KR100291466B1 - 와이어 로프 코어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 와이어 로프의 중심부에 위치하는 코어의 구조를 개선하여 로프의 피로수명이 향상되도록 한 것이다.

본 발명은 다수개의 소선 와어어가 연선되어 이루어진 코어 스트랜드의 외주면에 플라스틱 코팅층이 형성된 와이어 로프 코어에 있어서, 상기 플라스틱 코팅층의 전체 표면에 걸쳐 코어 길이방향의 장축을 갖는 타원형 오목요홈부로 이루어진 그리스 충전홈이 균일하게 형성되어진 코어 및 이러한 구조의 코어를 중심으로 하여 그 외측으로 다수개의 외측 스트랜드가 연선되어 진 와이어 로프 구조에 기술적 특징이 있다.

본 발명의 와이어 로프 코어는 코어 스트랜드의 외주면에 코팅된 플라스틱의 표면상에 대략 타원형의 요입홈으로 이루어진 그리스 충전홈을 형성하여 그 내부에 그리스가 충전되도록 함으로써 본 발명의 코어가 사용된 와이어 로프에서는 그리스 충전홈에 충전된 그리스가 지속적으로 그 공급되어 각 스트랜드간 및 스트랜드를 구성하는 소선간에 원활한 윤활작용이 이루어지도록 하는 효과와 함께 와이어 로프를 구성하는 각 소선의 표면에 윤활제 피막이 형성되도록 함으로써 대기나 습기와의 직접적인 접촉이 방지되도록 하여 각 소선 및 스트랜드의 방청이 이루어지도록 하는 효과도 아울러 지니고 있다.

Description

와이어 로프 코어{Wire rope core}

본 발명은 와이어 로프의 코어(core)에 관한 것으로, 보다 자세하게는 코어 스트랜드의 외주면에 플라스틱이 코팅되어진 구조의 와이어 로프 코어 표면에 그리스 충전홈을 형성하여 코어의 외측에 감겨지는 외층 스트랜드로의 지속적인 도유가 이루어질 수 있도록 함으로써 와이어 로프의 양호한 윤활작용에 의한 피로수명의 향상이 이루어질 수 있도록 한 와이어 로프 코어에 관한 것이다.

일반적으로 금속재 와이어 로프는 기계, 건설, 선박, 어업, 임업, 광업, 공중 케이블을 비롯한 엘리베이터등의 광범위한 분야에서 널리 사용되고 있는 바, 이러한 와이어 로프의 기본적인 구조를 도1에 의거하여 살펴보면 다음과 같다.

도시된 바와같이, 일반적인 와이어 로프(R)는 안쪽에 위치하는 코어 또는 중심(1)의 외측으로 다수개의 외층 스트랜드(2)가 꼬여져 있는 구조이다. 이때, 각 외층 스트랜드(2)는 한 개의 심선(2a)을 중심으로 하여 여러가닥의 단위 소선(2b)이 소정의 피치로 연선되어진 구성으로서, 꼬임의 방향과 피치 및 동원되는 스트랜드 수와 꼬임층수 등의 조건에 따라 규격표시별로 구별되어 진다.

도시된 구조의 와이어 로프(R)는 외층 스트랜드(2)가 단일층으로 이루어진 구조이나 외층 스트랜드가 복수개의 층으로 이루어진 구조 역시 일반적이다.

상기 코어는 크게 다수개의 금속소선을 연선시킨 구조와 천연섬유나 합성섬유를 서로 꼬은 구조의 두가지 형태로 대별되는 데, 이들은 제각기 장단점을 지님에 따라 와이어 로프의 용도 및 요구되는 특성에 따라 구별되어 사용되고 있다.

한편, 종래 와이어 로프 코어의 또 다른 형태의 하나로 여러 가닥의 금속소선 와이어로 이루어진 코어 스트랜드의 외주면을 플라스틱으로 코팅한 이른바 'PCIR' (Plastic Coated Independent Wire Rope Core)이 알려져 있다.

