組み合わされて少なくとも１本のルースストランド束にされ、少なくとも１本のルースストランド束がそれぞれインタクトストランドの少なくとも１つのＸタック部の下を通り、好ましくは、束はルースストランドの対である、ロープシステムである。更に好適な実施形態では、全てのルースストランドが組み合わされて少なくとも２本のルースストランドの束にされ、好ましくは、各束はルースストランドの対である。

例えば、図２ｂ及び図３ｂによって示される本発明の別の実施形態では、ルースストランドが関連するルースストランドに組み合わされている。ストランドを本実施形態による関連する２本以上のストランドに組み合わせることで、スプライス性能の更なる向上を示すことが確認されている。

このようなロープ構造では、少なくとも１本のルースストランドが、それぞれ、少なくとも、インタクトストランドの第１及び第２のＸタック部の下を１回及び上を１回通り、関連するルースストランドがそれぞれ前記第１及び第２のＸタック部の上及び下を交互に協調することなく通り、好ましくは、全てのルースストランドが関連するルースストランドの対へと組み合わされ、関連する対の各第の１のルースストランドが、それぞれ、少なくとも、インタクトストランドの第１及び第２のＸタック部の下を１回及び上を１回通り、各第２の関連するルースストランドがそれぞれ前記第１及び第２のＸタック部の上及び下を協調することなく通る。このような構造の代表例は、図２ｂ及び図３ｃのストランド４２及び４４において記載されており、これらの図では、このようなロープ構造がルースストランドを含み、このルースストランドは、２本のインタクトストランドのＸタック部４６、４８の下を通るだけでなく、３本のストランド、すなわち２本のインタクトストランドと関連するルースストランドの交差部の下も通ることを確認することができる。このようなルースストランドの関連付けは、ワンオーバーワンアンダー（ｏｎｅ−ｏｖｅｒ−ｏｎｅ−ｕｎｄｅｒ）構造と称することができ、Ｘタック部に関して関連するストランドの位置を示唆する。このようなスプライスは、ロープ構造の複雑さが付加されるにもかかわらず、スプライスの滑りの更なる低減が示されることが確認されている。

少なくとも１本のルースストランド、好ましくは全てのルースストランドがインタクトストランドの少なくとも１つのＸタック部の下及びインタクトストランドの上を通ると、少なくとも１本のルースストランド、好ましくは全てのルーズストランドは、当該技術分野における標準的な技術に従ってスプライスに更に組み込まれてもよい。しかし、少なくとも１本のルースストランド、好ましくは全てのルースストランドがインタクトストランドのＸタック部の下及びインタクトストランドの上を少なくとも２回通ると、ロープ構造の滑りが更に低減されることが確認されている。ルースストランドはインタクトストランドの上を通る前にインタクトストランドの２つ以上のＸタック部の下を連続的に通ってもよく、又はインタクトストランドのＸタック部の下を通る前に２本以上のインタクトストランドの上を連続的に通ってもよいが、好適な実施形態は、ルースストランドがインタクトストランドのＸタック部の下及びインタクトストランドの上を交互パターンで通るものである。少なくとも１本のルースストランド、好ましくは全てのルースストランドのこのような交互パターンにより、ロープ構造のスプライス長が更に低減されることが確認されている。したがって、本発明の更に好適な実施形態は、少なくとも１本のルースストランド、好ましくは全てのルースストランドがＸタック部の下を少なくともｎ回、及びインタクトストランド又はインタクトストランドのＸタック部の上を合計で少なくともｎ回通り、ここで、ｎは２、好ましくは３、より好ましくは４である、ロープシステムである。最も好ましくは、少なくとも１本のルースストランド、好ましくは全てのルースストランドがＸタック部の下及びインタクトストランド又はインタクトストランドのＸタック部の上をｎ回通り、ここで、ｎは少なくとも２、好ましくは少なくとも３、より好ましくは少なくとも４である。

