JPH0710478A - 高強度ワイヤロープ - Google Patents

高強度ワイヤロープ

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JPH0710478A
JPH0710478A JP5158862A JP15886293A JPH0710478A JP H0710478 A JPH0710478 A JP H0710478A JP 5158862 A JP5158862 A JP 5158862A JP 15886293 A JP15886293 A JP 15886293A JP H0710478 A JPH0710478 A JP H0710478A
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JP
Japan
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rope
strands
wire rope
rope core
strength
Prior art date
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Application number
JP5158862A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Muto
裕之 武藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd
Tokyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd
Tokyo Seiko Co Ltd
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Publication date
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B1/00Constructional features of ropes or cables
    • D07B1/16Ropes or cables with an enveloping sheathing or inlays of rubber or plastics
    • D07B1/165Ropes or cables with an enveloping sheathing or inlays of rubber or plastics characterised by a plastic or rubber inlay

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  • Ropes Or Cables (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クレーン等の荷役機械用ロープに適した超高
強度で、かつ細く軽量な高強度ワイヤロープを提供す
る。 【構成】 複数本の多層撚りストランドを撚り合わせた
ロープ心入りのワイヤロープであって、ロープ心を覆
い、かつロープ心内部に浸透する熱可塑性高分子樹脂か
らなる樹脂被覆層と、樹脂被覆層で覆われたロープ心に
撚り合わされた複数本の側ストランドと、を有し、ロー
プ心の多層撚りストランドおよび側ストランドの素線が
引張り強度200kgf/mm2 以上300kgf/mm2 以下であ
り、前記樹脂被覆層の被覆厚さが0.30乃至0.90
mmである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、クレーン等の荷役機械
用ロープに適した超高強度で、かつ細く軽量な高強度ワ
イヤロープに関する。
【0002】
【従来の技術】クレーンで代表される荷役機械において
は、ワイヤロープは貨物の吊り上げ吊り下ろし要素とし
て重要な位置を占めており、高い強度(引張り強さ)が
要求される。このような荷役機械用ワイヤロープとして
は、旧来の6×37および6×19の構造のロープに代
わって、IWRC6×Fi(25)および図4に示すよう
なIWRC6×Fi(29)の構造が多用されている。
【0003】一般にワイヤロープの強度Tは、素線の引
張り強さσwと、ロープの断面積S及びより減り率ρを
用いて下記(1)式によって表される。 T=ρ×σw×S …(1) 従来からワイヤロープの強度Tを大きくする方法とし
