JP4440109B2 - 撚り合わせロープのスプライス方法 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

本発明は、少なくとも２本のストランドを含む撚り合わせロープ(laid rope)構造においてスプライス（splice:接合部）を作る方法に関し、前記方法によって得ることができる新規な接合ロープ構造に関する。

スプライスは、とりわけ、ロープ、グラメット、ホーサーおよびラウンドスリング用のアイスプライスおよび末端間スプライスで用いられる。スプライスは、エンドレスロープの製造においても用いられる。

撚り合わせロープにスプライスを作る方法は、「Ｂａｒｂａｒａ Ｍｅｒｒｙのスプライスハンドブック（Ｔｈｅ Ｓｐｌｉｃｉｎｇ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｂａｒｂａｒａ Ｍｅｒｒｙ）」、ＩＳＢＮ ０−０７−１３５４３８−７で公知である。ここでは、ロープを１本１本のストランドに分割し、アイスプライスの場合は、この１本１本のストランドをこのロープの別の部分に差し込むことによって、あるいは２本のロープを互いに接続する場合は、この１本１本のストランドを別のロープに差し込むことによって、スプライスを作る。公知の方法では、通常すべての構成ストランドを個々に別のロープに差し込むか、アイを作るために同一ロープの別の部分に差し込む。

公知のスプライスを用いてロープに作られた接続の強度は、元のロープの強度より低い。これは、公知のスプライスの強度保持（スプライスの強度と元のロープの強度の比であり、以下「効率」と呼ぶ）が１００％より低いことを意味する。

本発明は、少なくともストランドの２本のロープを有する撚り合わせロープ構造においてスプライスを作る方法を提供することを目的とするものである。この方法により、スプライスの効率は公知のスプライスより高くなる。

この目的は、次のステップを含む方法により達成される。
ａ）第１のロープ端部の一端を、それぞれ第１の本数のストランドと第２の本数のストランドを含む、第１の部分と第２の部分に分割するステップであって、前記第１の本数のストランドが、前記第２の本数のストランドより多くても１本多いとした、ステップと、
ｂ）前記第１の部分を、一方の側から第２のロープの開口部内に差し込む（tuck）ステップであって、前記開口部が、一方の側に前記第２のロープの第１の本数のストランドを有し、他方の側に第２の本数のストランドを有し、前記第１の本数と第２の本数の差が多くても１本であるとした、ステップと、
ｃ）前記第２の部分を、他方の側から前記第２のロープの前記開口部内に差し込むステップと、
ｄ）ステップｂ）およびステップｃ）を、それぞれ少なくとも３回および少なくとも３＋１回繰返すステップであって、これにより、前記第２のロープのそれぞれの開口部が、前記第１の部分と第２の部分が前記第２のロープの少なくともすべてのストランドを一回横切り、前記第１の部分と第２の部分がそれぞれの最後の開口部で前記第２のロープから離れるように分離される、ステップ。

本発明の方法を用いると、驚くべきことに、効率が公知のスプライスより高いことが見出された。

本発明は、少なくとも２本のストランドを有する撚り合わせロープ構造においてスプライスを作る方法を提供する。２本のストランドしか含まないロープは、それ自体は一般に使用されないが、より大きなロープ構造の一部を形成することができ、この構造においてスプライスを用いて接続することができる。一般にロープがより対称的なので、撚り合わせロープは少なくとも３本のストランドを含むことが好ましい。好ましい実施形態では、ロープは３本、４本、または６本のストランドを含む。

本発明の方法では、第１のロープの一端を、それぞれ第１のストランド本数と第２のストランド本数を含む、第１の部分と第２の部分に分割する。第１の部分のストランド本数は、第２の部分のストランド本数に対して、多くても１本だけである。これは、ストランド３本のロープの場合は、２本のストランドを持つ第１の部分と、１本のストランドしか持たない第２の部分とに分割されることを意味する。ストランド４本のロープはストランド２本の２つの部分に分割され、ストランド６本のロープはストランド３本の２つの部分に分割される。

本発明の方法では、第１の部分を、一方の側から第２のロープの開口部内に押し込む。この開口部は、一方の側に第２のロープの第１の本数のストランドを有し、他方の側に第２の本数のストランドを有する。この第１の本数と第２の本数の差は多くても１本である。本出願の第２のロープとは、２本のロープを互いに接続する場合の第２のロープまたは別のロープを意味するだけではなく、アイを作る場合の第１のロープの他の部分をも意味する。第２のロープは、ラウンドスリングまたはグラメットを作る場合の第１のロープの他端とすることもできる。一般に、第１のロープと第２のロープのストランド本数は同一である。

第１のロープと第２のロープのストランドがそれぞれ３本の場合は、前記開口部の一方の側にはストランドが２本あり、他方の側にはストランドが１本ある。第１のロープと第２のロープのストランドが４本または６本の場合は、前記開口部の両側にストランドがそれぞれ２本または３本ある。

本発明の方法では、第２の部分を、他の側から第２のロープの同じ開口部に差し込む。これは、第１のロープの両方の部分を、第２のロープの開口部を通して異なる方向に差し込むことを意味する。

