JPH03209046A - 滑車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）発明の利用分野 本発明は、一般に、巻上げ用および輸送用機械に係り、
そしてより詳細には、滑車に係る．本発明は、鉱業にお
いて、例えば坑内巻上げ機において首尾よく使用されう
る． 本発明は、また、穿孔掘削装置（ｄｒｉｌｌｉｎｇ　ｒ
ｉｇ）の滑車装直の滑車、ディッパ（ｄｉｐｐｅｒ）の
溝のある滑車（　ｓｈｅａｖｅ　）　，高炉の巻上げ櫓
の滑車および他の場合においても利用を見出すことがで
きる．ロープガイド滑車およびロープの有効寿命を伸ば
すために、滑車のリム内にしっかりと固定されている交
換可能なライニングが現在広く使用されている．しかし
ながら、かかるライニングを使用する場合、ロープの波
形表面が、ライニングに関してのロープの滑りまたはロ
ープの弾性伸びによる不均一な摩耗をライニングに受け
させがちである．しかしながら、既知の滑車構造におい
て、滑車のリム内にしっかりと固定されている摩耗した
ライニングを交換することは大変時間がかかるというこ
とを特記しなければならない．これは、主に、ライニン
グの個々のインサートが、滑車のリムの璋状溝またはく
ぼみ（ｗｅｌｌ）内に、この環状溝またはくぼみに対し
て、それらのインサートが、数が限られている通常ｌ個
または２個を超えない特別の取付口を経て配置されるよ
うに収容されていることに関連づけられる．さらに、ロ
ープは、このライニングを交換する前に、滑車から必ず
取り外さなければならない．このライニングを交換する
ために要する時間が多大であることは、相当な経済的損
失を必然的に伴う． 例えば、坑内巻上げ機の滑車のくぼみ内のすり減ったラ
イニングを交換する時には、巻上げ機は空転しそして鉱
坑は作業しない． 掘削装置の滑車装置の滑車におけるライニング付き滑車
の使用は、ライニングを交換するために必要な多大の時
間がドリルストリング（ｄｒｉｌｌｓｔｒｉｎｇ）の機
能停止へ導くので、不要とされる．逆に、滑車系のため
のライニング付きでない滑車の使用は、滑車およびロー
プの有効寿命が短いために、それほど経済的でない． 滑車ロープガイドおよび巻上げ用ロープのより長い有効
寿命は、種々のライニングの範囲の使用によって連戒さ
れる． （ロ）従来の技術 リム付きハブを有する滑車構造が知られている（ＳＵ，
＾，７０７　，８８０参照）．リムのくぼみは、エンド
レス形状のストリップの形で可動ライニングを受ける． ロープは、ライニングに相関しては動かないが、滑車の
リムに相関してはライニングと共にかなり動き、それに
よってロープの波形表面はライニングの表面摩耗に影響
を及ぼさず、滑車のリムの平滑面の側におけるライニン
グの表面摩耗は、ロープがライニングの施されている案
内車の既知楕遣における固定ライニングをこする時より
も低い単位面積圧力のために遅い． これと一緒に、成形ストリップの形の可動ライニングを
組立てることが、滑車からロープを取り外さずに摩耗し
たライニングを早く交換することを可能にする． これは、引続いて、掘削装置の巻上げ用滑車装置におけ
る可動ライニングのより広い利用へと進む．滑車のリム
から摩耗したライニングを取り外しそして新しいライニ
ングを滑車のリムに引き入れることに関連する手順は、
移動ロープによってゆっくりとなされうる．この場合の
作業者は、ただ単に、摩耗した可動ライニングの両端を
はずし、ロープの下で、ロープが滑車をはい上る地点に
新しいライニングを置き、モしてライニングが滑車のリ
ム上にロープによって引き入れられた後にライニングの
両端を閉じるだけである． しかしながら、滑車のリムと成形ストリップとの間の高
い接触応力により、ライニングの激しい摩耗が引き起こ
されそしてライニングを交換するための巻上げ機構の運
転の停止が必要とされる．可動ライニングのより高い信
頼性を確保するために、成形ストリップは、滑車のリム
との接触側においてエボキシ樹脂で含浸された部分を非