図２〜図５は、３次元ロープ構造が２次元で示されているという点で幾分概略的であるという点に留意すべきである。特に、緩められる（例えば、ロープ構造にかかる張力を除去する）と、例示的なロープ構造は中空の形態、内部空間を有する略円筒形構造をとる。図２〜図５に示すように、ロープ構造の左縁部と右縁部とを共に丸めてつなげ、この円筒形構造を画定してもよい。ルースストランドの端部は、スプライス構造の開始部においてロープ構造の内部空間へと挿入してもよい。

更に、ブレードロープ構造の個々のブレードは、通常、Ｓ撚りストランド３２又はＺ撚りストランド３４と称されるものと位置合わせされることに留意すべきである。Ｓ撚りストランド３２は、通常、互いに径方向にオフセットしており、Ｚ撚りストランド３４は、通常、互いに径方向にオフセットしている。特定のロープ構造では、Ｓ撚りストランドはＺ撚りストランドと撚り合わされている。

通常、任意の所与のロープ構造のストランドの半分はＳ撚りストランドであり、もう半分はＺ撚りストランドである。用語の「Ｓ」及び「Ｚ」は、特定の螺旋軸線のねじれの方向を示すものである。特に、文字「Ｓ」及び「Ｚ」の中心部分（＼及び／）は、ブレードロープ構造のストランドを記憶し、特定するための記憶補助デバイス（ｍｎｅｍｏｎｉｃ ｄｅｖｉｃｅ）を形成する。

当業者であれば、ルースストランドがスプライスのインタクトストランドの下及び上を数回通った後に終端するテーパ状スプライスの製造に精通しているであろう。通常、ルースストランドの一部分、好ましくは少なくとも６分の１、より好ましくは少なくとも４分の１、及び最も好ましくは３分の１で終端される前に全てのルースストランドがインタクトストランドの下及び上を少なくとも２回、好ましくは３回通る。したがって、本発明の好適な実施形態は、ルースストランドの一部分がルースストランドの残部より前に終端される、好ましくはルースストランドの一部分がＸタック部の下を少なくとも２回通った後に終端するロープシステムである。終端されなかったルースストランドは、ルースストランドの全体の更に少なくとも６分の１、より好ましくは少なくとも４分の１、及び最も好ましくは３分の１で終端される前に、インタクトストランドの下及び上に少なくとも２回、好ましくは３回更に通される。終端部分に応じて、テーパリングはルースストランドの全量が終端するまで更に数回繰り返されてもよい。したがって、スプライスの断面積は、ロープのアイ部から主要部へと減少する。各工程において終端されるストランドの部分を低減することで、スプライスがより長くなると同時に、断面積のより漸進的な減少をもたらす。本発明のスプライスにおけるスプライス長とスプライスの滑りとの間において最適なのは、それぞれ、２つ、４つ及び６つのＸタック部の下、又はあるいは、３つ、５つ及び７つのＸタック部の下を通った後におけるルースストランドの３分の１の漸進的な減少であることが判明している。

本発明に関連して、ロープの階層レベルを定義する目的のため、ロープは、とりわけ、フィラメント、繊維、ベースヤーン（ｂａｓｅｙａｒｎ）、ロープヤーン（ｒｏｐｅｙａｒｎ）、ストランド及びロープで構成されてもよいとみなされる。以下、繊維及び／又はフィラメントがベースヤーンを形成し、ベースヤーンはロープヤーンの範囲内であり、ロープヤーンはストランドの範囲内であり、ストランドはロープの範囲内であると解釈される。

本発明のロープシステムは、ストランドの繊維の構成とは関係なく、任意の種類のブレードロープのスプライシングに好適であることが判明している。特に、ストランド又はヤーンは、天然又は合成繊維、好ましくは合成繊維、より好ましくは高弾性合成繊維、最も好ましくは高弾性ポリエチレン繊維を含んでもよい。