本発明の方法では、ステップｂ）およびステップｃ）を少なくとも３回繰返す。これにより、それぞれの開口部は、第１の部分と第２の部分が第２のロープの少なくともすべてのストランドを一回横切っており、第１の部分と第２の部分がそれぞれの最後の開口部で第２のロープから離れるように分離される。ステップｂ）とステップｃ）を繰返す順序は、得られるスプライスの効率には重要でない。初めに第１の部分を数回差し入れ、次いでもう一方の部分を差し入れるのが、時間を短縮できるので有利であろう。

スプライスをより良いより密な構造とするために、ステップｂ）およびステップｃ）の後毎回、両方の部分を引っ張ってから次のステップに進むことが好ましい。

第１の部分を少なくとも３回、第２の部分を少なくとも３＋１回差し込んだ後、スプライスを先細にすることができる。少なくとも３＋１回とは、２つの部分の先細化が同じ場所で始まることを避けるために、第２の部分は、第１の部分より少なくとも１回多く差し込むことを意味する。

先細化は、第１のロープの第１の部分および第２の部分の半分または１／３を切り離し、ステップｂ）およびステップｃ）をさらに３回または４回続けることによって行うことができる。この先細化のプロセスは、残りの第１部分および第２の部分が完全に切り離されるまで繰返すことができる。

スプライスは、
ｅ）最後の開口部を離れる部分で第１の部分および第２の部分から、完全なストランドを切り離すステップと、
ｆ）ステップｂ）とステップｃ）を少なくとも３回繰返すステップと、
ｇ）最後のストランド１本のロープが切り離されるまで、ステップｅ）とステップｆ）を繰返すステップによって、先細にすることが好ましい。

先細化ステップを含む本発明の方法の有利な点は、特にストランド多数本のロープ構造においてスプライスを作る場合、ストランド１本のロープの糸の半分または１／３を見つけるより、それぞれストランド３本のロープ２本からなる部分の半分または１／３を決める方が易しいことである。

本発明の方法について上に説明したステップの順序は、ロープにアイを作るのに特に適している。この場合、必要に応じてシンブルを使用して、その周りにアイを作ることができる。２本のロープを、即ち同じロープまたは２本の異なるロープからの２つの端部を、接続する場合、第２のロープの端部または尾部に、この同じステップの順序を繰返すことが好ましい。第２のロープの端部を第１のロープに差し込むことにより、最良の接続が作られる。

本発明の方法で使用されるロープは、ヤーン用に一般に使用される、天然または合成の任意の材料から作ることができる。少なくとも２本のストランドを有するロープに使用される合成材料の例としては、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン、アラミド、ポリエチレン、および高分子量ポリエチレンが挙げられる。

本発明の方法のその他の有利な点は、この方法を用いると、公知の方法よりはるかに速くスプライスを作ることができることである。この利点は、ストランド多数本のロープに特に適しており、特に高分子量線上ポリエチレンの高延伸繊維から製造されるロープに適している。この材料から作られる繊維やロープの摩擦係数が小さいために、高い効率を得るには、一般に比較的差し込み数（タック数）の多いスプライス、例えば差し込みが少なくとも９回のスプライスが必要となる。コーティングを施した高分子量ポリエチレンロープを使うことによって、高い効率を得るために必要な差し込み数を約７回に下げることができる。公知のスプライスと比較して、本発明のスプライスは、差し込み回数がこの程度であり、より速く作製できるという利点と合わせると、本発明の方法を、高分子量線状ポリエチレンの高延伸繊維を含むロープで用いることが好ましい。本明細書では、高分子量とは、少なくとも４００，０００ｇ／モルの重量平均分子量（又はモル質量）を意味する。

本明細書では、線状ポリエチレンとは、炭素原子１００個当り１個未満の側鎖または分枝を意味し、好ましくは炭素原子３００個当り１個未満の側鎖を意味する。側鎖は、少なくとも１０個の炭素原子を含むものである。このポリエチレンは、これと共重合できる５モル％までの１種または複数種のアルケン、例えばプロピレン、ブテン、ペンテン、４−メチルペンテンまたはオクテンなども含むことができる。

例えば英国特許出願公開第２０４２４１４号明細書、英国特許出願公開第２０５１６６７号明細書、または国際公開第０１／７３１７３号パンフレットに記載の、ゲル紡糸法で作製されたポリエチレンフィラメントからなるポリエチレン繊維を使用することが好ましい。この方法は、主として、極限粘度の高いポリオレフィン溶液を調製するステップと、この溶液を溶解温度を超える温度でフィラメントに紡糸するステップと、このフィラメントをこの溶液のゲル化温度未満の温度で冷却してゲル化を起こすステップと、溶媒の除去前、除去中、または除去後にこのフィラメントを延伸するステップとを含む。

本発明は、さらに、本発明の方法によって得ることができるスプライスロープ構造に関し、ロープにアイを作るための、ならびにロープ、グラメット、ホーサー、ラウンドスリング、またはエンドレスロープでの末端間スプライス（end-for-end splices）のための、このスプライス方法の使用に関する。

