JP4503511B2 - 耐食性ワイヤロープ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、耐食性ワイヤロープ及びその製造方法に関するものである。

従来、例えば特許文献１及び２に開示されているように、犠牲防食を施すことによって耐食性を向上するようにした耐食性ワイヤロープが知られている。例えば特許文献１に開示された耐食性ワイヤロープでは、鋼素線を撚り合わせたストランドにアルミニウム合金線を螺旋巻きし、このアルミニウム合金線を犠牲陽極として使用している。そして、その上に合成樹脂被覆が被せられてワイヤロープが形成されている。一方、特許文献２に開示された耐食性ワイヤロープでは、鋼製のロープ心の外周にストランドが撚り合わせられ、このロープ心とストランドの間に亜鉛線が撚り合わされた構成となっている。この亜鉛線は、犠牲防食用として用いられている。
特開昭５１−１３９９５１号公報 実用新案登録第２５６１３１７号公報

前記特許文献１に開示された耐食性ワイヤロープでは、合成樹脂被覆を施しているが、このような合成樹脂被覆を施したとしても、長年に亘って水中又は土中に設置された状態では被覆を通して内部に浸水するのは避けられない。このため、犠牲陽極を設けて耐食性を向上させているとはいえ、その耐用年数は限定的なものとなっている。一方、前記特許文献２に開示された耐食性ワイヤロープでは、ロープ心にストランドを撚り合わせるときに亜鉛線を挟み込んで撚り合わせるようにしたものなので、そもそも浸水を防止することを想定していない。したがって、従来の何れの耐食性ワイヤロープにおいても、長期間に亘って浸水を防止するのは困難である。

そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、耐食性ワイヤロープが長期間に亘って浸水を防止できるようにすることにある。

前記の目的を達成するため、本発明は、多数の鋼線を束ねた鋼線束と、前記鋼線束の外周部に配置された複数の金属線からなる犠牲陽極部とを有する芯材と、前記芯材を覆うように設けられ、前記芯材の形状を保持する繊維層と、前記繊維層の外周側に設けられた内側被覆層と、前記内側被覆層の外周側に水密状に接着された遮水層と、前記遮水層の外周側に設けられた被覆層とを備え、前記複数の金属線は、前記鋼線を束ねることによって前記鋼線束の前記外周部に形成される外周凹部が緩和されるように前記鋼線束の前記外周部において前記鋼線と一緒に束ねられていることを特徴とする耐食性ワイヤロープとしている。

本発明では、被覆層を通して外部から水分が浸入したとしても、芯材の外周側に遮水層が配設されているので、この遮水層によって水分が芯材にまで到達するのを阻止することができる。この結果、芯材を構成する鋼線が腐食するのを長期間に亘って防止することができる。

また、前記芯材と前記遮水層との間に内側被覆層が設けられているので、二重被覆を有するワイヤロープの既存の製造設備を使用して製造することができる。

また、前記芯材には、犠牲陽極部が設けられているので、被覆層や遮水層が損傷し、遮水層内に浸水のおそれがある場合でも、犠牲陽極部によって芯材の腐食を抑制することができる。

前記犠牲陽極部は、純亜鉛からなる亜鉛線によって構成されているのが好ましい。そうすれば、犠牲陽極部が、犠牲陽極として有効に機能する。

また、前記鋼線束は、亜鉛メッキ鋼線の撚りケーブルによって構成されているのが好ましい。

また、前記遮水層は、鉛又はアルミニウムからなるのが好ましい。そうすれば、遮水効果を有効に発揮させることができる。すなわち、遮水層が鉛を主成分とする層であれば、海水中に設置された場合でも有効に遮水効果を発揮することができ、また、遮水層がアルミニウムを主成分とする層であれば、土中に設置された場合に特に有効となる。