含浸部分と互い違いに有するゴム引きバンドから製造さ
れうる． しかしながら、リムの周囲で滑車を取り巻くゴム引きバ
ンドの形の可動ライニングは、ロープとライニングとの
間の接触角において、ロープの弾性伸びの間に実質的な
摩擦力の作用によって引き起こされる引張応力を受けや
すい．これは、一般的に、ライニングとロープとの間の
高い凝集力の存在のために、ライニングが０．５〜３問
の振幅の弾性伸びの間にロープの振動運動に従うという
事実によって説明される． ロープにおける引張応力および関連する変形により、ラ
イニングのための臨界レベルが達戒され、過度の残留変
形をもたらすことが可能である．残留変形は、ライニン
グがロープの下から滑りそして正常の運転を中断させる
ことができる程度に、ライニングを引き延ばすためのラ
イニングの長手方向に形成される傾向がある． ライニングとロープとは接触弧の周辺部分に相関して固
定され、またライニングはロープが滑車をはい上り（ｃ
ｌｉｍｂ　ｕｐ）そしてするすると動き去る（ｒｕｎ　
ｏｆｆ）地点で動く．従って、ライニングの一部分が締
付けられ、一方その他の２つはロープによる振動を実行
して、交互に伸長しそして収縮し、それによって、可動
ライニングがすり減りそして強度を失うにつれて、特に
危険な引張応力を経験する．その上に、ロープの弾性伸
びによって測定される応力の徴候（ｓｉｇｎ）可変振動
特性が、ライニング内に疲労を起こして、ライニングを
運転中にそれほど信頼できなくする．これは、ライニン
グの横断面積が減少しモしてライニングの強度が摩擦に
より影響を受けるようになる場合には欠点である． 上記の点からみて、既知滑車における可動ライニングの
信頼性が低いことは、一般に、既知構造が２つの機能を
同時に信頼できるように実行しないこと、すなわち滑車
のリム内のロープを摩擦から保護しないことおよび滑車
のリム内のライニングを保持する支持用エレメントとし
て信頼できるように作用しないことによるのである．放
射状に周囲に固定されておりかつリムを支えるスポーク
を備えたハブを有してなる滑車もまた知られている（Ｆ
Ｒ，＾，２，５２５，７１８＞　．リムのくぼみ内には
、リムの周りで閉ざされておりそして滑車とロープとの
間の接触弧の周りでリムをしっかりと取り巻いている可
動ライニングが自由に収容されている．可動ライニング
は、リムのくぼみの形状通りのライニングインサートを
隙間をもってその上に固定したたわみ弾性リングであっ
て、ケーブルまたは引張りコイルばねの形のたわみリン
クが通過する孔を持っているたわみ弾性リングの形を有
している． ライニングインサート間に保証隙間を確保してそれらイ
ンサートの相互衝突を防ぐために、ゴムスリーブまたは
圧縮ばねがインサート間にＩかれる．滑車には、たわみ
リンク仕掛に張力を適用しかつ滑車の運転中伸びを補償
するための手段であって、欠点のあるインサートを交換
する時にたわみリンク仕掛をはずすための手段ずさらに
備えられている． しかしながら、かかるたわみリンク仕掛は、腐食性環境
での広範囲の運転後に腐食を受けやすく、初期破損をも
たらす．動荷重が運転外でたわみリンク仕掛に適用され
る張力を制御するための手段を伴なうこともまた特記さ
れなければならない．滑車を修復するための運動時間の
得られた損失は、坑内巻上げ機の出力に影響を与える． （ハ〉発明の解決すべき課題 本発明は、ライニングインサートが、滑車を構造的に簡
易化しそして滑車のより信頼できる運転を確保するよう
に、滑車のリム内に収容されている滑車を提供すること
を目的としている．（二）課題を解決するための手段 本発明の目的は、放射状に周囲に固定されているスポー
クを備えたハブ、スポーク上に固定されているリム、隙
間によって一定の間隔を置かれておりかつロープによっ
て取り巻き可能なライニングインサートを収容している
リムのくぼみを有してなる滑車において、本発明によれ
ば、各インサートが少なくとも一部分を磁気エレメント
の形態で有しており、隣接インサートの磁気エレメント
がそれらの等しい極によって互いに向き合っていること
