KR20040054549A - 피복형 와이어 로프 - Google Patents

Abstract

엘리베이터용 또는 하역기계용으로 적합한 와이어 로프이며, 각 측방 스트랜드가, 통상의 선형상체와 이것보다도 큰 직경을 갖는 적어도 1개의 수지 선형상체를 합쳐 꼬아서 구성되고, 상대적으로 직경이 큰 상기 수지 선형상체의 존재에 의해, 상기 측방 스트랜드와 중심 로프 사이, 인접하는 측방 스트랜드 사이에 각각 간극이 형성되고, 그들 간극을 통하여 외층 피복용의 수지가 압입 충전되고, 중심 로프와 외측 스트랜드의 접촉에 의한 마모 및 인접하는 외측 스트랜드끼리의 접촉에 의한 마모, 시브와 외측 스트랜드와의 메탈 터치에 의한 마모를 방지한다.

Description

피복형 와이어 로프{PROTECTIVE COATED WIRE ROPE}

본 발명은 주로 엘리베이터나 하역 기계 등의 동삭(動索)으로서 적합한 피복형 와이어 로프에 관한 것이다.

엘리베이터나, 크레인으로 대표되는 하역 기계에 사용되는 동삭은, 시브(sheave)를 경유해서 이동되거나, 권취되거나 하므로, 로프의 전장에 걸쳐서 장력과 벤딩이 작용하는 가혹한 조건에 놓여진다.

종래, 이러한 동삭으로서는, JIS·G·3525나 3546 등으로 규정되는 것과 같이, 섬유 또는 강의 스트랜드, 로프로 제작된 중심 로프의 외주에, 복수개의 측방 스트랜드를 배치하여 합쳐서 꼰 구조의 것이 사용되고 있었다.

그러나, 이 구조에서는, 중심 로프와 측방 스트랜드에 높은 면압이 생기고, 또한, 로프가 시브 등에서 구부려짐으로써 중심 로프와 측방 스트랜드의 마찰이 발생한다. 이것에 의해 중심 로프가 마멸되어 로프의 직경이 감소하면, 점점 더 인접하고 있는 측방 스트랜드끼리의 면압이 증가한다. 그 결과, 각 스트랜드가 마모되거나, 중심 로프와 측방 스트랜드를 구성하는 각각의 소선의 단선이 발생한다는 문제가 있었다.

이 대책으로서, 중심 로프와 측방 스트랜드 사이에, 열가소성 수지층을 개재시킨 동삭용 로프가 있다. 이 선행 기술에 의하면, 중심 로프와 측방 스트랜드와의 금속적 접촉은 방지되지만, 각 측방 스트랜드 사이는 적정한 간격유지가 되기 어렵다. 이 때문에, 각 측방 스트랜드가 서로 접촉해서 마모가 발생하기 쉽다. 또, 시브와 측방 스트랜드가 상시 메탈 터치하여 상대 미끄럼운동하므로, 경도가 상대적으로 연질인 시브가 마모되어, 고가인 시브의 교환에 막대한 수고와 시간이 걸리는 점에 문제가 있었다. 또, 마모 경감을 위해 유분을 도포하면, 시브와 로프간의 마찰 계수가 변화되어, 시브와 로프 사이에 미끄럼이 생겨서 시브의 회전이 로프에 정확하게 전달되기 어렵게 된다. 그 결과, 로프에 연결된 물체(예를들면 엘리베이터 카고, 하역 대상물 등)의 위치 제어의 정밀도가 저하되어, 시브로서 특수한 홈가공을 시행한 것을 사용할 필요가 생기거나 하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해서 행해진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 중심 로프와 외측 스트랜드의 접촉에 의한 마모, 외측 스트랜드 상호의 접촉에 의한 마모, 및 시브와 외측 스트랜드의 메탈 터치에 의한 마모를 방지할 수 있고, 게다가 시브와 로프 전체의 양호한 마찰 접촉(구동력 전달)을 실현할 수 있고, 제작도 용이한 피복형 와이어 로프를 제공 하는 것에 있다.

도 1은 본 발명에 의한 피복형 와이어 로프의 제 1 양태를 부분적으로 절결하여 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1의 확대 단면도이다.

도 3a는, 본 발명에서 사용되는 수지 선형상체의 하나의 예를 확대해서 도시한 부분 절결 사시도이다.

도 3b는, 본 발명에서 사용되는 수지 선형상체의 다른 예를 확대해서 도시한 부분 절결 사시도이다.

도 4a는, 제 1 양태에 있어서의 측방 스트랜드의 확대 사시도이다.

도 4b는 도 4a의 단면도이다.

도 5는 제 1 양태의 로프를 외층 피복전의 상태(맨 로프의 상태)로 도시한 단면도이다.

도 6a는 외층 피복공정을 도시한 설명도이다.

도 6b는 피복시의 수지의 침투 상태를 모식적으로 도시한 설명도이다.