て、素線の引張り強さσwを大きくする方法が採用され
ている。素線の引張り強さσwを大きくする方法として
は高炭素鋼の原料線材を用いて伸線工程で線材の加工度
を大きくする方法が採られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、炭素含
有量が高い高炭素鋼の原料線材を大きな加工度で伸線す
ると、素線の靭性が低下しやすい。また、素線を撚り合
わせた場合に、より減り率ρが通常のものより大きくな
り、ロープ強度が低下する。
【0005】さらに、素線の引張り強さσwを大きくし
たロープを引張り試験すると、IWRC6×Fi(29)
では図4に示すδ11が断線する傾向が強い。このような
ことから従来のワイヤロープでは、素線の引張り強さを
高くしたとしても所望のロープ強度を得ることができな
いことが多い。このため、クレーン等においては小型化
・軽量化を図るべくワイヤロープとして径が細くかつ強
度が高いという両特性が要望されているが、従来は細径
でかつ高強度のワイヤロープを提供することができない
でいた。
【0006】本発明はこのような点に着目してなされた
もので、その目的とするところは、クレーン等の荷役機
械用ロープに適した超高強度で、かつ細く軽量な高強度
ワイヤロープを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係る高強度ワイ
ヤロープは、複数本の多層撚りストランドを撚り合わせ
たロープ心入りのワイヤロープであって、ロープ心を覆
い、かつロープ心内部に浸透する熱可塑性高分子樹脂か
らなる樹脂被覆層と、樹脂被覆層で覆われたロープ心に
撚り合わされた複数本の側ストランドと、を有し、ロー
プ心の多層撚りストランドおよび側ストランドの素線が
引張り強度200kgf/mm2 以上300kgf/mm2 以下であ
り、前記樹脂被覆層の被覆厚さが0.30乃至0.90
mmであることを特徴とする。
【0008】なお、ロープ心内部への樹脂の浸透率が5
0%以上であることが望ましい。また、ロープ心の多層
撚りストランドおよび側ストランドの素線として、炭素
含有量が0.85乃至1.00重量%、クロム含有量が
0.1乃至0.5重量%および不可避元素からなる鋼線
を用いることが望ましい。
【0009】このような組成のロープ心は、次のような
処理によって製造される。線材をパテンチング処理をし
た後に、5乃至12回のダイス引きにより減面率80〜
95%の冷間伸線加工を行なうことによって所定の素線
を得る。
【0010】次に、7本の素線を撚り合わせてストラン
ドとし、更にこのようなストランドを7本撚り合わせて
IWRC(7×7)のロープ心を作製する。さらに、ロ
ープ心の内部に樹脂が浸透するように樹脂を被覆する。
このとき、樹脂浸透率が50%以上となるように樹脂を
加圧しながらロープ心に供給する。
【0011】
【作用】本発明に係る高強度ワイヤロープの素線とし
て、引張り強度200kgf/mm2 以上300kgf/mm2 以下
であり、炭素含有量が0.85乃至1.00重量%、ク
ロム含有量が0.1乃至0.5重量%の鋼線を用いる理
由は次のとおりである。
【0012】炭素は素線強度を確保するために0.85
重量%以上は必要とされるが、1.00重量%を越える
と靭性の低下が著しくなるので、上記の範囲とする。ク
ロムは0.1重量%を下回ると必要とする強度が得られ
ないという不都合を生じ、0.5重量%を上回ると通常
の加工は困難になるという不都合を生じるので上記の範
囲とする。
【0013】なお、更に珪素を0.1〜0.3重量%だ
け添加してもよい。また、更にマンガンを0.3〜0.
6重量%だけ添加してもよい。このような組成の素線に
おいて靭性の低下を抑えながら伸線加工度を大きくする
ためには、アプローチ角度が12°以下のダイスを用い
て部分的に直接冷却をしながら引き抜き加工を施すとよ
い。
【0014】熱可塑性高分子がロープ心に浸透した構造
を得るために、ロープ心を作製した後に樹脂被覆装置
(エクストルーダ)を用いてロープ心の内部に熱可塑性
高分子が50%以上浸透するように樹脂被覆する。この
ような樹脂被覆層および樹脂浸透層の存在によってより
減りが低減されるとともに、素線同士が擦れ合うフレッ
ティングを有効に防ぐことができる。
【0015】樹脂被覆層の被覆厚さを0.30乃至0.
90mmとする理由は次のとおりである。被覆厚さが0.
