JPWO2018051395A1 - 動索用ワイヤロープおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
断面円形の内心の周囲に上記内心の溶融温度よりも低い溶融温度を有する外層が積層された樹脂心(2)と,6本のストランド(3)が用意される。撚り合わせボイス(11)において,樹脂心(2)の周りに6本のストランド(3)がストランド(3)間に隙間を確保した状態でらせん状に撚り合わされる。ワイヤロープ(1A)は次に加熱装置(12)において上記外層の溶融温度を超えかつ上記内心の溶融温度よりも低い温度で加熱される。その後に締め付けボイス(13)において6本のストランド(3)をその周囲から締め付けることでワイヤロープ(1B)が形成される。溶融した外層を自然冷却によって硬化させた後,ワイヤロープ(1B)は巻き取られる。
Description
この発明は動索用ワイヤロープに関し,たとえばゴンドラ用の動索,リフト用の動索,その他施設ないし設備の動索として用いられる動索用ワイヤロープに関する。また,この発明は,動索用ワイヤロープの製造方法に関する。
動索として使用される動索用ワイヤロープは張力下で繰り返しの曲げを受ける。動索用ワイヤロープの心材に繊維心を使用した場合,繊維心に減径が生じワイヤロープ自体も減径する。ワイヤロープの径が減少するとワイヤロープには長手方向の伸びが生じる。ゴンドラ,リフト等に用いられる動索用ワイヤロープは,長手方向に伸びが過剰に生じた場合,伸びた分を切り詰めなければならない。
特許文献1はワイヤロープの心材にプラスチック製心材を用いるものを記載する。特許文献1に記載のプラスチック製心材は,中心に配置されたプラスチック製コア2と,その周囲に設けられるコア2よりも柔らかいプラスチック製ジャケット3から構成される。ストランド4によって周囲から圧縮されることで柔らかいジャケット3が変形する。
コア2によってストランド4が支えられるので,ワイヤロープの長手方向の伸びを抑えることができる。また圧縮されて変形したジャケット3がストランド4間の隙間に入ることで,ストランド4同士の直接の接触を避けることができる。しかしながら,ジャケット3は圧縮されて変形するものであるから,ワイヤロープを継続して使用し続けると,ジャケット3がさらに圧縮され,ストランド4同士の接触やワイヤロープの伸びが生じる可能性がある。
この発明は,ストランド同士の接触およびワイヤロープの使用中の減径と伸びとを著しく抑制することを目的とする。
この発明による動索用ワイヤロープの製造方法は,断面円形の樹脂製の内心の周囲に上記内心の溶融温度よりも低い溶融温度を有する樹脂製の外層が積層された樹脂心の周りに,複数本のストランドを,ストランド間に隙間を確保した状態でらせん状に撚り合わせ,上記外層の溶融温度を超えかつ上記内心の溶融温度よりも低い温度で加熱して上記外層を溶融し,複数本のストランドをその周囲から締め付け,上記外層を硬化することを特徴とする。
樹脂心が,樹脂製の内心と,内心の周囲に積層された,内心の溶融温度よりも低い溶融温度を有する樹脂製の外層とによって構成されているので,外層の溶融温度を超えかつ内心の溶融温度よりも低い温度で加熱することによって,内心を溶融させることなく,外層のみを溶融させることができる。複数本のストランドは,ストランド間に隙間を確保した状態でらせん状に撚り合わされているので,外層が溶融した状態において複数本のストランドをその周囲から締め付けると,溶融した外層が径方向外向きに流動して複数本のストランドの間の隙間に入り込む。溶融した外層は上記隙間に面するストランドの表面の素線間の谷間にも入り込む。その後冷却工程(自然冷却または強制冷却)を経ることで,溶融した外層は硬化する。外層の樹脂は,締め付け後のストランド間の隙間の形状および上記隙間に面するストランドの表面の素線間の谷間の形状に合致する形状を持って硬化する。
この発明によると,複数本のストランドの間の隙間および隙間に面するストランド表面の素線間の谷間が流動する外層の樹脂によって埋められるので,隣り合うストランド同士は直接に接触することがなく,フレッティング摩耗を防止することができる。またワイヤロープがシーブに掛けられて屈曲したときのワイヤロープの変形も少なくすることができる。さらに,内心は加熱によって溶融しないので,周囲から締め付けられた複数本のストランドは内心によって支えられ,連続使用をしても減径せず,したがって伸びが少ないまたは伸びをほとんど生じないワイヤロープが提供される。
一実施態様では,上記内心に食い込む程度に上記複数本のストランドを締め付ける。好ましくは,上記内心の表面から内心の外径の10%以下の深さまで,複数本のストランドを締め付けて食い込ませる。複数本のストランドを比較的強く締め付けておくことによって,ワイヤロープの伸びを著しく抑制することができる。内心の外形に対して10%以下の深さまでに食い込みをとどめておくことで,内心の強度が低下して大きな伸びが発生することが防止される。