도 7a는 본 발명에 의한 피복형 와이어 로프의 제 2 양태를, 외층 피복전의 상태(맨 로프 상태)로 도시한 단면도이다.

도 7b는 제 2 양태의 로프의 단면도이다.

도 8은 본 발명에 의한 피복형 와이어 로프의 제 3 양태를 도시한 부분 절결 사시도이다.

도 9는 도 8의 확대 단면도이다.

도 10은 제 3 양태에 있어서의 측방 스트랜드의 확대 사시도이다.

도 11은 제 3 양태의 측방 스트랜드의 단면도이다.

도 12는 제 3 양태를 로프의 외층 피복전의 상태(맨 로프의 상태)로 도시한 단면도이다.

도 13a는 본 발명에 의한 피복형 와이어 로프의 제 4 양태를 로프의 외층 피복전의 상태(맨 로프의 상태)로 도시한 단면도이다.

도 13b는 제 4 양태에 있어서의 측방 스트랜드의 확대 단면도이다.

도 14는 본 발명 로프의 시험 지그를 도시한 설명도이다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 피복형 와이어 로프는, 중심 로프와, 이것의 외주에 배치되어서 합쳐서 꼬여진 복수개의 측방 스트랜드와, 측방 스트랜드의 외주를 덮는 피복수지층을 갖는 피복형 와이어 로프로서, 상기 각 측방 스트랜드는, 이것을 구성하는 복수개의 합쳐서 꼬여진 선형상체중 적어도 1개가, 나머지의 선형상체보다도 상대적으로 큰 외경을 갖는 수지 선형상체로 이루어져 있고, 상기 수지 선형상체의 존재에 의해, 상기 각 측방 스트랜드와 중심 로프 사이, 및 인접하는 각 측방 스트랜드끼리의 사이에 각각 간극이 형성되고, 그들 간극에 외층 피복용의 수지가 채워져 있는 것을 특징으로 하고 있다.

상세하게는, 측방 스트랜드는, 수지 선형상체 이외의 선형상체로 구성되는 외접원과, 수지 선형상체로 구성되는 상대적으로 큰 외접원을 가지고, 상기 수지 선형상체로 구성되는 외접원에 의해 각 측방 스트랜드 사이에 거의 균등한 크기의 간극이 형성되고, 동시에 각 측방 스트랜드와 중심 로프간에도 외접원에 의해 거의 균등한 크기의 간극이 형성된다.

이러한 구성에 의하면, 각각의 측방 스트랜드의 외층이, 상대적으로 외경이굵은 수지 선형상체를 적어도 1개 갖고 있기 때문에, 중심 로프의 주위에 측방 스트랜드를 배치하여 합쳐서 꼰 상태에 있어서, 각 측방 스트랜드의 수지 선형상체가 인접하는 각 측방 스트랜드에 부분적으로 접하고, 또, 동시에 중심 로프와 부분적으로 접한다. 수지 선형상체 이외의 다른 선형상체는 외경이 상대적으로 가늘기 때문에, 인접하는 측방 스트랜드 사이에 거의 균등한 간극이 확실히 형성되고, 또 측방 스트랜드와 중심 로프의 사이에도 거의 균등한 간극이 확실하게 형성된다.

이 때문에, 외층 수지가 전체 측방 스트랜드를 연결하는 외접원의 외측에 피복될 뿐만 아니라, 인접하는 각 측방 스트랜드 사이 및 측방 스트랜드와 중심 로프 사이에 침투하여, 중심 로프의 주위에 측방 스트랜드 사이의 계곡를 메우는 삼각형상의 수지층이 형성되고, 그것이 방사상으로 뻗어, 외층수지와 이어진다.

수지 선형상체의 존재에 의해 각 측방 스트랜드가 요철이 있는 이형상 단면이 되고, 그 수지 선형상체의 수지층이 외층수지와 접착하므로 일체성이 우수한 것이 된다.

각 측방 스트랜드 사이 및 측방 스트랜드와 중심 로프간의 각 수지층은, 스페이서겸 완충재로서 기능한다. 따라서, 유분을 도포할 필요 없이, 중심 로프와 외측 스트랜드 사이의 접촉에 의한 마모, 및 인접하는 외측 스트랜드 사이의 접촉에 의한 마모를 방지할 수 있고, 최외층의 수지층에 의해 시브와 외측 스트랜드와의 메탈 터치에 의한 마모가 방지되는 동시에, 시브와 로프 전체의 양호한 구동력 전달 관계를 실현할 수 있다.