30mmを下回ると、緩衝材としての機能が十分に発揮さ
れず、より減りを低減する効果が乏しくなる。一方、被
覆厚さが0.90mmを上回ると、ロープの断面積Sが大
きくなり、単位断面積あたりのロープ強度が低下する。
【0016】
【実施例】以下、添付の図面を参照しながら本発明の実
施例について説明する。図1に示すロープ心3が入った
フィラー型ワイヤロープIWRC6×Fi(29)を7
種類作製し、表1に示す実施例2,3,4を比較例1,
5,6,7と比較した。
【0017】C含有量が0.92重量%,Cr含有量が
0.20重量%,Si含有量が0.12重量%,Mn含
有量が0.30重量%の線材を熱処理し、強度が143
kgf/mm2 程度の線材を直接冷却伸線を行なうことで、最
終的に引張強さ270kgf/mm2 としたものを使用した。
【0018】ワイヤロープのロープ心3は素線δ00(δ
01),δ10(δ11)を撚り合わせたものであり、樹脂被
覆層7により覆われ、その外周に6本の側ストランド9
が撚り合わせられている。これら6本の側ストランド9
はそれぞれがフィラー型29本の素線δ0 ,δ1 ,δ
2 ,δ3 を撚り合わせたものである。例えば、ロープ径
が16mmの場合はロープ心3の撚りピッチは39mmであ
り、側ストランド9の撚りピッチは42mmである。両者
ともにZ方向に撚り合わせている。[ロープ心の形成]
ロープ心3は素線δ00,δ01からなる1×7のストラン
ドを7本撚り合わせて形成したものである。このような
ロープ心3は次のようにつくられる。1×7ストランド
を送り出し部のリールから巻き解きながら巻き取り部の
巻取機へ向かって所定速度で送給する。送給路にはボイ
スが設けられており、このストランドの他に、ボイスに
向かって送り出し部のスイフトから6本の1×7ストラ
ンドが送給される。これらのストランドは、それぞれが
Z撚りに撚られたものであり、センタストランドの外周
にZ撚りに撚り合わされてロープ心3が形成される。 [樹脂被覆浸透処理]被覆用の熱可塑性高分子樹脂とし
てポリエチレンを使用した。ポリエチレンでロープ心3
を覆うだけでなく、ロープ心3の内部までポリエチレン
を浸透させた。ロープ心3への樹脂浸透率は50%以上
である。図2に示す装置を用いてロープ心3へのポリエ
チレンの被覆・浸透を行なった。樹脂被覆層7の平均厚
さを0.6mmとしたが、厚さは0.3〜0.9mmの範囲
内であることが望ましい。
【0019】図2に示す装置について説明する。ロープ
心3となるストランドを押出し機11の下部キャスト部
15に挿通させ、ロープ心3をキャスト部15から引き
抜きながら溶融した樹脂7aをロープ心3の外周に付着
させる。押出し機11は、シリンダ12内にスパイラル
状の押出しロッド14を有し、シリンダ12内の溶融樹
脂7aがキャスト部15に加圧供給されるようになって
いる。
【0020】キャスト部15の出口17は入口16より
径が少し大きく、キャスト部15からロープ心3を引き
抜くと、所望量の溶融樹脂7aがロープ心3の周囲に付
着して、所望厚さの樹脂被覆層7が形成される。本実施
例では引き抜き速度、出口17の径、樹脂温度を調節す
ることにより平均厚さ0.6mmの樹脂被覆層7をロープ
心3の周囲に付着形成し、樹脂被覆のコア部3aとし
た。 [ロープの撚合]撚り線機20は送り出し部のスイフト
から巻き取り部の巻取機までの間に設けられ、連続送給
される各ストランドに所定の張力が印加されるように張
力制御されている。
【0021】図3に示すように、撚り線機20の鏡板2
2にはボイス21及びプレフォーム装置23が取り付け
られている。プレフォーム装置23の直ぐ下流側には固
定フレーム24にボイス25が取り付けられている。
【0022】撚り線機20の中心に樹脂被覆コア部3a
となるストランドを通すとともに、プレフォーム装置2
3により側ストランド9を形付け(プレフォーム)し、
これらをボイス25によってコア部3aに上撚りする。
撚り方向はZ撚りである。
【0023】ここで形付けとは、ボイス25で撚られる
前にストランドに弾性限以上の応力を与えて、撚られた
ストランドのスパイラルと同形状になるように予め成形
することをいう。
【0024】ボイス25を出ると、6ストランドロープ
2となる。ロープ2の最終仕上げ径は16mmである。 [より減り率及び強度の測定結果]次に、表1を参照し
ながら実施例のロープを比較例のものと比べて説明す
る。表1に示すように、実施例2,3,4および比較例
1,5,7としてIWRC6×Fi(29)16mmφのロ
ープを試供し、比較例6としてIWRC6×Fi(29)
20mmφのロープを試供した。 (実施例)実施例のワイヤロープの諸特性について調べ
