JP5091471B2 - ワイヤロープのテンション装置 - Google Patents

Description

本発明は、クレーン・ホイストのドラムや船舶のウインチリールなどに新しいワイヤロープを巻付けする際に、一定の張力を付与するワイヤロープのテンション装置に関するものであり、特に、Ｓ撚りワイヤロープとＺ撚りワイヤロープの２本を同時に巻き付ける時に好適に用いられるワイヤロープのテンション装置に関するものである。

従来から、クレーン・ホイストのドラムや船舶の各種のウインチリールなどに新しいワイヤロープを巻き替える際には、ドラムに巻かれた新しいワイヤロープの先端をウインチのドラムに結着させてウインチの回転力で巻き取っているが、その巻き取りの際、ワイヤロープに張力をかけてウインチのドラムにきっちりと詰めた状態で整列させて固く巻き取ることが要求される。

すなわち、ワイヤロープに充分な張力をかけないと巻き込みがスムーズにいかないばかりか、巻き乱れが生じやすくなる。また、多重層巻回すると上層のワイヤロープが下層のワイヤロープに割り込みロープの乱巻きや損傷が生じると言った問題があった。

そのような問題を解決するものとして、例えば、ワイヤロープを巻き込んだドラムとウインチとの間に、ボラードや杭を立て、それを介して巻き込むことが行われていた。この場合には、ロープに癖がついたり、傷が生じたりすると共にウインチ側での張力の調整ができないといった問題点があった。

上記のような問題点を解消するものとして、例えば、ワイヤロープを巻回するドラムの直径を、中央部から両側のフランジ部にかけて漸増するように湾曲させ、該ドラムに所定の摩擦力を付加するブレーキを設けると共に、該ドラムの軸にクラッチを介して回転力を付与するモーターを取り付け、さらに、一方のフランジ部の内側にクランプを設けて、動力でワイヤロープをドラムに巻回するワイヤロープのプリテンション装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
実開平６−３９８８５号公報

しかしながら、上記の特許文献１のプリテンション装置は、ブレーキによってドラムの回転に負荷を与えることにより、ワイヤロープに張力を付与するものであるが、ブレーキは一方のフランジの外面に設けられていて、フランジ面に摺接してブレーキをかけるため制動力が弱く、所定のテンションを付与できなくなり、ウインチのドラムにワイヤロープを固くしっかり整列させて巻き取ることができないといった問題点があった。

また、例えばクレーン作業において、２つのウインチドラムに巻回された２本のワイヤロープにより吊り荷を上げ下げすることがある。この場合には、吊り荷を上げ下げする時に、吊り荷が振れないようにＳ撚りワイヤロープとＺ撚りワイヤロープを用いるのが普通である。

そして、ウインチドラムにＳ撚りロープとＺ撚りロープの新しい２本のワイヤロープを巻き付ける場合においても、テンション装置を介してテンションをかけているが、上記の特許文献１のプリテンション装置では、Ｓ撚りワイヤロープとＺ撚りワイヤロープ２本を同時に巻き付けると、巻胴の中央部でＳ撚りワイヤロープとＺ撚りワイヤロープが接触摩擦して損傷することになる。そのため、どちらか一方のロープを巻き付けた後、他方のロープを巻き付けなければならず、その巻き付け作業に時間がかかるといった問題点があった。

本発明は、上記のような問題点を解決することを課題として研究開発されたもので、Ｓ撚りワイヤロープとＺ撚りワイヤロープを仕切り材で区画して同時に１台のテンション装置で巻回することができ、ワイヤロープ同士の接触摩擦による損傷を防止し、かつ、左右巻胴の両側部に設けた広幅の制動部にバンドブレーキを接して制動力を強化して、所定のテンションを付与せしめてウインチに巻かれるワイヤロープを固くしっかり整列状態で巻回して乱巻の発生を防止するワイヤロープのテンション装置を提供することを目的とするものである。