바람직하게는, 본 발명의 피복형 와이어 로프는, 복수개의 금속제 선형상체와, 중심에 보강선을 가지고 상기 선형상체보다도 직경이 큰 1개 이상의 수지 선형상체를 준비하고, 중심 선형상체 또는 내층의 외주에 그들 금속제 선형상체와 수지 선형상체를 배치하여 합쳐서 꼬고, 수지 선형상체에 의해 볼록부분이 있는 이형상 단면의 측방 스트랜드를 작성하는 공정과, 상기 측방 스트랜드의 복수개를 중심 로프의 외주에 배치하여 전체를 합쳐 꼬아서, 맨 로프를 제작하는 공정과, 맨 로프를 수지압출기에 통과시키고, 용융된 수지를 수지 선형상체의 존재하에서 형성되어 있는 각 측방 스트랜드 사이의 스페이스를 통과시켜서 측방 스트랜드와 중심 로프간에 압입 충전하는 동시에, 각 측방 스트랜드 사이에 압입 충전하고, 더욱 측방 스트랜드의 외접원을 초과하는 두께의 외층을 형성하는 공정으로 제작된 것이다.

이 구성에 의하면, 피복공정이 1회로 끝나고, 측방 스트랜드를 중심 로프와 합쳐서 꼬기 이전에 미리 수지피복을 하지 않고 끝나므로, 제작이 용이하고 생산성도 높일 수 있는 이점이 있다.

바람직하게는, 각각의 측방 스트랜드에 있어서, 수지 선형상체는 2개 이상 사용되고, 각각이 원주상에서 이간된 위치에 배치되어, 다른 선형상체와 합쳐서 꼬여짐으로써, 나선형상의 홈과 유사한 유도로가 형성되도록 되어 있다.

이 구성에 의하면, 수지 선형상체가 2개 이상이기 때문에, 이웃의 측방 스트랜드와 메탈 터치를 피하면서 접점이 증가하여, 중심 로프와 측방 스트랜드 사이 및 측방 스트랜드에 균등한 간극을 안정하게 형성할 수 있고, 또한 굵은 수지 선형상체 사이의 원주상에 나선형상의 유도홈이 형성되므로, 중심 로프와 외측 스트랜드 사이 및 각 측방 스트랜드 사이로의 수지의 침투, 충전을 원활하게 행할 수 있다.

또, 수지 선형상체는, 바람직하게는, 중심의 보강선과 이것의 외주에 피복된 수지층을 가지고, 다른 선형상체에 대해 1.01∼1.1배의 직경을 갖고 있다.

이 양태에 의하면, 수지 선형상체가 다른 선형상체에 대해 1.01∼1.1배의 직경을 가지고 있기 때문에, 중심 로프와 측방 스트랜드 사이 및 측방 스트랜드 사이에 메탈 터치를 일으키지 않고 수지의 침투에 적합한 균등한 알맞은 크기의 간극을 형성할 수 있다. 게다가, 각 수지 선형상체가 보강선을 갖고 있으므로, 측방 스트랜드로서 필요한 강도도 확보할 수 있다.

바람직하게는, 수지 선형상체의 수지층은, 외층 피복용의 수지와 동등한 재질로 이루어져 있다. 이것에 의하면, 수지 선형상체의 수지가, 충전된 외층 피복용의 수지의 열로 연화 또는 용융되어, 접착력 등이 동등하고 균질한 접합 상태를 형성할 수 있다.

바람직하게는, 중심 로프는, 로프 본체의 외주에 수지피복층을 설치한 것이 사용된다. 이것에 의하면, 중심 로프와 측방 스트랜드 사이의 접촉을 확실하게 방지하고, 또한 중심 로프와 측방 스트랜드 사이에 침투한 외층 피복용의 수지를 확실하게 접합 일체화할 수 있다.

본 발명의 다른 형태나 이점은 이하의 상세한 설명에서 밝히지만, 본 발명의 기본적 특징을 구비하고 있는 한, 실시예에 도시되는 구성에 한정되는 것은 아니다. 당업자는 본 발명의 사상 또는 범위로부터 벗어나지 않고, 여러가지의 변경 및 수정이 가능하게 되는 것은 명백할 것이다.

(실시예)

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 1 내지 도 6은 본 발명에 의한 피복형 와이어 로프의 제 1 양태를 도시하고 있다.

도 1과 도 2에서, 부호 1로 나타내는 것은 중심 로프이며, 소선(素線) 또는 스트랜드를 합쳐 꼬아서 구성된 중심 로프 본체(1a)의 외주에, 합성수지 피복층(1b)을 설치하여 이루어진다. 상기 중심 로프 본체(1a)의 구조는 임의이지만, 이 예에서는 중심 선형상체(101)의 주위에, 6개의 측방 선형상체(102)를 배치하여 합쳐서 꼰 1×7구조로 되어 있다.

2는 상기 중심 로프(1)의 주위에 배치되어 합쳐 꼬여진 복수개(도면에서는 6개)의 측방 스트랜드이다. 3은 상기 측방 스트랜드(2)를 내포하도록 행해진 합성수지질의 외층 피복(전체 피복)이며, 인접하는 각 측방 스트랜드(2, 2)의 간극, 각 측방 스트랜드(2)와 중심 로프(1)의 간극을 메우도록 충전되어 있다.