また、本発明は、耐食性ワイヤロープを製造する方法を前提として、多数の鋼線を束ねた鋼線束と前記鋼線よりも電気化学的に卑な金属線とによって芯材を形成する芯材形成工程と、前記芯材の形状を保持するために前記芯材の外周側に繊維層を設ける工程と、前記繊維層の外周側に内側被覆層を設ける内側被覆形成工程と、前記内側被覆層の外周側に遮水層を水密状に形成する遮水層形成工程と、前記遮水層の外周側に被覆層を形成する被覆層形成工程とが含まれ、前記芯材形成工程では、前記鋼線を束ねることによって前記鋼線束の外周部に形成される外周凹部が緩和されるように前記金属線を前記鋼線束の前記外周部において前記鋼線と一緒に束ねる。

また、前記遮水層形成工程及び前記被覆層形成工程において、接着層を有する鉛テープを被せることで前記遮水層を形成し、加熱された被覆層の形成材を前記遮水層の上に被せて前記被覆層を形成するとともに前記遮水層を接着してもよい。そうすれば、形成材の熱を利用して遮水層を水密状に接着することができるので、遮水層を設けたとしても耐食性ワイヤロープの製造工程が複雑化するのを抑制することができる。

以上説明したように、本発明によれば、遮水層が設けられるので、耐食性ワイヤロープが長期間に亘って浸水を防止することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１及び図２は、本発明に係る耐食性ワイヤロープ３０の一実施形態を示している。この耐食性ワイヤロープ（以下、単にワイヤロープと称する）３０は、海洋中に設置されて使用されるものである。このワイヤロープ３０は、例えば図３に示すように、海洋構造物である浮き漁礁１０を繋ぎとめておく係留索として海中で使用される。浮き漁礁１０は、海洋上に浮かべて、魚類が集まる場所を人工的に作り出すためのものである。図例の浮き漁礁１０は、底部１１ａが海中に潜っている円盤状の本体部１１を備えており、この本体部１１の底部１１ａには金属チェーン１３が吊下されている。この金属チェーン１３の下端部に本発明に係るワイヤロープ３０が結合され、さらにこのワイヤロープ３０にアンカー１５が設けられた金属チェーン１６が結合されている。図例では、ワイヤロープ３０が３本結合された構成を示している。

ワイヤロープ３０は、ロープ本体３２を備えるとともに、このロープ本体３２の両端部に、それぞれジョーボルト式の結合部３４が設けられており、これによりワイヤロープ３０は、他のワイヤロープ３０又は金属チェーン１３，１６と連結できるようになっている。

ロープ本体３２は、図１及び図２に示すように、芯材３６と、この芯材３６の外周側に設けられた被覆層３８と、芯材３６と被覆層３８との間に設けられた内側被覆層４０とを備えている。

前記芯材３６は、多数の鋼線４２ａを撚り合わせてなる鋼線束４２を有している。この鋼線束４２は、鋼線４２ａを平行に束ねて撚り合わせた平行撚りケーブルであり、例えば直径７ｍｍの亜鉛メッキ鋼線を５５本撚り合わせたものである。なお、鋼線束４２は、準平行撚りのケーブルとしてもよい。

鋼線束４２の外周部には、犠牲陽極部４５が設けられている。この犠牲陽極部４５は、鋼よりも電気化学的に卑な金属からなる複数の金属線４５ａによって構成されている。犠牲陽極部４５は、少なくとも一部の金属線４５ａが鋼線４２ａに接触するように設けられている。金属線４５ａは、鋼線束４２の外周部において周方向に散在する隙間を埋めるように配置されており、これにより外周部の凹凸が緩和されて芯材３６の断面形状がほぼ円形になっている。金属線４５ａは例えば直径３．１７ｍｍの純亜鉛からなる亜鉛線によって構成されており、本実施形態では、金属線４５ａが３０本配設されている。これら金属線４５ａは、鋼線４２ａと一緒に平行に束ねられ、鋼線４２ａと一緒に撚り合わされている。

芯材３６は、繊維層４７を有している。この繊維層４７は、鋼線束４２と犠牲陽極部４５とによって構成された芯本体を覆うように設けられており、テトロン又はコットン布からなる繊維テープ４９（図４参照）を巻き付けることによって形成されたものである。繊維層４７は、芯本体の成形時における形状保持のために設けられている。