上記の課題を解決し、その目的を達成する手段として、本発明では、ワイヤロープを巻いたドラムと、そのドラムからワイヤロープを引き出して巻き取るウインチ等との間に配置され、ワイヤロープの途中部を巻胴に数回巻回してウインチ等への巻き込み時に張力を一定に付与するワイヤロープのテンション装置であって、巻胴の幅方向の中央部に上方に突出する仕切り材を設けて、巻き胴を、前記ドラム側から見て中心より右側のＺ撚りワイヤロープを巻き付ける右巻胴と、左側のＳ撚りワイヤロープを巻き付ける左巻胴とに区画し、Ｚ撚りワイヤロープとＳ撚りワイヤロープを２本同時に巻き付けると共に、両側のフランジ部に向かって漸次拡大する傾斜面に形成し、両フランジ部の外側面を制動部とし、バンドブレーキを巻き付けるように構成したことを特徴とするワイヤロープのテンション装置。

また、上記のように構成したワイヤロープのテンション装置において、前記バンドブレーキは、両端部にターンバックルを取り付け側杆の一端部に連結し、その側杆の他端部に梃子作用によるバンドブレーキを締め付ける調整具を設けたことを特徴とするワイヤロープのテンション装置、およびテンション装置の引き込み側に、左右巻胴に案内するための２個のワイヤロープのガイド装置を設けたことを特徴とするワイヤロープのテンション装置を開発し、採用した。

本発明の請求項１によれば、ワイヤロープを巻いたドラムと、そのドラムからワイヤロープを引き出して巻き取るウインチ等との間に配置されるテンション装置の巻胴の幅方の中央部に上方に突出する仕切り材を設けて、巻き胴を、前記ドラム側から見て中心より右側のＺ撚りワイヤロープを巻き付ける右巻胴と、左側のＳ撚りワイヤロープを巻き付ける左巻胴とに区画し、Ｚ撚りワイヤロープとＳ撚りワイヤロープを２本同時に巻き付けることができ、右巻胴に巻かれたＺ撚りワイヤロープおよび左巻胴に巻かれたＳ撚りワイヤロに張力がかかると撚りの戻る方向に移動しようとするため、右巻胴に巻かれたＺ撚りワイヤロープは傾斜の低い方向に動き、従って、中央谷底部３に向かって摩擦力が強くなり、ウインチへ巻き付ける時の張力が増す。また、Ｓ撚りワイヤロープの場合は、逆の動きをするために左側に巻きつける。そうすることにより、中央部でＺ撚りワイヤロープとＳ撚りワイヤロープ同士による接触摩擦を防ぎ損傷することがなくなる。

また、テンション装置の左右巻胴の両側部に形成された広幅の制動部にバンドブレーキを巻き付けてあるから、左右巻胴の両側でバランスよくブレーキがかかり巻胴の回転を制御して巻胴とワイヤロープとの摩擦が増加する。それと相俟って、巻胴の中央部が両側部より小径となっているため、数回巻回させたワイヤロープはウインチの引張力が作用して中央部に集中し、巻回させた互いに隣接するワイヤロープ同士が接触摩擦して制動作用が働き、ウインチへの巻き込み時の張力を一定とし、固くしっかりとした整列状態で巻き取ることができる。また、ウインチの引張力を巻胴で受けてワイヤロープを巻いてあるドラム側にウインチの引張力が直接伝わらなくなり、そのためにワイヤロープを巻いてあるドラムの下層に食い込むようなことがなく、またドラムのワイヤロープが乱巻きしたりすることがない。

本発明の請求項２によれば、バンドブレーキの両端部に取り付けたターンバックルが側杆の一端部に連結すると共に、その側杆の他端部に梃子作用によるバンドブレーキを締め付ける調整具を設けてあるから、その調整具を締め付けることにより巻胴全体に均一な制動力をかけることができる。