この発明による動索用ワイヤロープは,断面円形の樹脂製の内心の周囲に上記内心の溶融温度よりも低い溶融温度の樹脂製の外層が積層された樹脂心,および上記樹脂心の周囲にらせん状に撚り合わされた複数本のストランドを備え,上記複数本のストランドが上記内心に接しておりまたは上記内心に食い込んでおり,上記複数本のストランド間の隙間,および上記隙間に面する上記ストランドの表面の素線間の谷間が,上記隙間の形状および上記谷間の形状に合致する形状を有する上記外層を構成する硬化状態の樹脂によって埋められている。この発明によると,フレッティング摩耗が生じにくく,シーブに掛けられて屈曲したときの変形が少なく,さらに連続使用を経ても減径せず,したがって伸びが少ないまたは伸びをほとんど生じないワイヤロープが提供される。
好ましくは,上記内心と上記外層の溶融温度差が15℃以上である。内心を溶融させることなく,外層のみを確実に溶融させることができる。
一実施態様では,上記外層の溶融温度が80℃以上である。ワイヤロープの使用中または搬送中に,外層が溶融または軟化することが抑制される。
他の実施態様では,上記外層のメルトフローレートが30g/10min 以下である。上記外層を加熱して溶融したときの垂れ落ちを防止することができる。
図1はワイヤロープ製造装置を概略的に示している。図2および図3は,それぞれ図1のII−II線,III−III線に沿うワイヤロープの断面図を示している。
図1を参照して,撚線機(図示略)から送り出された1本の樹脂心2と6本のストランド3が撚り合わせボイス11に送られる。
図2を参照して,樹脂心2は,断面円形の高密度ポリエチレン製の内心2aと,内心2aの外周面に等厚に積層(被覆)された断面環状の低密度ポリエチレン製の外層2bとから構成される。内心2aはたとえば押出し成形または引抜き成形によって中実に作製される。外層2bはたとえば押出し積層によって内心2aの外周面に等厚に積層(被覆)される。
内心2aを構成する高密度ポリエチレンの融点(溶融温度)は120〜140℃程度であり,外層2bを構成する低密度ポリエチレンの融点は 95〜115℃程度であり,外層2bの融点は内心2aの融点よりも低い。融点に差のある他の種類の樹脂を,内心2aおよび外層2bとしてそれぞれ選択してもよい。好ましくは15℃以上の融点差を持つ2種類の熱可塑性樹脂が,内心2aおよび外層2bを構成する樹脂としてそれぞれ選択される。また,ワイヤロープの使用中または搬送中に外層2bが溶融または軟化することを抑制するために,外層2bには好ましくは80℃以上の融点を持つ樹脂が選択される。屈曲性や耐候性を付与したポリオレフィン系の樹脂が内心2aおよび外層2bを構成する樹脂として適している。
さらに,外層2bはISO 1133(JIS K 7210 )で測定されるメルトフローレートが30g/10min以下,より好ましくは20g/10min以下となるように調整される。たとえば樹脂の分子量を変える,または溶融粘度を調整するフィラー等の添加剤を混合することによって,外層2bのメルトフローレートを調整することができる。
ストランド3は,この実施例では合計31本のスチール製素線をウォーリントンシール形で撚り合わせたものである。ストランド3を構成するスチール製素線の本数,および撚り合わせの構造,さらにワイヤロープを構成するストランド3の本数は,ワイヤロープに求められる引張強度などに応じて適宜変更することができる。
図1を参照して,撚り合わせボイス11において樹脂心2および6本のストランド3が集められ,樹脂心2の周りに6本のストランド3がらせん状に撚り合わされる。
撚り合わせボイス11の入り口には,6本のストランド3を等間隔の隙間を確保して樹脂心2の周りにらせん状に配置するための治具を設置してもよい。図2を参照して,撚り合わせボイス11を経たワイヤロープ1Aは,樹脂心2の周囲に,6本のストランド3が,隣り合うストランド3との間に隙間を確保してらせん状に撚り合わされた状態となる。
ワイヤロープ1Aは次に加熱装置12に進む。
加熱装置12には,たとえばコイルを備える誘導加熱方式の温度制御可能なものが用いられる。加熱装置12が備えるコイルを通過するときに,ワイヤロープ1A(ストランド3)はその周囲から均一に加熱される。
加熱装置12による加熱は,上述した外層2bの融点よりも高く,かつ内心2aの融点よりも低い温度で行われる。これにより,外層2bのみを溶融させ,内心2aは固体のまま維持することができる。内心2aと外層2bとが15℃以上の融点差を持つことで,内心2aを溶融させることなく,外層2bのみを溶融させるのが容易になる。溶融した外層2bは下向きに垂れがちになるが,上述したように,外層2bのメルトフローレートが30g/10min 以下,より好ましくは20g/10min 以下に調整されているので,溶融した外層2bの垂れ落ちを抑制することができ,加熱後においても,内心2aの周囲に外層2bを等厚に積層した状態を保つことができる。