즉, 300은 인접하는 측방 스트랜드(2, 2) 사이로의 충전 부분, 301은 측방 스트랜드(2)와 중심 로프(1) 사이로의 충전 부분, 302는 측방 스트랜드(2)의 외경을 연결하여 그려지는 외접원(D3)을 넘어서 둘러싸는 원통형상의 외층 부분이며, 외층 부분(302)은, 방사상의 충전 부분(300)에 의해 내층으로서의 충전 부분(301)과 일체화되어 있다. 충전 부분(301)은 중심 로프(1)의 합성수지 피복층(1b)과 접합 일체화되어 있다.

상기 측방 스트랜드(2)는, 중심 선형상체(중심 멤버)(201)와 이것을 둘러싸는 측방용의 복수개의 선형상체(202, 4)로 이루어져 있다. 이 예에서는, 도 4와 같이, 중심 선형상체(201)의 주위에 6개의 측방용의 선형상체를 배치하여 합쳐서 꼰 1×7 구조로 하고 있다.

상기 측방용의 선형상체는, 금속제의 선형상체(202)와, 1개 이상(이 예에서는 2개)의 수지 선형상체(4)의 2종류로 구성되어 있고, 수지 선형상체(4)는, 금속제의 선형상체(202)보다도 큰 외경을 갖고 있다.

상기 선형상체(201, 202)는, 통상의 경우, 강 소선이 사용된다. 또, 상기 중심 로프 본체(1a)의 중심 소선(101)과 측방 소선(102)도 강 소선이 사용된다. 강 소선은, 로프에 높은 강도가 요구되는 경우, 인장강도 240kg/cm²이상의 것을 사용한다. 이러한 강 소선은, 탄소함유량이 0.70wt% 이상의 원료선재를 와이어 드로잉가공함으로써 얻어진다. 강 소선은 표면에 얇은 내식성 피복 예를들면 아연도금, 아연·알루미늄 합금 도금 등을 가지고 있는 것을 포함한다.

수지 선형상체(4)는 전체가 수지로 구성되어 있어도 좋다. 그러나, 스트랜드를 구성했을 때에, 강도 멤버로서 기능시키는 것이 요망되므로, 도 3a와 도 3b와 같이, 중심으로 보강선(4a)을 가지고, 그 주위에 수지층(4b)을 설치한 복합 구조로 하는 것이 바람직하다. 수지층(4b)은 보강선(4a)에 대해 접합되어 있다. 이러한 수지 선형상체(4)는, 보강선(4a)을, 용융 수지액중을 통과시켜서 수지를 부착시킨 후, 잉여분을 제거하든지, 또는, 수지 압출기의 다이스중에 통과시킴으로써 연속적으로 얻을 수 있다.

상기 보강선(4a)은, 도 3a와 같이 1개라도 좋고, 도 3b와 같이 복수개의 소선(400)을 합쳐서 꼰 것이라도 좋다. 보강선(4a)으로서는, 강 소선이 통상 사용되지만, 이것 대신에 합성섬유라도 좋다. 이 경우의 합성 섬유로서는, 아라미드, 초고분자량 폴리에틸렌, 전방향족 폴리에스테르 등으로부터 선택되는 고강도 저신도 섬유가 바람직하고, 이러한 섬유로 이루어지는 얀(yarn)을 다수개 모아서 다발로 하고, 그 다발을 평행하게 꼬지않고 합치든지 또는 긴 리드로 꼼으로써 만들어진다.

수지층(4b)의 형성에 사용하는 수지는, 폴리염화비닐, 나일론, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 이들 수지의 공중합체 등 보강선(4a)에 대해 접착성이 좋은 것을 사용할 수 있다. 그러나, 외층 피복(3)의 수지와의 양호한 접착성을 얻는 관점에서, 외층 피복(3)의 수지와 동일 또는 근사한 재질의 열가소성 수지인 것이 바람직하다.

외층 피복(3)의 수지로서는, 내마모성, 내후성, 유연성(내스트레스 크랙성)에 더하여, 시브와의 마찰 계수의 조정을 도모하기 위해 적절한 탄성을 가지고 마찰 계수가 비교적 높은 것이 바람직하므로, 예를들면, 아크릴계 수지, 폴리우레탄계 수지, 에테르계 폴리우레탄의 엘라스토머 등을 사용할 수 있다. 따라서, 수지층(4b)도 이 고분자재료를 사용하는 것이 바람직하다. 중심 로프 피복층(1b)도 이 수지가 바람직하다.

상기 수지 선형상체(4)의 직경은, 다른 선형상체(202)의 직경에 대해 101% 이상인 것이 필요하다. 이것 미만에서는 측방 스트랜드로 했을 때에, 선형상체로구성되는 외접원으로부터 극히 조금밖에 수지 선형상체(4)가 밖으로 돌출하지 않게 되어, 로프로 꼬았을 때에, 인접하는 측방 스트랜드(2, 2) 사이에 외층용의 수지의 침투를 돕는데 충분한 크기의 간극을 형성할 수 없기 때문이다.