本発明の請求項３によれば、テンション装置の引き込み側に２個のワイヤロープのガイド装置を設けてあるから、左右巻胴に真っ直ぐに確実に導入できる。

以下に、本発明の実施の形態を添付の図１〜図５に基づいて説明すれば、図１はテンション装置の正面図、図２は側面図、図３は平面図、図４は巻胴の一部拡大平面図、図５は使用状態の説明図である。

図５に示すように、テンション装置１は、Ｓ撚りワイヤロープＲ１を巻いたドラムＤ１とＺ撚りワイヤロープＲ２を巻いたドラムＤ２の近い位置で、Ｓ撚りワイヤロープＲ１，Ｚ撚りワイヤロープＲ２を引き出して巻き取るウインチＷ１，Ｗ２との間に配設され、ドラムＤ１，Ｄ２から見て巻胴２の右側にＺ撚りワイヤロープＲ２，左側にＳ撚りワイヤロープＲ１の途中部が数回巻きつけられ、Ｓ撚りワイヤロープＲ１，Ｚ撚りワイヤロープＲ２のウインチＷ１，Ｗ２への巻き込み時に充分な張力を一定に付与できるようになっている。

そのテンション装置１は、図２、図３に示すように、幅方向の中央谷底部３が小径部になっており、その谷底部３から上方に突出する仕切り材４を設けて左右巻胴２ａ，２ｂに区画すると共に、谷底部３から両側のフランジ部５，５に向かって漸次拡大する傾斜面６，６にし、両側フランジ部５，５の外周面を制動部７，７としてバンドブレーキ８，８を巻きつけて構成されている。

制動部７の幅は左右巻胴２ａ，２ｂの幅と略同じで広くなっている。このテンション装置１は、基台フレーム９と一体的に固着した支持台１０，１０の上部に設けた軸受け部１１，１１に回転軸１２が挿通され巻胴２が回転可能になっている。

バンドブレーキ８は、内面を摩擦係数の高い合成樹脂製や皮革製とし、外面を鋼製としてリベットで接合された帯状体で、制動部７の外周面に沿って略３／４周添接し、一端部を巻胴２の側方部から垂直に下ろし、その先に取り付けたターンバックル１３と結合する連結具１４を基台フレーム９の上部に設けた側杆１５の一端部に連結してある。また、他端部は巻胴２の下方部からやや下向きにし、その先に取り付けたターンバックル１３と結合する連結具１４で側杆１５の一端部に連結してある。この側杆１５の他端部には梃子作用によりバンドブレーキ８を締め付けるスプリング押圧による調整具１６を取り付けてある。

１７はテンション装置１の引き込み側の下方部に設けたＳ撚りワイヤロープＲ１，Ｚ撚りワイヤロープＲ２のガイド装置であり、左右巻胴２ａ，２ｂの前に設置してあり、ワイヤロープＲ１，Ｒ２の巻かれたドラムＤ１，Ｄ２からテンション装置１に真っ直ぐ導入させるものであり、前後２個の縦ロールと左右２個の横ロールとで構成されており、その縦ロールと横ロールに挟まれて導入されるようになっている。このガイド装置１７はワイヤロープＲ１，Ｒ２の径に応じて縦ロールと横ロールの間隔を調整して使用できるようになっている。

このように構成された本発明のワイヤロープのテンション装置の使用状態を作用、効果と共に説明すると、Ｓ撚りワイヤロープＲ１とＺ撚りワイヤロープＲ２を巻いたドラムＤ１，Ｄ２と、そのＳ撚りワイヤロープＲ１とＺ撚りワイヤロープＲ２を引き出して巻き取るウインチＷ１，Ｗ２との間にテンション装置１を配置するが、テンション装置１は、ドラムＤ１，Ｄ２の近くに設置して、ガイド装置１７，１７を介してＳ撚りワイヤロープＲ１を左巻胴２ａに、Ｚ撚りワイヤロープＲ２を右巻胴２ｂに導入される。Ｓ撚りワイヤロープＲ１，Ｚ撚りワイヤロープＲ２は、このガイド装置１７，１７の前後２個の縦ロールと左右２個の横ロールに挟まってスムーズに左右巻胴２ａ，２ｂに導入される。