前記被覆層３８及び内側被覆層４０は、ポリエチレンを主成分とする層であり、カーボンブラック、紫外線吸収剤等の添加剤が添加されたものである。これら被覆層３８と内側被覆層４０との間には、水分が浸入するのを阻止する遮水層５２が設けられている。この遮水層５２は、鉛からなる層であり、周方向の全体に亘って設けられている。遮水層５２は、接着層を有し且つ厚みが例えば０．１〜０．２ｍｍ程度の鉛テープ５４（図４参照）を内側被覆層４０の上に接着することによって形成される。

ここで、図４を参照しながら、本ワイヤロープ３０の製造方法について説明する。このワイヤロープ３０を製造するには、まずロープ本体３２を作成するが、このロープ本体３２の作成においては、まず芯材３６を形成する（芯材形成工程）。この芯材形成工程では、図４の左端部に示すように、平行に延在する多数の鋼線４２ａと多数の金属線４５ａを収束させ、この収束された線束を撚り機５６によって撚り合わせることで芯本体が形成される。このように本実施形態では、鋼線４２ａと金属線４５ａとを一緒に撚り合わせるようにしている。このため金属線４５ａは、鋼線４２ａと同じピッチで撚り合わされ、芯本体の外周面に凹凸ができにくいようになっている。そして、図示省略したリールから繰り出された繊維テープ４９を芯本体に巻き付けて芯材３６を形成する。すなわち、芯本体の外周側に繊維層４７が設けられた芯材３６ができあがる。この芯材３６は、繊維層４７によって形状保持された状態で次工程へ送られる。

次に、前記工程で形成された芯材３６の外周側に内側被覆層４０を形成する（内側被覆形成工程）。この内側被覆形成工程では、押出ダイス５８を有する押出機５９を使用し、加熱されて軟化した内側被覆層４０の形成材を押出ダイス５８によって押出しつつ芯材３６に被せていく。この形成材は、ポリエチレンを主成分とする形成材である。これにより、芯材３６の外周側に内側被覆層４０が形成される。

次に、内側被覆層４０の外周側に遮水層５２を形成するとともに、遮水層５２の外周側に被覆層３８を形成する（遮水層形成工程及び被覆層形成工程）。この工程では、二重の押出ダイスを有する押出機６１を使用する。この押出機６１には、インナーダイス（図示省略）とアウターダイス６０とが設けられており、インナーダイスによって遮水層５２の形成材が押出され、アウターダイス６０によって被覆層３８の形成材が押出されるようになっている。すなわち、インナーダイスには、鉛テープ５４が押出し方向に流れるように供給され、この鉛テープ５４が幅方向に折り曲げられながら内側被覆層４０の全周に被せられる。これにより、内側被覆層４０の外周側に遮水層５２が形成される。一方、アウターダイス６０には、図示省略しているが２００℃〜３００℃に加熱された被覆層３８の形成材が供給される。この形成材は、ポリエチレンを主成分とする形成材である。そして、この形成材は遮水層５２に被せられ、これにより遮水層５２の外周側に被覆層３８が形成される。このとき、被覆層３８の形成材の熱によって遮水層５２が内側被覆層４０に接着されるので、遮水層５２は水密状に形成される。

そして、ロープ本体３２を冷却した後、このロープ本体３２の両端部に結合部３４を固定すればワイヤロープ３０が完成する。

以上説明したように、本実施形態のワイヤロープ３０によれば、芯材３６の外周側に遮水層５２が配設されているので、被覆層３８を通して外部から水分が浸入したとしても、遮水層５２によってこの水分が芯材３６にまで到達するのを阻止することができる。この結果、芯材３６を構成する鋼線４２ａが腐食するのを長期間に亘って防止することができる。しかも、本実施形態では、芯材３６に犠牲陽極部４５を設けるようにしたので、被覆層３８や遮水層５２が損傷した場合でも、この犠牲陽極部４５によって芯材３６の腐食を抑制することができる。