によって達成される． 本発明は、滑車の運転中のより高い信頼性を確保して、
巻上げ機のより高い出力をもたらす．さらに、磁気エレ
メントは、破損したインサートの部分を、かかるインサ
ートが２つにこわれる場合に、滑車のリムのくぼみ内に
保有するように作用する．従って、滑車のリム内に破損
したインサートを保持しそしてそれらを容易に交換する
ための能力が運転中に滑車をより信頼できるようにする
．これと一緒に、提案された滑車構造により、たわみリ
ンク仕掛に張力をかけるためのまた滑車のより信頼でき
る運転をももたらすための手段を省くことが可能になる
． 隣接磁気エレメントの提案された配置により、インサー
ト間の隙間が保証される． 本発明の１つの好ましい具体例においては、インサート
が磁性を有する高分子物質から作られる． この変形は、構造的に簡単でありかつ信頼できる．欠点
のあるインサートは容易に交換されうる．提案された滑
車の別の変形においては、各インサートの磁気エレメン
トは、ロープとインサートとの間の接触領域の外側で長
手方向にインサートの本体内に固定されている永久磁石
の形態を持っている． かかる変形は前述の場合と比べてそれほど費用がかから
ず、それは１．５〜３論の比較的小さな直径の滑車のた
めに使用することが好ましい．（ホ）実施例 第１図は、本発明による可動ライニングを備えた滑車の
全体図であり、 第２図は、第１図における線■一■に沿ってとられた断
面図であり、 第３図は、第２図における線■−■に沿ってとられた断
面図であり、 第４図は、第３図における横成単位Ｂを示している． 提案された滑車は、ハブ１の周囲に放射状に固定されて
いるスポーク２を持っているハブ１を有してなっている
（第１図）．スポーク２上にはリムのくぼみを備えたリ
ム３が固定されおり、そのリムのくぼみは、リムのくぼ
みの形状通りであり、リム３の周りに閉ざされておりま
た接触弧の周りでリム３を取り巻いている可動ライニン
グを収容している． 可動ライニングは、ボリアミドまたはポリウレタンのよ
うな高分子物質から作られたライニングインサート４か
ら製作されている（第２〜４図）．各インサート４は、
少なくとも一部分を磁気エレメントの形態で有している
．隣接インサート４の磁気エレメントは、それらの等し
い極によって互いに向き合っている．巻上げ機のロープ
５がライニングインサート４上に置かれている（第２〜
４図）．各インサート４の磁気エレメントは、ロープ５
とインサート４との接触領域の外側でインサート４の長
さ全体にわたってインサート４の本体内に固定されてい
る永久磁石６の形状を持っている．インサート４はまた
、磁性を有している高分子物質から作られることもでき
る． インサート４は、滑車とロープ５との間の接触弧の内部
に隙間δ１を有して滑車のリム３内に収容されており（
第３図）．一方滑車とロープ５との間の接触弧の外側に
は、インサート４が不変の隙間δ２によって互いに間隔
を置いて並べられている（第１図）． 滑車は次の様にして作動する．リム３を備えた滑車が第
１図における矢印Ａによって示されている方向に回転す
る（重量を持ち上げる）につれて、ロー１５は滑車上へ
とはい上り、それによって動荷重の不存在下における接
触弧の内部でのロープ５の張力がオイラーの法則に従っ
てｅ１（式中、ｅは自然対数の底であり、ｆは摩擦係数
であり、そしてαはロープと滑車との間の接触角である
〉に比例して変化する．ロープ５の張力の変動と関連し
た規則性によれば、ロープ接触弧において可変弾性伸び
（フックの法則による）を受けやすい． ロープストランド（ｒｏｐｅ　ｓｔｒａｎｄｓ）がライ
ニングインサート４の表面に押し入り、そしてこのため
に、ライニングインサート４によるロープ５のつかみ（
ｇｒｉｐ）は、滑車のリム３によるライニングインサー
ト４のつかみよりも高い．その結果として、ロープ５が
滑車のリム３を登る地点から、ロープ５がロープ５の弾
性伸びの変動に従って滑車のリム３から逃げる地点まで
の接触弧内で変化する大きさの隙間δ１がライニングイ