ストランドは、天然及び／又は合成フィラメントを含むヤーンから製造されることが好ましい。ヤーンを製造するために使用してもよい天然材料の例としては、綿、麻、ウール、絹、ジュート及び亜麻布が挙げられる。合成繊維は、有機又は無機材料を含んでもよい。典型的な無機繊維は、鋼、銅、銀繊維などの金属繊維、ガラス繊維、炭素繊維等であってもよい。ポリマーヤーンとしても知られる有機合成糸は多様な高分子材料を含んでもよく、当該技術分野において既知の任意の技術に従って、好ましくは、溶融紡糸、溶液紡糸又はゲル紡糸によって製造してもよい。

高分子材料は、ポリオレフィン、例えば、ポリエチレン、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、ポリアミド又はポリケトンからなる群から選択される熱可塑性ポリマーであることが好ましい。好適なポリアミドは、例えば、脂肪族ポリアミドＰＡ−６、ＰＡ−６，６、ＰＡ−９、ＰＡ−１１、ＰＡ−４，６、ＰＡ−４，１０及びそれらのコポリアミド、並びに例えば、ＰＡ−６又はＰＡ−６，６及び芳香族ジカルボン酸及び脂肪族ジアミン、例えば、イソフタル酸及びテレフタル酸及びヘキサンジアミンをベースにした半芳香族ポリアミド、例えば、ＰＡ−４Ｔ、ＰＡ−６／６，Ｔ、ＰＡ−６，６／６，Ｔ、ＰＡ−６，６／６／６，Ｔ及びＰＡ−６，６／６，ｌ／６，Ｔである。ＰＡ−６、ＰＡ−６，６及びＰＡ−４，６が選択されることが好ましい。更に、ポリアミドブレンドも好適である。好適な熱熱可塑性ポリエステルは、例えば、ポリ（アルキレンテレフタレート）、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）、及びポリ（アルキレンナフタネート）、例えば、ポリエチレンナフタネート（ＰＥＮ）、並びにコポリマー及び混合物である。ヤーンは、好ましくはポリオレフィン、より好ましくはポリエチレン、最も好ましくは超高分子量ポリエチレンを含む。上で列挙した材料を含む繊維及びヤーンの大部分は、高い摩擦係数及び平均的な強度を有するため、従来技術のスプライスはこのようなヤーンを含むロープスプライスとして形成するのに十分に適している。それにもかかわらず、本明細書で記載されている本発明のスプライス構造の利点は、従来技術のスプライスと比較して、スプライス長を大幅に低減することができる、すなわち、同じロープに対し、スプライス長を少なくとも１つの、好ましくはいくつかのタック部分だけ低減することができることである。例えば、例では、潤滑されたロープにおける従来技術のスプライスは、滑りを防止するために、１つのストランドにつき約１５個のタックの長さが必要である一方で、本発明のスプライスは１０個又は８個のタックのみを必要とすることが報告されている。スプライスのこのような短縮により、重量及び用いられるロープ長さの適度な増加を示すものの、特別な利点は、ロープの厚みのある部分が大幅に低減されることによる製造コストの減少及び現地でのスプライスの融通性である。

本発明の好適な実施形態では、繊維は、高弾性繊維とも呼ばれることもある高強度繊維である。本発明に関連して、高強度繊維は、少なくとも０．５Ｎ／ｔｅｘ、より好ましくは少なくとも１．２Ｎ／ｔｅｘ、更により好ましくは少なくとも２．５Ｎ／ｔｅｘ、最も好ましくは少なくとも３．５Ｎ／ｔｅｘの引張強度を有する繊維である。高強度繊維がＵＨＭＷＰＥ繊維の場合、前記ＵＨＭＷＰＥ繊維は、少なくとも１．２Ｎ／ｔｅｘ、より好ましくは少なくとも２．５Ｎ／ｔｅｘ、最も好ましくは少なくとも３．５Ｎ／ｔｅｘの引張強度を有することが好ましい。高強度繊維は、好ましくは少なくとも３０Ｎ／ｔｅｘ、より好ましくは少なくとも５０Ｎ／ｔｅｘ、最も好ましくは少なくとも６０Ｎ／ｔｅｘの引張係数を有する。ＵＨＭＷＰＥ繊維は、好ましくは少なくとも５０Ｎ／ｔｅｘ、より好ましくは少なくとも８０Ｎ／ｔｅｘ、最も好ましくは少なくとも１００Ｎ／ｔｅｘの引張係数を有する。高強度繊維は高強度ヤーンへと構築される一方、このような高強度は、より低強度の他の繊維を含んでもよく、高強度ヤーンは高強度繊維から実質的になることが好ましい。