本発明は、さらに、本発明に従ってスプライスしたロープ構造、例えばグラメット、ホーサー、ラウンドスリング、またはエンドレスロープに関する。

さらに、以下の実施例、比較例によって本発明を説明する。これらの実施例、比較例は、高分子量線状ポリエチレン高延伸繊維（オランダ国、ＤＳＭ Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｆｉｂｅｒｓ製のＤｙｎｅｅｍａ（登録商標）ＳＫ７５）からなる、ストランド３本の撚り合わせロープを用いて行われた。この繊維の構造は、３×２４×１／１７６０ｄＴｅｘ、３９ｇ／ｍ、および撚り長さ６２ｍｍであった。

ロープには、乾燥後ロープが（ロープ重量に対して）１６質量％のコーティング材料を含むように、Ｌａｇｏ（ベルギー国、ＧＯＶＩ製）／水混合物（Ｌａｇｏ１重量部と水２重量部）を塗布した。

ボラード間長さ２１０ｃｍのロープに４０００Ｎの予備的応力をかけ、１００トンのＺｗｉｃｋ引張り試験機を用いて速度１５０ｍｍ／分で引張り試験を行った。

（実施例Ｉ）
上記構造の２本のロープに、差し込み（タック）６回で、差し込み３回毎に２工程で先細にして（以下、６／３／３スプライスと呼ぶ）、末端間スプライスを作った。本発明に従ってスプライスを作る時間は、２×５分であった。引張り強度は７６．４ｋＮであった。これは効率１００％である。

（実施例II）
上記構造のロープと、本発明の（８／３／３）スプライスを用いて単一のラウンドスリングを作った。引張り強度は２×７４．８ｋＮであった。これは効率９８％に相当する。

（実施例III）
本発明のスプライスを用いて、２つのアイスプライス（６／３／３）と、中間に１つの末端間スプライス（８／３／３）を有する上記構造のロープを作った。この構造の引張り強度は７４．５ｋＮであった。これは効率９７％に相当する。

（比較例Ａ）
上記構造の２本のロープに、差し込み６回で、差し込み３回毎に２工程で先細にして、末端間スプライスを作った。しかし、「Ｂａｒｂａｒａ Ｍｅｒｒｙのスプライスハンドブック（Ｔｈｅ Ｓｐｌｉｃｉｎｇ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｂａｒｂａｒａ Ｍｅｒｒｙ）（ＩＳＢＮ ０−０７−１３５４３８−７）」に記載の従来技術によるスプライス方法を用いた。本発明に従ってスプライスを作る時間は、２×２０分であった。引張り強度は７１．３ｋＮであった。これは効率９３％である。

（比較例Ｂ）
比較例Ａに記載の従来技術に従って、差し込み８回で、差し込み３回毎に２工程で先細にしたスプライスを用いて実施例IIを繰返した。このスプライスの強度は７１．４ｋＮであった。これは効率９３％に相当する。

Claims (6)

1. 少なくとも２本のストランドを含む撚り合わせロープ構造にスプライスを作る方法であって、
   ａ）第１のロープ端部の一端を、それぞれ第１の本数のストランドと第２の本数のストランドを含む、第１の部分と第２の部分に分割するステップであって、前記第１の本数のストランドが、前記第２の本数のストランドより多くても１本多いとした、ステップと、
   ｂ）前記第１の部分を、一方の側から第２のロープの開口部内に差し込むステップであって、前記開口部が、一方の側に前記第２のロープの第１の本数のストランドを有し、他方の側に第２の本数のストランドを有し、前記第１の本数と第２の本数の差が多くても１本であるとした、ステップと、
   ｃ）前記第２の部分を、他方の側から前記第２のロープの前記開口部内に差し込むステップと、
   ｄ）ステップｂ）を少なくとも３回、ステップｃ）を少なくとも３＋１回繰返すステップであって、これにより、前記第２のロープのそれぞれの開口部が、前記第１の部分と第２の部分が前記第２のロープの少なくともすべてのストランドを一回横切り、前記第１の部分と第２の部分がそれぞれの最後の開口部で前記第２のロープから離れるように分離される、ステップと
   を含む方法。
2. 前記撚り合わせロープ構造が少なくとも３本のストランドを含む、請求項１に記載の方法。
3. ｅ）前記最後の開口部を離れる部分で、前記第１の部分および前記第２の部分から、一つのストランドを切断するステップと、
   ｆ）ステップｂ）とステップｃ）を少なくとも３回繰返すステップと、
   ｇ）最後のストランドが切り離されるまで、ステップｅ）とステップｆ）を繰返すステップと
   をさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
4. 請求項１〜３のいずれか一項の方法によって得られる撚り合わせロープ構造。
5. アイスプライスおよび／または末端間スプライスを含む、請求項４に記載の撚り合わせロープ構造。
6. グラメット、ホーサー、ラウンドスリングまたはエンドレスロープである、請求項４に記載の撚り合わせロープ構造。