ンサート４の間に現われる． ロープ５における動的応力の存在下においては、弾性伸
びの特性は、それとは別に、例えばオイラーの法則に対
応して表われうるが、しかしながら、隙間δ，は常に、
接触弧内でロープ５の弾性伸びの変動における実際の規
則性に従う（インサート４のいくつかは一緒にくっつき
あいがちであり、一方他のインサート間では増加した隙
間δ１が設定される）． ライニングインサート４は滑車とロープ５との間に接触
弧を残して置くので、隣接したインサート４は、インサ
ート４がそれらの等しい極によってお互いに隣接してい
るために反発し、それによってインサートは隙間δ２の
一定の大きさを確保するように動く．滑車とロープ５と
の間の接触弧の外でのインサート４のかかる運動のため
に、ロープ５の弾性伸びによって引き起こされる隙間δ
１の可変大きさは、常に一定の隙間δ２に対して初期状
態にもたらされるであろう．滑車の各回転中に自己設定
するためのインサート４の間で隙間δ２の発生しない場
合において、インサート４は、結局隙間なしに一緒に圧
縮され、それによって、弾性伸びを受けたロープ５はイ
ンサート４に相関してその運動中の初期にインサート４
を摩耗する．これは、本明細書中で提案されたライニン
グ（そのエレメントはロー１５と共同して動きそしてイ
ンサート４の摩耗は単位圧力が低いリム３との接触点に
おいて起こる〉から明確なように、自己設定隙間δ２の
不存在下においてはロープ５が弾性伸びの間固定インサ
一ト４に相関して動くが故に起きたのである．その上、
インサート４の摩耗は単位圧力が高いロー１５とライニ
ングインサート４との間の接触点において起こる． ライニングは、滑車とロープ５との間の接触弧の外で遠
心力の作用中所定の場所に保持されている．同時に、永
久磁石の比特性は、ライニングインサート４が接線方向
で容易に動くということを確実にし、それがインサート
４の等しい極の相互反発作用および隙間δ２の設定を保
証する．提案された配Ｉにより、ライニングインサート
が滑車のリム３に対してインサートの厚さにわたってす
り減るということが（運転中完全な安全性を確保しなが
ら）可能とされる． （へ）発明の効果 本発明により、滑車のより高い信頼性を確保し、そして
すり減ったまたは損傷を受けたインサートの交換を容易
にして、巻上げ装置のより高い生産能力をもたらすこと
が可能とされる．

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による可動ライニングを備えた滑車の
全体図であり、 第２図は、第１図における線■−Ｈに沿ってとられた断
面図であり、 第３図は、第２図における線■−■に沿ってとられた断
面図であり、 第４図は、第３図における構成単位Ｂを示す図である． 図面中の符号の説明 １−ハブ ２−スポーク ３−リム ４−インサート ５−ロープ ６一永久磁石

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）放射状に周囲に固定されている複数のスポークを
   備えたハブと、該複数のスポークに固定されているリム
   と、複数の隙間を有して自由に配置されておりかつロー
   プによって取り巻き可能な複数のライニングインサート
   を収容しているリムのくぼみを有してなる滑車において
   、各インサートが少なくとも一部分を磁気エレメントの
   形態で有しており、隣接インサートの磁気エレメントが
   それらの等しい極によって互いに向き合っていることを
   特徴とする滑車。
2. （２）インサート（４）が磁性を有する高分子物質から
   作られていることを特徴とする請求項１記載の滑車。
3. （３）各インサート（４）の磁気エレメントがインサー
   ト（４）の本体内に固定されておりかつロープ（５）と
   インサート（４）との間の接触領域の外側でインサート
   （４）の長手方向に延びている永久磁石（６）の形態を
   有していることを特徴とする請求項１記載の滑車。