선형상체(202)에 대한 직경비의 상한은 110% 정도이다. 이것보다도 직경비가 크면, 선형상체(202)의 사이에 수납하는 것이 어렵게 되어, 떠올라서 벗어나 버리거나, 인접하는 측방 스트랜드(2, 2) 사이에 형성되는 간극이 지나치게 커져, 그 결과, 단위 단면에서의 강충전율이 저하되기 때문이다.

상기 직경비가 얻어지도록 수지층(4b)과 보강선(4a)의 굵기를 선정하는데, 보강선(4a)을 강도 멤버로서 작용시키는 점에서, 다른 종류의 선형상체(202)와 동등하든지 또는 적절하게 가는 직경으로 한다. 강도 밸런스의 관계와, 사용하는 선재의 종류를 적게 해서 코스트를 싸게 하는 점에서는, 선형상체(202)와 동등하게 하는 것이 보다 바람직하다.

수지 선형상체(4)가 복수개일 경우, 원주상에서 서로 이간한 위치, 바람직하게는 대칭적 위치에 배치되고, 다른 선형상체(202)와 함께 소정의 피치로 합쳐 꼬여진다.

따라서, 수지 선형상체(4)는 합쳐 꼬여진 상태에서는, 도 4a와 같이, 스트랜드의 길이 방향을 따라서 나선형상이 된다. 수지 선형상체(4)는 그 이외의 선형상체(202)에 대해 상대적으로 직경이 크기 때문에, 도 4b와 같이, 측방 스트랜드(2)는, 통상의 선형상체(202)로 구성되는 외접원(D1)을 수지 선형상체(4)의 외접원(D2)이 둘러싼 형태로 된다.

이러한 측방 스트랜드(2)의 복수개를 중심 로프(1)의 주위에 배치하고, 합쳐서 꼼으로써 도 5와 같은 맨 로프(A)가 된다. 스트랜드의 꼬는 방향과 로프의 꼬는 방향은 반대인 것이 바람직하고, 예를들면, 스트랜드의 꼬는 방향을 S방향으로 했을 때에는, 로프의 꼬는 방향을 Z방향으로 한다.

또한, 각 측방 스트랜드(2, 2)에서의 수지 선형상체(4)의 원주상에서의 위치는, 도 5에 예시하는 바와 같이 랜덤하게 되어 있는 편이 좋다. 이것은 또, 로프 제작의 용이화의 점에서도 좋다.

이러한 맨 로프(A)에서는, 나선형상의 수지 선형상체(4)의 외접원(D2)에 의해 각 측방 스트랜드(2, 2) 사이에 적당한 간극(S1)이 대략 균등하게 만들어지고, 동시에 측방 스트랜드(2)와 중심 로프(1) 사이에도, 나선형상의 수지 선형상체(4)의 외접원(D2)에 의해 적당한 간극(S2)이 대략 균등하게 만들어진다.

이 상태에서 맨 로프(A)를 세정하고, 전체를 100℃ 전후로 예열한 뒤 외층 피복(3)을 행한다. 이것은 통상, 도 6a와 같이, 용융한 수지(30)를 가압 압출하는 압출기(9)의 다이스(90)중에 맨 로프(A)를 통과시킴으로써 연속적으로 행해진다.

이 피복 압출시에, 도 6b와 같이 용융 수지(30)는 상기 각 측방 스트랜드(2, 2) 사이에 형성되어 있는 균등한 간극(S1)에 압입 충전되고, 이 간극(S1)과 통해 있는 측방 스트랜드(2)와 중심 로프(1) 사이의 간극(S2)에 충전되어 그 간극을 메운다.

도 4a로부터 알 수 있는 바와 같이, 큰 직경의 수지 선형상체(4, 4)의 사이에는, 나선형상 홈과 유사한 유도로가 형성된다. 이 때문에, 그 유도로를 따라서용융 수지(30)를 원활 확실하게 측방 스트랜드(2)와 중심 로프(1) 사이에 유입시키고, 또 각 측방 스트랜드(2) 사이에 충전시킬 수 있다. 이것과 인접측 스트랜드와의 접점이 증가하여 간극이 안정되는 점에서, 측방 스트랜드(2)의 수지 선형상체(4)는 2개이상인 것이 바람직하다.

각 측방 스트랜드(2, 2)에서의 수지 선형상체(4)은 상기와 같이 예열되어 있고, 이 상태에서 고온의 용융 수지(30)와 접촉하여 가열되기 때문에, 적어도 수지층(4b)의 표면이 끈적거리거나 혹은 용융하고, 후자의 경우에는, 그 용융된 수지분도 간극(S1)이나 간극(S2)을 통해서 침투하여, 중심 로프(1)의 피복층(1b)과 융착된다. 즉, 수지 선형상체(4)는 피복용 용융 수지의 일부로도 되어, 로프 내부로부터의 수지 보급작용을 한다.