상기 PCIR은 코어 스트랜드가 그 주위를 덮고 있는 플래스틱 코팅층에 의해서 완전히 차단되므로 코어 스트랜드 내부로 물기나 공기가 유입되는 것이 차단되어 코어 스트랜드의 방청성이 향상되고, 또한 플라스틱 코팅층의 일부가 외층 스트랜드의 연선과정에서 삼각핀 형상으로 변형되어 PCIR과 외층 스트랜드 사이의 공간을 메움과 함께 외층 스트랜드 상호간의 직접적인 접촉(치합)이 방지되도록 함으로써 와이어 로프의 내마모성 향상에 기여하는 것으로 알려져 있다.

한편, 와이어 로프의 경우에는 그 길이방향으로 하중에 의한 장력이 작용하거나 시브와의 접촉이동이 이루어지는 과정에서 스트랜드 상호간 및 각 스트랜드를 구성하는 소선간에 접촉마찰을 수반하는 하중의 작용이 반복됨에 따라 피로수명이 저하되고, 또한 도금층이 손상되어 녹이 발생하게 됨에 따라 이의 방지를 위해서 그리스등의 윤활제를 도유하고 있다.

이와같이, 윤활제의 도유에 의한 와이어 로프의 수명향상 효과는 일반적인 사실로서, 문제는 종래 와이어 로프 구조하에서는 스트랜드를 구성하는 각 소선간 및 각 스트랜드 사이에 윤활제가 지속적으로 공급되도록 하는 데 어려움이 따르고 있다는 데에 있다.

이를 보다 구체적으로 살펴보면, 상기 종래의 PCIR을 중심으로 하여 그 외주면에 외층 스트랜드를 꼬음으로서 와이어 로프를 제작하는 경우에는 PCIR의 표면에 그리스를 묻힌 상태에서 그 위에 외층 스트랜드의 연선이 이루어지도록 하게 되는 데, 이때 PCIR의 표면, 즉 플라스틱 코팅층의 표면은 매끄러운 평탄면을 이루고 있음으로 해서 그리스의 잔류량이 매우 적기 때문에 와이어 로프로의 제작 후 지속적이고 효과적인 도유를 기대할 수 없으며, 그로 인해 와이어 로프의 수명이 단축되는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 종래 플라스틱 코팅된 와이어 로프에서 지적되고 있는 상기의 단점을 해결하기 위한 것으로 압출기를 통해 코어 스트랜드의 외주면에 피복되는 플라스틱 코팅층의 표면상에 인덴트(indent) 성형롤러를 이용하여 그리스등의 윤활제가 충전될 수 있는 그리스 충전홈을 형성함으로써 코어의 외측에 연선되어지는 외측 스트랜드로 지속적이고 효과적인 도유가 이루어질 수 있도록 하여 와이어 로프의 수명이 연장될 수 있도록 한 와이어 로프 코어를 제공함에 발명의 목적을 두고 있다.

도1은 일반적인 와이어 로프의 전체 구조를 보인 정면도.

도2는 본 발명에 따른 와이어 로프 코어의 제조공정도.

도3은 본 발명의 일실시예 와이어 로프 코어에 대한 단면도.

도4는 본 발명의 와이어 로프 코어를 포함하는 와이어 로프에 대한 단면도.

(( 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ))

11. 코어 스트랜드 11a. 소선

12. 압출기 13. 플라스틱 코팅층

14. 코어 15. 성형롤러

16. 그리스 충전홈 17. 그리스

18. 그리스 챔버 19. 외층 스트랜드

20. 와이어 로프

본 발명의 와이어 로프 코어는 다수개의 금속 소선이 연선되어진 코어 스트랜드의 외주면에 플라스틱 코팅층이 형성된 PCIR에 있어서, 상기 플라스틱 코팅층의 표면에 그리스가 충전되는 그리스 충전홈이 형성된 구조에 기술적 특징이 있다.

이때, 상기 코어 스트랜드상에 코팅되는 플라스틱은 열가소성 수지로서 그 구체적인 예로는 폴리프로필렌(PP), 피브이씨(PVC) 또는 폴리에틸렌(PE)등을 들 수 있으며, 이는 종래 PICR의 플라스틱 코팅층 재료와 동일하다.