外層2bが溶融している状態のワイヤロープ1Aは,次に締め付けボイス13に進み,ここで6本のストランド3が比較的強く周囲から締め付けられる。締め付けボイス13には好ましくは断面真円の通過孔を有する真円ボイスが用いられる。
図3を参照して,締め付けボイス13において6本のストランド3が周囲から強く締め付けられることで,6本のストランド3はいずれもワイヤロープの中心に向けて移動し,ストランド3間の隙間が狭まる。好ましくは,樹脂心2の中心に位置する内心2aにわずかに凹みが生じる程度の力,たとえば内心2aの外径に対して10%以下の深さの食い込みを生じる力で,6本のストランド3は締め付けボイス13によって締め付けられる。締め付けボイス13において最終製品としてのワイヤロープ1Bの直径が定められることになる。
内心2aの周囲の外層2bが溶融しているので,締め付けボイス13によって6本のストランド3が締め付けられると,外層2bが径方向外向きに流動し,流動した外層2bは隣り合うストランド3間のらせん状の隙間に入り込む。また,溶融した外層2bは,ストランド3間の隙間に面するストランド3の表面の素線間の谷間(らせん状の溝)3aも埋める。締め付けボイス13から送り出されるワイヤロープ1Bは,上述したワイヤロープ1Aよりもその直径が小さくなる。
ワイヤロープ1Bはその後矯正ロール14に送られ,ここでワイヤロープ1Bの曲がりや偏平が矯正される。
巻き取り工程に達するまでの間に,ワイヤロープ1Bの溶融した外層2bは自然冷却によって硬化する。もちろん,たとえば空冷することで外層2bを強制的に冷却してもよい。外層2bが硬化した後に,ワイヤロープ1Bは巻き取りボビン(図示略)に巻き取られる。
6本のストランド3が内心2aによって中心から支えられるので,ワイヤロープ1Bは,使用を続けてもその直径がほとんど減少せず,したがってワイヤロープ1Bの伸びは著しく少ない。また,6本のストランド3の間の隙間,およびストランド3の表面の素線間の谷間3aには,溶融した状態で入り込みその後に硬化する外層2b(外層2bを構成する樹脂)が保持されている。ストランド3同士が擦れ合うことによって生じるフレッティング摩耗が防止または低減され,さらにワイヤロープ1Bがシーブに掛けられて屈曲したときのワイヤロープ1Bの変形も少なくすることができる。
1A,1B ワイヤロープ
2 樹脂心
2a 内心
2b 外層
3 ストランド
3a 素線間の谷間
11 撚り合わせボイス
12 加熱装置
13 締め付けボイス
14 矯正ロール
2 樹脂心
2a 内心
2b 外層
3 ストランド
3a 素線間の谷間
11 撚り合わせボイス
12 加熱装置
13 締め付けボイス
14 矯正ロール
Claims (7)
- 断面円形の樹脂製の内心の周囲に上記内心の溶融温度よりも低い溶融温度を有する樹脂製の外層が積層された樹脂心の周りに,複数本のストランドを,ストランド間に隙間を確保した状態でらせん状に撚り合わせ,
上記外層の溶融温度を超えかつ上記内心の溶融温度よりも低い温度で加熱して上記外層を溶融し,
複数本のストランドをその周囲から締め付け,
上記外層を硬化する,
動索用ワイヤロープの製造方法。 - 上記内心の表面から内心の外径の10%以下の深さまで,上記複数本のストランドを締め付けて食い込ませる,
請求項1に記載の動索用ワイヤロープの製造方法。 - 自然冷却または強制冷却によって上記外層を硬化する,
請求項1または2に記載の動索用ワイヤロープの製造方法。 - 断面円形の樹脂製の内心の周囲に上記内心の溶融温度よりも低い溶融温度の樹脂製の外層が積層された樹脂心,および
上記樹脂心の周りにらせん状に撚り合わされた複数本のストランドを備え,
上記複数本のストランドが上記内心に接しておりまたは上記内心に食い込んでおり,
上記複数本のストランド間の隙間,および上記隙間に面する上記ストランドの表面の素線間の谷間が,上記隙間の形状および上記谷間の形状に合致する形状を有する上記外層を構成する硬化状態の樹脂によって埋められている,
動索用ワイヤロープ。 - 上記内心と上記外層の溶融温度差が15℃以上である,
請求項4に記載の動索用ワイヤロープ。 - 上記外層の溶融温度が80℃以上である,
請求項4または5に記載の動索用ワイヤロープ。 - 上記外層のメルトフローレートが30g/10min以下である,
請求項4から6のいずれか一項に記載の動索用ワイヤロープ。
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Publications (2)
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