たところ、実施例3のワイヤロープ(樹脂被覆層の厚さ
0.60mm)では、より減り率が17.6%、直径16
mm、破断荷重(RBS)が27.7tfという結果が得
られた。
【0025】同様に実施例2のワイヤロープ(樹脂被覆
層の厚さ0.30mm)の諸特性についても調べたとこ
ろ、より減り率が19.3%、直径16mm、破断荷重が
27.9tfという結果が得られた。
【0026】同様に実施例4のワイヤロープ(樹脂被覆
層の厚さ0.90mm)の諸特性についても調べたとこ
ろ、より減り率が16.0%、直径16mm、破断荷重が
27.6tfという結果が得られた。 (比較例)比較例1,5,6,7としてポリエチレンの
被覆厚さを0.25mm,0.95mm,0.00mm(被覆
なし)のロープを試供した。ただし、比較例6,7はJ
IS B種とした。
【0027】比較例6のワイヤロープ(被覆なし)で
は、より減り率が23.5%、直径20mm、破断荷重
(RBS)が27.6tfという結果が得られた。比較
例1のワイヤロープ(被覆厚さ0.25mm)では、より
減り率が21.4%、直径16mm、破断荷重が27.2
tfという結果が得られた。
【0028】比較例5のワイヤロープ(被覆厚さ0.9
5mm)では、より減り率が15.8%、直径16mm、破
断荷重が27.5tfという結果が得られた。比較例7
のワイヤロープ(樹脂被覆なし)では、より減り率が2
3.1%、直径16mm、破断荷重が23.1tfという
結果が得られた。
【0029】実施例のロープにおいては、ポリエチレン
被覆層の緩衝作用によって素線の引張り強さTが高くて
もより減り率ρが大幅に軽減されている。加圧により樹
脂を心ストランド内に50%以上浸透させ、かつ被覆厚
さを0.3〜0.9mmにすることにより撚り減り率を2
0%以下にすることを可能とした。これによって従来2
0mm径のRBS27.6tf(IWRC6×20mmJI
SB種のRBS)に匹敵する強度をロープ径16mmで達
成することができた。
【0030】なお、上記実施例では6ストランドのワイ
ヤロープを製造する場合について説明したが、フラット
形ストランドロープ又は多層ストランドロープ等の他の
ワイヤロープを製造することもできる。
【0031】
【表1】
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、クレーン等の荷役機械
用ロープに適した超高強度で、かつ細く軽量な高強度ワ
イヤロープを提供することができる。このような高強度
ワイヤロープを採用することによって荷役機械装置を大
幅に小型化することができる。本発明のワイヤロープ
は、同等の強度レベルを確保しつつ、従来よりも約36
%もの軽量化及び小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係わる高強度ワイヤロープを
示す横断面図。
【図2】ロープ心に樹脂を被覆する装置の主要部を示す
部分断面図。
【図3】樹脂被覆されたロープ心に側ストランドを撚り
合わせる装置の主要部を示す図。
【図4】従来のワイヤロープを示す横断面図。
【符号の説明】
3…ロープ心、7…樹脂被覆層、9…側ストランド

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数本の多層撚りストランドを撚り合わ
    せたロープ心入りのワイヤロープであって、 ロープ心を覆い、かつロープ心内部に浸透する熱可塑性
    高分子樹脂からなる樹脂被覆層と、樹脂被覆層で覆われ
    たロープ心に撚り合わされた複数本の側ストランドと、
    を有し、 ロープ心の多層撚りストランドおよび側ストランドの素
    線が引張り強度200kgf/mm2 以上300kgf/mm2 以下
    であり、 前記樹脂被覆層の被覆厚さが0.30乃至0.90mmで
    あることを特徴とする高強度ワイヤロープ。
  2. 【請求項2】 ロープ心の多層撚りストランドおよび側
    ストランドの素線として、炭素含有量が0.85乃至
    1.00重量%、クロム含有量が0.1乃至0.5重量
    %および不可避元素からなる鋼線を用いることを特徴と
    する請求項1記載の高強度ワイヤロープ。
  3. 【請求項3】 ロープ心内部への樹脂の浸透率が50%
    以上であることを特徴とする請求項1記載の高強度ワイ
    ヤロープ。
JP5158862A 1993-06-29 1993-06-29 高強度ワイヤロープ Pending JPH0710478A (ja)

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