이것들에 의해, 도 2와 같이, 각 측방 스트랜드(2, 2) 사이에 그것들의 계곡을 메우는 삼각형과 유사한 형태를 이룬 방사상의 침투 수지층(300)을, 측방 스트랜드(2)와 중심 로프(1) 사이에 상기 침투 수지층(300)과 일련의 링 형상을 이루는 침투 수지층(301)을 각각 확실하게 형성할 수 있다.

용융 수지(30)는 최종적으로 전체 측방 스트랜드(2)를 덮지만, 측방 스트랜드(2)는 굵은 수지 선형상체(4)를 혼재시키고 있기 때문에 접착 표면적이 크고 또한 요철이 있는 복잡한 단면형상으로 되어 있고, 그 상태에서 수지층(4b)이 용융 수지(30)와 접착 또는 융착한다. 따라서, 측방 스트랜드(2)를 둘러싸도록 완성된 원통형상의 외층(302)의 내측 부분과 측방 스트랜드(2)와의 접착력이 높아, 어긋남에 대한 저항이 커진다.

게다가, 외층(302)은 상기 측방 스트랜드(2, 2) 사이에서는 그것들의 계곡을 메우는 역삼각형과 유사한 형상의 방사상의 침투 수지층(300)에 의해 측방 스트랜드(2)와 중심 로프(1) 사이의 링형상의 침투 수지층(301)과 일체로 접합된다.

중심 로프(1)의 수지층(1b), 측방 스트랜드(2)의 수지 선형상체(4)의 수지 및 외층 수지층(3)을 동일한 재질로 했을 경우, 열을 가하면 융착하기 쉽고, 단면내의 수지의 물리적, 화학적 성질이 균일하기 때문에, 시브와의 마찰력이나 전단력에 의해 피복이 찢어지거나, 어긋나거나 하는 일이 생기기 어렵다.

본 발명은, 측방 스트랜드(2)의 외층을 구성하는 선형상체에 수지 선형상체(4)를 혼재시킴으로써 각 측방 스트랜드(2, 2) 사이 및 측방 스트랜드(2)와 중심 로프(1) 사이의 간극 형성을 행하므로, 각 측방 스트랜드 전체를 미리 수지피복하는 공정이 불필요하고, 로프의 전체 피복시에 측방 스트랜드의 수지피복을 행할 수 있다. 따라서, 피복공정도가 1회로 끝나, 생산성이 좋아 코스트를 염가로 할 수 있다.

게다가, 본 발명과 달리 측방 스트랜드(2)를 미리 수지피복해 두고, 그것을 피복 중심 로프와 합쳐 꼬고, 그 외주에 전체 수지피복을 시행한 경우에는, 원통형상의 피복 측방 스트랜드와 원통형상의 피복 중심 로프 사이에 수지가 침투하기 어렵고, 간극이 발생하여, 측방 스트랜드와 중심 로프의 일체화가 손상될 가능성이 있지만, 본 발명은 이러한 걱정이 해소된다. 또, 강재 충전율도 높게 할 수 있기 때문에, 강도도 양호한 것으로 할 수 있다.

상기 외층(302)의 측방 스트랜드(2)의 외경(외접원(D3))으로부터의 두께는,이것이 지나치게 얇으면 내구성이 떨어지고, 마모 수명도 저하된다. 그러나 지나치게 두꺼우면 동삭으로서 필요한 유연성이 손상되고, 또 로프 직경이 굵어져서 강도 효율이 저하되므로, 통상, 로프 직경의 1/5 이하 예를들면 0.3∼2.0mm 정도로 하는 것이 바람직하다.

도 7은 본 발명의 제 2 양태를 도시하고 있다. 이 예에서는, 측방 스트랜드(2)의 외층을 구성하는 선형상체중 3개를 수지 선형상체(4)로 하고, 이것을 3개 등간격으로 배치하고 있다. 측방 스트랜드는 1개만을 상세하게 도시하고, 다른 측방 스트랜드는 간략화하고 있다. 그 외는 제 1 양태와 동일하므로, 동일 부분에 동일 부호를 붙이고, 설명은 생략한다.

본 발명에서, 중심 로프(1)의 구성, 측방 스트랜드(2)의 구성은 특별히 한정은 없다. 도 8 내지 도 12는 본 발명의 다른 양태(제 3 양태)를 도시하고 있고, 중심 로프(1)의 본체(1a)가 7×7의 IWRC로 구성되어 있고, 그 외주에 수지피복층(1b)이 설치되어 있다.