また、本実施形態のワイヤロープ３０の製造方法では、加熱された被覆層３８の形成材を遮水層５２の上に被せて被覆層３８を形成するようにしたので、形成材の熱を利用して遮水層５２を水密状に接着することができる。この結果、遮水層５２を設けたとしても耐食性ワイヤロープ３０の製造工程が複雑化するのを抑制することができる。

なお、本実施形態では、内側被覆層４０を設ける構成としたが、内側被覆層４０を省略することもできる。

また、本実施形態では、芯材３６に犠牲陽極部４５を設ける構成としたが、省略も可能である。しかしながら、ワイヤロープ３０の配索時等に被覆層３８等が損傷する場合を想定すると、芯材３６に犠牲陽極部４５を設けておくのが望ましい。

また、本発明は、浮き漁礁１０の係留索として使用されるものに限定されるわけでなく、海洋環境で使用される種々の構造物用のケーブルに適用することが可能である。また、海水中で使用されるものに限定されるものではなく、淡水中で使用されるケーブルに適用することもできる。さらに、土中で使用されるケーブルに適用することも可能である。土中に設置される場合には、遮水層５２は、アルミニウムで形成することができる。

本発明の実施形態にかかるワイヤロープのロープ本体における断面図である。 本発明の実施形態にかかるワイヤロープにおけるロープ本体の一部を破断して示す部分斜視図である。 本発明の実施形態にかかるワイヤロープが係留索として使用された浮き漁礁を示す側面図である。 前記ワイヤロープの製造工程を説明するための図である。

符号の説明

３６ 芯材
３８ 被覆層
４０ 内側被覆層
４２ 鋼線束
４５ 犠牲陽極部
４５ａ 金属線
５２ 遮水層
５４ 鉛テープ

Claims (6)

1. 多数の鋼線を束ねた鋼線束と、前記鋼線束の外周部に配置された複数の金属線からなる犠牲陽極部とを有する芯材と、
   前記芯材を覆うように設けられ、前記芯材の形状を保持する繊維層と、
   前記繊維層の外周側に設けられた内側被覆層と、
   前記内側被覆層の外周側に水密状に形成された遮水層と、
   前記遮水層の外周側に設けられた被覆層と、
   を備え、
   前記複数の金属線は、前記鋼線を束ねることによって前記鋼線束の前記外周部に形成される外周凹部が緩和されるように前記鋼線束の前記外周部において前記鋼線と一緒に束ねられていることを特徴とする耐食性ワイヤロープ。
2. 前記金属線は、純亜鉛からなる亜鉛線によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の耐食性ワイヤロープ。
3. 前記鋼線束は、亜鉛メッキ鋼線の撚りワイヤロープによって構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の耐食性ワイヤロープ。
4. 前記遮水層は、鉛又はアルミニウムからなることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の耐食性ワイヤロープ。
5. 耐食性ワイヤロープを製造する方法であって、
   多数の鋼線を束ねた鋼線束と前記鋼線よりも電気化学的に卑な複数の金属線とによって芯材を形成する芯材形成工程と、
   前記芯材の形状を保持するために前記芯材の外周側に繊維層を設ける工程と、
   前記繊維層の外周側に内側被覆層を設ける内側被覆形成工程と、
   前記内側被覆層の外周側に遮水層を水密状に形成する遮水層形成工程と、
   前記遮水層の外周側に被覆層を形成する被覆層形成工程とが含まれ、
   前記芯材形成工程では、前記鋼線を束ねることによって前記鋼線束の外周部に形成される外周凹部が緩和されるように前記金属線を前記鋼線束の前記外周部において前記鋼線と一緒に束ねることを特徴とする耐食性ワイヤロープの製造方法。
6. 前記遮水層形成工程及び前記被覆層形成工程において、接着層を有する鉛テープを被せることで前記遮水層を形成し、加熱された被覆層の形成材を前記遮水層の上に被せて前記被覆層を形成するとともに前記遮水層を接着することを特徴とする請求項５に記載の耐食性ワイヤロープの製造方法。

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