다음, 상기 그리스 충전홈은 코어 스트랜드의 외주면에 플라스틱 코팅층을 형성하기 위한 압출기의 후방에 설치되는 한쌍의 성형롤러에 의해서 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 압출기를 통과하여 플라스틱 코팅된 코어 스트랜드의 이동경로상에 그리스 충전홈 성형롤러를 설치하되 그 롤러의 설치위치는 플라스틱 코팅층이 완전히 냉각된 후 또는 거의 냉각이 이루어진 시점에 성형롤러를 통과하도록 하는 지점이 적당하다 할 것이다.

와이어 로프 코어의 플라스틱 코팅층 표면에 형성되는 그리스 충전홈의 크기는 코어의 직경과 플라스틱 코팅층의 두께를 감안하여 적정한 깊이가 될 수 있도록 설정하는 한편, 그 형상은 코어의 길이방향과 평행한 방향의 장축을 갖는 타원형 오목홈이 되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 그리스 충전홈의 배열상태 및 단위 표면적당 갯수는 성형롤러위 접촉면에 형성되는 돌기와 성형롤러를 통과하는 PCIR의 이동속도에 의해서 정해지게 되는 데, 그리스 충전홈은 플라스틱 코팅층의 전체 외주면에 걸쳐 균일하게 분포되도록 함과 아울러 인접하는 그리스 충전홈간의 간격은 와이어 로프로의 성형시 외측 스트랜드에 고르게 도유가 이루어질 수 있는 거리가 유지될 수 있도록 설계되도록 하여야 할 것이다.

본 발명의 목적과 기술적 구성 및 그에따른 작용효과에 대한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 보다 명확하게 이해될 것이다.

도2는 본 발명에 따른 와이어 로프 코어의 제조공정도이고, 도3은 본 발명의 일실시예 와이어 로프 코어에 대한 단면도로서, 먼저 본 발명의 그리스 충전홈을 갖는 와이어 로프 코어의 제조과정을 살펴보면 다음과 같다.

다수개의 소선와이어가 서로 연선되어 이루어진 코어 스트랜드(11)가 압출기(12)를 통과하도록 함으로써 코어 스트랜드(11)의 외주에 플라스틱 코팅층(13)이 피복되도록 한다.

상기 압출기(12)에서는 폴리프로필렌등의 열가소성 수지가 용융 또는 반용융 상태에서 이동중에 있는 코어 스트랜드(11)의 외주에 피복될 수 있도록 하고 있다.

압출기(12)를 통과하여 나온 플라스틱 코팅층(13)으로 피복된 코어 스트랜드, 즉 와이어 로프 코어(14)는 이동과정중에 냉각설비(도면 미도시)를 거치면서 냉각이 이루어지게 되고, 이와같이 냉각이 이루어진 후의 코어(14)는 그 이동경로상에 설치된 한쌍의 성형롤러(15)를 통과하는 과정에서 그 플라스틱 코팅층(13)의 표면에 대략 타원형 오목홈 형상을 갖는 그리스 충전홈(16)이 형성된다.

이때, 상기 그리스 충전홈(16)은 플라스틱 코팅층(13)의 전체 외주면상에 균일한 간격과 배열을 이루도록 형성된다.

다음, 플라스틱 코팅층(13)의 표면에 그리스 충전홈(16)이 형성된 코어(14)는 그리스(17)가 채워진 그리스 챔버(18)를 침적상태로 통과하면서, 그 그리스 충전홈(16) 내부로 그리스(17)의 충전이 이루어지게 됨으로써 본 발명의 그리스 충전홈을 갖는 와이어 로프 코어의 제작이 완료된다.

도2은 상기와 같은 제작과정을 거쳐 얻어진 본 발명의 와이어 로프 코어(14)의 단면도로서, 코어 스트랜드(11)는 그 주위가 플라스틱 코팅층(13)에 의해서 완전히 둘러싸여 외부로부터 차단된 상태를 유지함에 따라 습기나 공기의 침투가 배제되어 확실한 방청이 이루어지게 됨과 아울러 각 소선(11a) 사이에 충전된 플라스틱에 의해서 소선간의 직접적인 접촉이 방지된다.

그리고, 플라스틱 코팅층(13)의 표면부 사방으로 형성된 그리스 충전홈(16)의 내부로는 그리스(17)이 충전되어진 상태로서, 이때 그리스는 어느 정도 이상의 점도를 구비함에 따라 한번 그리스 충전홈(16)에 채워진 후에는 쉽사리 외부로 빠져나오지는 않게 된다.