前記ヤーンの高強度繊維を作製するのに適した無機材料の例としては、鋼、ガラス及びカーボンが挙げられる。前記ヤーンの高強度繊維を製造するのに適した有機合成材料の例としては、ポリオレフィン、例えば、ポリプロピレ（ＰＰ）；ポリエチレン（ＰＥ）；超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、ポリアミド及びポリアラミド、例えば、ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）（ケブラー（Ｋｅｖｌａｒ）（登録商標）として周知である）；ポリ（テトラフルオロエチレン）（ＰＴＦＥ）；ポリ（ｐ−フェニレン−２，６−ベンゾビスオキサゾール）（ＰＢＯ）（ザイロン（Ｚｙｌｏｎ）（登録商標）として周知である）；液晶ポリマー、例えば、パラヒドロキシ安息香酸とパラヒドロキシナフタリン酸とのコポリマー（例えば、ベクトラン（Ｖｅｃｔｒａｎ）（登録商標））など；ポリ｛２，６−ジイミダゾ−［４，５ｂ−４’，５’ｅ］ピリジニレン−１，４（２，５−ジヒドロキシ）フェニレン｝（Ｍ５として周知である）；ポリ（ヘキサメチレンアジパミド）（ナイロン６，６として周知である）、ポリ（４−アミノ酪酸）（ナイロン６として周知である）；ポリエステル、例えば、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（ブチレンテレフタレート）、及びポリ（１，４シクロヘキシリデンジメチレンテレフタレート）；また、ポリビニルアルコール類及びポリアクリロニトリル類が挙げられる。また、上述の高分子材料から製造されたヤーンの組み合わせはストランドの製造に使用可能である。本発明によるロープ構造は、高強度ヤーンを含むロープに特に適した、滑りが大幅に低下したロープ接続部を提供することが確認されている。高強度ヤーンからスプライシングされたロープはスプライスの滑りによる破壊の増加を示し、これは、本発明により、ロープを含む高強度繊維の最大破断荷重以下に低減することができ、又は更には防止することができる。

更に好適な実施形態では、ヤーンを作製するために選択される高分子材料は超高分子量（ＵＨＭＷＰＥ）である。ＵＨＭＷＰＥは、本発明に関連して、好ましくは３〜４０ｄｌ／ｇの固有粘度（ＩＶ）を有する。好ましくは、ＵＨＭＷＰＥは、炭素原子１００個につき１つ未満の側鎖、より好ましくは炭素原子３００個につき１つ未満の側鎖を有する直鎖ＵＨＭＷＰＥであるが、これは、このような材料がヤーンに機械的特性の増加をもたらすからであり、側鎖は、少なくとも１０個の炭素原子を含む基である。ＵＨＭＷＰＥヤーンは、例えば、国際公開第０１／７３１７３Ａ１号パンフレット、欧州特許第１，６９９，９５４号明細書を含む多くの刊行物に記載されているように、ゲル紡糸法により製造されることが好ましい。本発明のロープ構造は、ＵＨＭＷＰＥ高弾性ヤーンを含むロープに非常に適していることが判明している。なぜなら、このようなヤーンは、スプライスの滑りを更に促進する低摩擦係数を示す場合があるからである。したがって、ＵＨＭＷＰＥヤーンを含むスプライスの融通性が向上する。