Ｓ撚りワイヤロープＲ１とＺ撚りワイヤロープＲ２を巻いたドラムＤ１，Ｄ２は図示していないが、適度なブレーキがかかる装置を付設してあり、ドラムＤ１，Ｄ２からＳ撚りワイヤロープＲ１，Ｚ撚りワイヤロープＲ２が常に一定の張力でテンション装置１に入るようにするのが望ましい。

テンション装置１の左右巻胴２ａ，２ｂへのＳ撚りワイヤロープＲ１とＺ撚りワイヤロープＲ２の巻回数は、ウインチＷ１，Ｗ２への巻き込み張力によって調整するが、数回巻回すればよく、Ｚ撚りワイヤロープＲ２は、中心より右側の右巻胴２ｂへ、Ｓ撚りワイヤロープＲ１は、中心より左側の左巻胴２ａへ２本同時に巻きつけることにより、Ｓ撚りワイヤロープＲ１，Ｚ撚りワイヤロープＲ２に張力がかかると、撚りの戻る方向に移動しようとするため、右巻胴２ｂに巻いたＺ撚りワイヤロープＲ２は傾斜の低い方向に動き、従って、中央谷底部３に向かって摩擦力が強くなり、ウインチＷ１へ巻き付ける時の張力が増す。また、Ｓ撚りロープＲ１の場合は、逆の動きをするために左側に巻きつける。

テンション装置１よりウインチＷ１，Ｗ２への巻き込みは、Ｓ撚りワイヤロープＲ１，Ｚ撚りワイヤロープＲ２がウインチＷ１，Ｗ２に真っ直ぐに導入するようにするのが望ましいが、真っ直ぐに設置できない場合は、シーブ等を使用して、ウインチＷ１，Ｗ２へ真っ直ぐにＳ撚りワイヤロープＲ１，Ｚ撚りワイヤロープＲ２が繰り出せるように設置する。

Ｓ撚りワイヤロープＲ１とＺ撚りワイヤロープＲ２がウインチＷ１，Ｗ２に達するまで左右巻胴２ａ，２ｂの制動部７，７のバンドブレーキ８，８は緩めた状態にしておく。巻き込み開始後、バンドブレーキ８，８の先端部に取付けたターンバックル１３，１３を締め付けることにより制動力の調節ができるようになっている。

ウインチＷ１，Ｗ２を駆動すると、Ｓ撚りワイヤロープＲ１とＺ撚りワイヤロープＲ２は巻き取られていくが、その際、左右巻胴２ａ，２ｂの制動部７，７に巻きつけたバンドブレーキ８，８によって制動を加えることにより、左右巻胴２ａ，２ｂとＳ撚りワイヤロープＲ１とＺ撚りワイヤロープＲ２との摩擦が増大すると共に、巻胴２の中央谷底部３が両側部より小径となっているため、数回巻回したＳ撚りワイヤロープＲ１およびＺ撚りワイヤロープＲ２はウインチＷ１，Ｗ２の引張力が作用して中央谷底部３に集中し、それによって巻回された互いに隣接するＳ撚りワイヤロープＲ１およびＺ撚りワイヤロープＲ２同士が強固に接触して制動作用が働く。

ウインチＷ１，Ｗ２の張力を左右巻胴２ａ、２ｂで受けてＳ撚りワイヤロープＲ１とＺ撚りワイヤロープＲ２を巻いてあるドラムＤ１，Ｄ２側にウインチＷ１，Ｗ２の引張力が直接伝わらなくなり、そのためにワイヤロープＲ１，Ｒ２を巻いてあるドラムＤ１，Ｄ２の下層に食い込むようなことがなく、またドラムＤ１，Ｄ２のＳ撚りワイヤロープＲ１とＺ撚りワイヤロープＲ２が乱巻きになることがない。