다음, 도4는 본 발명의 와이어 로프 코어를 사용하여 제작된 와어어 로프(20)의 일실시예 구조를 보인 단면도로서, 본 발명의 코어(14)를 중심으로 그 외측으로 6개의 외층 스트랜드(19)가 연선되어진 구조를 취하고 있다.

상기 코어(14)는 외층 스트랜드(19)의 연선시에 코어측으로 가해지는 압력과 고온분위기에 의해서 플라스틱 코팅층(13)의 표면부에서 부분적인 변형이 발생되어 코어(14)와 외층 스트랜드(19) 사이의 공간부와 일치하는 형상으로서의 대략 삼각형 단면의 핀(13a)이 형성된다. 이러한 핀(13a)은 서로 인접하는 각 외층 스트랜드(13)간의 직접적인 접촉을 방지하여 와이어 로프 자체의 피로수명 저하를 방지하는 역할을 하게 된다.

이와같은 구조로 이루어진 와이어 로프(20)는 그 사용중에 코어(14)의 표면부에 형성된 그리스 충전홈(17)에 채워진 그리스(17)가 외층 스트랜드(19)로 흘러나와 외층 스트랜드간 및 외층 스트랜드를 구성하는 각 소선간에 원활한 윤활이 이루어지도록 함과 아울러 각 소선 및 스트랜드의 표면에 그리스층을 형성하여 방청이 이루어질 수 있도록 하게 된다.

상기 실시예에서는 본 발명의 와이어 로프 코어에 6개의 외층 스트랜드가 연선된 구조에 대하여 설명하고 있으나, 본 발명의 와이어 로프 코어는 그 외에 다양한 구조를 갖는 와이어 로프의 코어로 사용될 수 있음은 물론이고, 코어의 플라스틱 코팅층에 형성되는 그리스 충전홈의 형상 및 배열상태는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변화될 수 있을 것이다.

이상에서 살펴본 바와같이, 본 발명의 와이어 로프 코어는 코어 스트랜드의 외주면에 코팅된 플라스틱의 표면상에 대략 타원형의 요입홈으로 이루어진 그리스 충전홈을 형성하여 그 내부에 그리스가 충전되도록 함으로써 본 발명의 코어가 사용된 와이어 로프에서는 그리스 충전홈에 충전된 그리스가 지속적으로 그 공급되어 각 스트랜드간 및 스트랜드를 구성하는 소선간에 원활한 윤활작용이 이루어지도록 하는 효과가 있다.

그리고, 본 발명의 와이어 로프 코어에서는 상기와 같은 원활한 윤활작용과 더불어 와이어 로프를 구성하는 각 소선의 표면에 윤활제 피막이 형성되도록 함으로써 대기나 습기와의 직접적인 접촉이 방지되도록 하여 각 소선 및 스트랜드의 방청이 이루어지도록 하는 효과도 아울러 지니고 있다.

이상의 사실을 종합하여 볼 때, 본 발명의 와이어 로프 코어는 와이어 로프에 윤활유의 지속적인 공급이 이루어지도록 하여 원활한 윤활작용과 효과적인 방청의 결과로 와이어 로프의 피로수명이 증대될 수 있도록 하는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 다수개의 소선 와어어가 연선되어 이루어진 코어 스트랜드의 외주면에 플라스틱 코팅층이 형성된 와이어 로프 코어에 있어서, 상기 플라스틱 코팅층의 전체 표면에 걸쳐 그리스 충전홈이 균일하게 형성된 것을 특징으로 하는 와이어 로프 코어.
2. 제1항에 있어서, 상기 그리스 충전홈은 코어의 길이방향으로 평행한 장축을 갖는 타원형의 요홈부로 구성됨을 특징으로 하는 와이어 로프 코어.
3. 코어 스트랜드의 외주면에 형성된 플라스틱 코팅층의 표면에 그리스 충전홈이 구비되고 그 그리스 충전홈에 그리스가 충전된 코어를 중심으로 그 외측으로 다수개의 외측 스트랜드가 연선되어 구성됨을 특징으로 하는 와이어 로프.