측방 스트랜드(2)는 8×S(17+2) 구조로 되어 있다. 상세하게는, 측방 스트랜드(2)의 중심 멤버는, 굵은 중심 선형상체(201')의 주위에 9개의 가는 선형상체(203)를 배치한 내층(2a)으로 되어 있고, 내층(2a)의 주위에 외층으로서, 7개의 강제의 선형상체(201)와 1개 이상(도면에서는 2개)의 수지 선형상체(4)가 배치되어 합쳐 꼬아져 있다. 수지 선형상체(4)는 3개의 선형상체와 4개의 선형상체의 사이에 배치되어 있다. 수지 선형상체(4)의 구성, 강 소선과의 직경의 비, 사용하는 수지, 외층 피복의 조건, 및 작용 등 모두는 제 1 양태와 동일하기 때문에,설명은 원용한다.

도 13은 수지 선형상체(4)를 3개 사용한 예를 도시하고 있고, 강 소선(201)의 2개 간격으로 수지 선형상체(4)를 배치하고 있다. 다른 구성 등은 제 1 실시예와 동일하므로, 설명을 원용한다.

본 발명을 적용해서 피복형 로프를 제작했다. 중심 로프는, 1×7 구조의 중심 로프 본체에 에테르계 폴리우레탄(쇼어 경도 D스케일 90)을 피복한 구조를 가지고, 외경 3.0mm 이다. 그리고, 이 중심 로프의 주위에, 1×7 구조의 측방 스트랜드를 6개 배치하여 합쳐서 꼬았다.

각 측방 스트랜드는, 외층을 구성하는 6개의 선형상체중 4개를 강 소선으로 하고, 2개를 수지 선형상체로 했다. 강 소선은 직경 1.00mm의 것을 사용하고, 수지 선형상체는, 직경 1.00mm의 강 소선에 에테르계 폴리우레탄(쇼어 경도 D스케일 90)을 압출기로 피복한 직경 1.1mm의 것을 사용했다. 이들 수지 선형상체를 강 소선 사이에 배치하고, S방향으로 꼬기 피치 30mm로 합쳐 꼬아서, 측방 스트랜드를 얻었다.

상기 사양의 측방 스트랜드를 6개 작성하고, 그들 측방 스트랜드를 중심 로프의 주위에 배치하고, 꼬기 피치 80mm로 Z방향으로 합쳐 꼬아서 맨 로프로 했다.

맨 로프를 검사한 바, 각 측방 스트랜드 사이에는 0.2mm의 간극이 균등하게 벌어져 있고, 중심 로프와 측방 스트랜드 사이에는 0.1mm의 간극이 형성되어 있었다.

맨 로프를 세정후, 100℃로 예열하고, 200℃로 용융한 에테르계 폴리우레탄(쇼어 경도 D스케일 90)을 압출기로 피복하고, 외층(D3)의 두께 1.0mm, 외경 11mm의 피복 로프를 얻었다.

피복 로프를 절단해서 현미경 관찰한 바, 피복수지는 인접하는 각 측방 스트랜드 사이에 완전히 충전되어 있고, 게다가, 측방 스트랜드와 중심 로프 사이에도 완전히 충전되어, 외층수지와 일체화 되어 있는 것이 확인되었다.

얻어진 피복 로프에 대하여, 도 14와 같이 지그로 피복(3)과 맨 로프(A)를 반대 방향으로 잡아 당겨 피복과 로프의 접착도를 시험했다. 비교를 위해, 측방 스트랜드로서, 수지 선형상체를 사용하지 않고 외층 소선을 전부 강 소선으로 한 로프에 대해서도 접착도 시험을 행했다. 그 결과, 본 발명 로프는, 수지 선형상체를 사용하지 않는 경우에 비해, 접착도는 약 80% 증가가 확인되었다. 현미경 관찰로 수지 충전율을 측정한 결과, 수지 충전율은 수지 선형상체를 사용하지 않는 경우에 비해 약 65% 증가해 있는 것이 확인되었다.

또, D(시브 직경)/d(로프 직경):20, 안전율:10, 둥근 홈 시브 사용의 조건으로 S구부림 시험을 행하고, 피복수지 이상 발생 회수를 조사했다. 그 결과, 수지 선형상체를 사용하지 않은 경우에는, 50000 사이클에서 피복 어긋남이 발생했지만, 본 발명 로프는 15O000 사이클에서도 이상이 생기지 않았다.

또한, 수지 선형상체의 수를 바꾸어, 1개로 한 경우, 피복과 로프와의 접착력은 수지 선형상체를 사용하지 않은 경우에 비해 약 50% 증가가 확인되었다. 또, 로프내의 수지 충전율은, 수지 선상형체 1개의 경우 40%, 3개에서는 80% 증가가 보였다.

피복수지 이상 발생 회수는, 수지 선형상체 1개의 경우도 100000 사이클에서도 이상이 생기지 않았다.