更に、ロープ構造の複数の用途、特に、曲げの繰り返しを伴う用途では、ロープ、ストランド、ヤーン及び／又は繊維に、このようなロープシステムの曲げ疲労を遅延させるための種々の機能的物質がコーティングされていることが確認されている。主なメカニズムは、用いられるコーティングが繊維、ヤーン及び／又はストランドの中間において潤滑層として機能し、曲げ工程時に発生する内部摩耗及び摩擦熱を低減するというものである。このようなコーティングの適用により、摩擦係数が更に低減されたヤーン及びストランドがもたらされ、このようなコーティングされたヤーンを含むロープ構造のスプライスは、ロープ自体の最大破断荷重に達する前に良好にスリップする傾向が更に増す。本発明者らの驚くべきことには、記載されているスプライスを含む本ロープ構造は、ロープがこのような摩擦低減コーティングでコーティングされた繊維を含む場合、スリップのないスプライスを実施することにも適していることが確認されている。したがって、本発明の好適な実施形態は、インタクトストランド及び／又はルースストランドの繊維は少なくとも部分的に摩擦低減剤でコーティングされているロープシステムである。摩擦低減剤とは、本明細書では、繊維に塗布されたときに、コーティングされた繊維に非処理繊維の摩擦係数より劣る摩擦係数を付与する化合物であると理解される。繊維の摩擦係数を低減するのに適する可能性のある複数の化合物がある。典型例は、シリコン及び／若しくはフッ素系化合物、例えば、シリコーンオイル又はフッ素化ポリマー；炭化水素液及び固体化合物、例えば、オイル及びワックスである。好ましくは、繊維はシリコーン又はフッ素含有化合物で少なくとも部分的にコーティングされており、より好ましくは、繊維はポリジメチルシロキサン又はポリテトラフルオロエチレンを含む化合物で部分的にコーティングされている。参照によって本明細書に含まれる国際公開第２０１１／０１５４８５号パンフレットに記載されているように、曲げ用途のための高強度繊維のコーティングの好適なカテゴリーは架橋シリコーンポリマーである。本発明の好適な実施形態は、繊維が架橋シリコーンポリマーで少なくとも部分的にコーティングされたロープシステムである。より好ましくは、繊維は、上で詳述したような、架橋シリコーンポリマーで少なくとも部分的にコーティングされたＵＨＭＰＥ繊維である。

［測定方法］
・固有粘度（ＩＶ）は、ＡＳＴＭ−Ｄ１６０１／２００４に従い１３５℃のデカリン中で、溶解時間を１６時間、ＤＢＰＣを酸化防止剤として２ｇ／ｌ溶液の量で添加し、ゼロ濃度までの異なる濃度において測定される粘度を外挿することにより決定される。
・ポリエチレン又はＵＨＭＷＰＥサンプルの側鎖は、厚さ２ｍｍの圧縮成形フィルムに対するＦＴＩＲにより、（例えば、欧州特許第０２６９１５１号明細書におけるような）ＮＭＲ測定値に基づく検量線を使用し１３７５ｃｍ^−１における吸収を定量化することにより決定される。
・引張特性、すなわち繊維の強度及び弾性率は、ＡＳＴＭ Ｄ８８５Ｍに示すように、マルチフィラメントヤーンについて、５００ｍｍの繊維公称ゲージ長、クロスヘッド速度５０％／分及び型式Ｆｉｂｒｅ Ｇｒｉｐ Ｄ５６１８Ｃのインストロン（Ｉｎｓｔｒｏｎ）２７１４クランプを使用して決定した。強度を算出するために、測定された張力を、１０メートルの繊維を量ることにより決定した力価によって除すことができる。のＧＰａの値は、ポリマー、例えば、ＵＨＭＷＰＥの自然密度が０．９７ｇ／ｃｍ^３であると想定して算出される。

本発明を、以下の実験を参照して説明する。

いくつかのアイスプライスを、従来技術のスプライシング技術（表１に比較例Ａ〜Ｄとして列挙した）に従って、及び本発明による本発明のスプライス（表１に実験１〜７として言及した）に従って作製した。