所定のテンションが得られないときには、テンション装置１の巻胴２の回転軸１２を軸受け部１１から外し、ワイヤロープＲの巻き付け本数を増減することにより調整することができる。

この実施の形態によれば、テンション装置１の巻胴２の中央谷底部３に上方に突出する仕切り材４を設けてあるから、Ｚ撚りワイヤロープＲ２を右巻胴２ｂに、Ｓ撚りワイヤロープＲ１を左巻胴２ａに完全に区分けして２本同時に巻回できることにより、中央谷底部３でのロープ同士Ｒ１，Ｒ２による接触摩擦するのを防ぎロープの損傷がなくなると共に、ロープに張力がかかると、撚りの戻る方向に移動しようとするため、Ｚ撚りワイヤロープＲ２を右巻胴２ｂおよびＳ撚りワイヤロープＲ１を左巻胴２ａに巻回すると、中央谷底部３方向に動くことによって摩擦力が強くなり、ウインチＷ１，Ｗ２へのワイヤロープＲ１，Ｒ２に安定した十分な張力を与えた状態でワイヤロープＲ１，Ｒ２をウインチＷ１，Ｗ２に強く巻きつけることができる。

また、バンドブレーキ８による巻胴２の制動を巻胴全体にしかも均一にかけるために梃子を利用して、コイルスプリング圧による調整具１６を用いているので、より大きな制動力が得られると共に、その押圧操作が極めて簡単にできることになり作業性が向上する。

以上、本発明の実施の形態については、Ｓ撚りワイヤロープＲ１とＺ撚りワイヤロープＲ２の２本をテンション装置１に巻き付ける場合で説明したが、Ｓ撚りワイヤロープＲ１だけの時、またはＺ撚りワイヤロープＲ２だけの場合もあることは勿論であり、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成でき、かつ本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の設計変更が可能である。

本発明は、油圧クレーン等の建設機械に搭載されるロープウインチのドラムに新品のワイヤロープを巻き付けるのに限るものではなく、油圧以外の作業機械あるいは船舶用ウインチリールなどへの巻き取りにも有効である。

本発明の第１実施の形態を示すテンション装置の正面図である。 その側面図である。 その平面図である。 巻胴の一部拡大図である。 使用状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ テンション装置
２ 巻胴
２ａ 左巻胴
２ｂ 右巻胴
３ 中央部
４ 仕切り材
５ フランジ部
７ 制動部
８ バンドブレーキ
１３ ターンバックル
１５ 側杆
１６ 調整具
１７ ガイド装置
Ｒ ワイヤロープ
Ｄ ドラム
Ｗ ウインチ

Claims (3)

1. ワイヤロープを巻いたドラムと、そのドラムからワイヤロープを引き出して巻き取るウインチ等との間に配置され、ワイヤロープの途中部を巻胴に数回巻回してウインチ等への巻き込み時に張力を一定に付与するワイヤロープのテンション装置であって、巻胴の幅方向の中央部に上方に突出する仕切り材を設けて、巻胴を、前記ドラム側から見て中心より右側のＺ撚りワイヤロープを巻き付ける右巻胴と、左側のＳ撚りワイヤロープを巻き付ける左巻胴とに区画し、Ｚ撚りワイヤロープとＳ撚りワイヤロープを２本同時に巻き付けると共に、両側のフランジ部に向かって漸次拡大する傾斜面に形成し、両フランジ部の外側面を制動部とし、バンドブレーキを巻き付けるように構成したことを特徴とするワイヤロープのテンション装置。
2. 前記バンドブレーキは、両端部にターンバックルを取り付け側杆の一端部に連結し、その側杆の他端部に梃子作用によるバンドブレーキを締め付ける調整具を設けたことを特徴とする請求項１に記載のワイヤロープのテンション装置。
3. テンション装置の引き込み側に、左右巻胴に案内するための２個のワイヤロープのガイド装置を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のワイヤロープのテンション装置。