본 발명은 동삭에 적합한데, 현수교 행거 로프, 사장교 케이블, 스테이 등의 정삭(靜索)에도 적용할 수 있다. 이들의 용도에 적용한 경우, 피복수지가 측방 스트랜드를 둘러싸고 있을 뿐만아니라, 수지가 각 측방 스트랜드의 사이를 거쳐서 중심 로프와 측방 스트랜드 사이에 충전되어서 강고하게 접착 일체화되므로, 강과 수지와의 팽창율의 차이에 기인하는 피복물과 로프 본체간의 간극의 발생이 회피되어, 수분(결로에 의한 것을 포함함)에 의한 부식을 유효하게 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 중심 로프와 외측 스트랜드의 접촉에 의한 마모, 외측 스트랜드 상호의 접촉에 의한 마모, 및 시브와 외측 스트랜드의 메탈 터치에 의한 마모를 방지할 수 있고, 게다가 시브와 로프 전체의 양호한 마찰 접촉(구동력 전달)을 실현할 수 있고, 제작도 용이한 피복형 와이어 로프를 제공할 수 있다.

Claims (8)

1. 중심 로프(1)와, 이것 외주에 배치되어 합쳐서 꼬여진 복수개의 측방 스트랜드(2)와, 측방 스트랜드(2)의 외주를 덮는 피복수지층(3)을 갖는 피복형 와이어 로프로서, 상기 각 측방 스트랜드(2)는, 이것을 구성하는 복수개의 합쳐 꼬여진 선형상체중 적어도 1개가, 나머지의 선형상체보다도 상대적으로 큰 외경을 갖는 수지 선형상체(4)로 이루어져 있고, 상기 수지 선형상체(4)의 존재에 의해, 상기 각 측방 스트랜드(2)와 중심 로프(1)의 사이, 및 인접하는 즉방 스트랜드(2, 2) 끼리의 사이에 각각 간극(S1, S2)이 형성되고, 그들 간극에 외층 피복용의 수지(300, 301)가 채워져 있는 것을 특징으로 하는 피복형 와이어 로프.
2. 제 1 항에 있어서, 측방 스트랜드(2)는, 수지 선형상체 이외의 선형상체로 구성되는 외접원(D1)과, 수지 선형상체(4)로 구성되는 상대적으로 큰 외접원(D2)을 가지고, 상기 수지 선형상체(4)로 구성되는 외접원(D2)에 의해 각 측방 스트랜드 사이에 거의 균등한 크기의 간극(S1)이 형성되고, 동시에 각 측방 스트랜드(2)와 중심 로프(1) 사이에도 외접원(D2)에 의해 거의 균등한 크기의 간극(S2)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 피복형 와이어 로프.
3. 제 1 항에 있어서, 측방 스트랜드(2)에서, 수지 선형상체(4)는 2개 이상 사용되고, 각각이 원주상에서 이간된 위치에 배치되어, 다른 선형상체(202)와 합쳐서꼬여짐으로써, 나선형상의 홈과 유사한 유도로가 형성되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 피복형 와이어 로프.
4. 제 1 항에 있어서, 수지 선형상체(4)는, 중심의 보강선(4a)과 이것의 외주에 피복된 수지층(4b)을 가지고, 다른 선형상체(202)에 대해 1.01∼1.1배의 직경을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 피복형 와이어 로프.
5. 제 4 항에 있어서, 수지 선형상체(4)의 수지층(4b)이, 외층 피복용의 수지와 동일한 재질로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 피복형 와이어 로프.
6. 제 1 항에 있어서, 중심 로프(1)가, 로프 본체(1a)의 외주에 수지피복층(1b)을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 피복형 와이어 로프.
7. 제 1 항에 있어서, 피복형 와이어 로프는, 엘리베이터용 또는 하역 기계용인 것을 특징으로 하는 피복형 와이어 로프.
8. 1) 복수개의 금속제 선형상체와, 중심에 보강선을 가지고 상기 선형상체 보다도 직경이 큰 1개 이상의 수지 선형상체를 준비하고, 중심 선형상체 또는 내층의 외주에 그것들 금속제 선형상체와 수지 선형상체를 배치하여 합쳐 꼬아, 수지 선형상체에 의해 볼록부분이 있는 이형상 단면의 측방 스트랜드를 작성하는 공정과,

   2) 상기 측방 스트랜드의 복수개를 중심 로프의 외주에 배치하여 합쳐 꼬아, 맨 로프를 제작하는 공정과,

   3) 압출기에 맨 로프를 통과시키고, 용융한 합성수지를 수지 선형상체의 존재하에서 형성되어 있는 각 측방 스트랜드 사이의 스페이스를 통과시켜 측방 스트랜드와 중심 로프간에 압입 충전하는 동시에, 각 측방 스트랜드 사이에 압입 충전하고, 더욱 측방 스트랜드의 외접원을 넘는 두께의 외층을 형성하는 공정에 의해 만들어지는 것을 특징으로 하는 피복형 와이어 로프.