アイスプライスを有する全てのロープ構造を、ＨＭＰＥ繊維（構造１２×７×１５×１７６０ｄｔｅｘダイニーマ（Ｄｙｎｅｅｍａ）（登録商標）ＳＫ ７８ ＸＢＯ；ＳＫ７８ ＸＢＯは、オランダ所在のＤＳＭダイニーマ（ＤＳＭ Ｄｙｎｅｅｍａ）の製品であり、３．５Ｎ／ｔｅｘの強度を有する）の１２ストランドトルクバランスブレードロープから開始し、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）コーティングによって更にコーティングし、作製した。ロープの総質量に基づくＰＤＭＳコーティングの総レベルは約８重量％である。ロープは約１５０ｍｍのピッチ及び約２１ｍｍのロープ直径を有する。実施例１〜７のそれぞれについて、ルースストランドを対へと組み合わせ、インタクトロープのＳ撚りストランドとＺ撚りストランドとの交差部の上及び下に戻し重ねる（実施例１〜５及び比較実験Ａ〜Ｄにおける「ダブル」）、又は個々のストランドを有する関連する対を前述した通りワンオーバーワンアンダーで交互するように戻し重ねる（実施例６及び７における「シングル」）ことで、ロープを上記によるアイスプライスにスプライスした。テーパリングを実施する場合、表中ではＸ−Ｙ−Ｚ（例えば、６−３−３；すなわち、６つの全タックを有し、各３タックの２つの工程においてテーパリングされるスプライス）として報告されている。非テーパ状の構造はＸ−０−０として報告される。スプライスの破断点荷重（ＬａＢ）が報告される。前記破断点荷重は、スプライスの滑り又は破断によるスプライス構造の物理的破壊のいずれかによって達成され得る。

ロープ構造のスプライス破断強度（又は破断点荷重）を、約５．１５ｍのサンプル長さ、８０ｍｍのピン直径、約２００ｋＮの予加重を５回印加後、２０００Ｎ／秒の試験速度において決定した。

比較実験Ａ〜Ｄは、タックの数の減少によってスプライスの滑りが増加する傾向を有する基準スプライス構造の組み合わせの結果を示す。３８０ｋＮにおいて、スプライス構造のスプライスの滑りのない破断に到達するためには合計１５の全タックが必要であった。全てのより短いスプライスは前記最大ＬａＢ未満でスリップした。

本発明によるスプライス１及び３は、Ｘタック部、すなわち、２つのインタクトロープタックをルースストランド上に使用することによる発明概念に基づく。いくつかの実施例は種々の数のＸタック部及びテーパリングを有して示されている。記載されているロープが所与のロープ構造のスリップしないスプライススリップを得るために必要なタックの最小数は１０であり、約３７０ｋＮの最終破断強度をもたらす。これは基準サンプルよりもわずかに低いものの、長さを３３％低減したスプライスを用いている。

実施例２、４及び５は、低スリップスプライスのテーパリングの効果について調べるものである。スプライスのテーパリングは、ロープ構造の最大破断強度に対する好ましい結果を及ぼすことから適用されている。これらの実施例から、この所望のより高い破断強度の効果を実現するためにはいくつかのタックを必要とすることが明らかであると結論付けることができる。テーパリングは非常に繊細なツールであると思われる。８−Ｘ−Ｘ構成において適用される場合、７−２−１の概念はわずかな程度のスプライススリップを示す一方で、８−１−１はスリップなしで実施される。

実施例６及び７は、関連するストランドのワンオーバーワンアンダー概念の更なる向上を示す。１０−０−０スプライスは、３５０ｋＮの破断強度を維持しつつスリップしないスプライスを得るために８−０−０に短縮され得る。

Claims (15)

1. スプライス構造を含むロープシステムであって、前記スプライス構造は、
   少なくとも８本のインタクトストランドを含むインタクト部分と、
   少なくとも４本のルースストランドを含む分解部分と
   を含み、
   前記インタクト部分は、少なくとも４本のＳ撚りインタクトストランドと少なくとも４本のＺ撚りインタクトストランドとのブレードであり、
   前記分解部分の少なくとも１本のルースストランドは、前記インタクト部分のインタクトストランドの下及び上を通る、ロープシステムにおいて、
   前記少なくとも１本のルースストランドは、少なくとも１本のＳ撚りインタクトストランド及び１本のＺ撚りインタクトストランドによって画定される少なくとも１つの交差部、すなわちインタクトストランドのＸタック部の下を通ることを特徴とする、ロープシステム。
2. 前記少なくとも１本のルースストランドは、少なくとも、インタクトストランドのＸタック部の下を１回及び上を１回通る、請求項１に記載のロープシステム。
3. 前記分解部分の各ルースストランドは、前記インタクト部分の前記インタクトストランドの下及び上を通り、各ルースストランドは、ストランドのインタクトの少なくとも１つのＸタック部の下を通る、請求項１又は２に記載のロープシステム。
4. 各ルースストランドは、それぞれ、少なくとも、インタクトストランドの第１及び第２のＸタック部の下を１回及び上を１回通る、請求項１〜３のいずれか一項に記載のロープシステム。
5. 前記ルースストランドの少なくとも２本が組み合わされて少なくとも１本のルースストランド束にされ、前記少なくとも１本のルースストランド束は、それぞれインタクトストランドの少なくとも１つのＸタック部の下を通り、好ましくは、前記束はルースストランドの対である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のロープシステム。
6. 前記ルースストランドの全てが組み合わされて少なくとも２本のルースストランドの束にされ、好ましくは、各束はルースストランドの対である、請求項５に記載のロープシステム。
7. 少なくとも１本のルースストランドは、それぞれ、少なくとも、インタクトストランドの第１及び第２のＸタック部の下を１回及び上を１回通り、関連するルースストランドは、それぞれ前記第１及び第２のＸタック部の上及び下を通る、請求項２〜４のいずれか一項に記載のロープシステム。
8. 全てのルースストランドが関連するルースストランドの対へと組み合わされ、関連する対の各第１のルースストランドは、それぞれ、少なくとも、インタクトストランドの第１及び第の２Ｘタック部の下を１回及び上を１回通り、各前記第２の関連するルースストランドは、それぞれ前記第１及び第２のＸタック部の上及び下を通る、請求項７に記載のロープシステム。
9. 少なくとも１本のルースストランド、好ましくは全てのルースストランドがＸタック部の下を少なくともｎ回、及びインタクトストランド又はインタクトストランドのＸタック部の上を合計で少なくともｎ回通り、ここで、ｎは２、好ましくは３、より好ましくは４である、請求項１〜８のいずれか一項に記載のロープシステム。
10. 前記ルースストランドの一部分は終端し、好ましくは、前記ルースストランドはＸタック部の下を少なくとも２回通った後に終端する、請求項１〜９のいずれか一項に記載のロープシステム。
11. 前記スプライス構造は、同じロープのインタクト部分と分解部分との間のアイスプライスであり、前記インタクトストランド及びルースストランドは、同じロープストランドの一部である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のロープシステム。
12. 前記スプライス構造は、第１のロープ端部のインタクト部分と第２のロープ端部の分解部分との間の接続スプライスである、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のロープシステム。
13. 前記第２のロープ端部のインタクト部分と前記第１のロープ端部の分解部分とを含む第２のスプライス構造を含み、前記更なるスプライス構造は、請求項２〜１０のいずれか一項によるものである、請求項１２に記載のロープシステム。
14. 前記スプライス構造は、天然又は合成繊維、好ましくは合成繊維、より好ましくは高弾性合成繊維、最も好ましくは高弾性ポリエチレン繊維を含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のロープシステム。
15. 前記インタクト及び／又はルースストランドの繊維は、少なくとも部分的に摩擦低減剤でコーティングされている、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のロープシステム。
    
    

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