KR20040066009A - 로프 및 로프의 손상을 검출하기 위한 방법 - Google Patents

로프 및 로프의 손상을 검출하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

각각 로프에 의해 지탱되는 인장 하중을 지탱하도록 되어 있는 와이어 다발을 포함하는 로프에서, 하나의 소정 와이어는 로프에 인장 및 굽힘을 가함에 의한 하나의 소정 와이어 이외의 나머지 와이어들의 적어도 부분적인 파손 이전에, 로프에 인장 및 굽힘을 가함으로써 적어도 부분적으로 파손될 수 있도록 구성된다.

Description

로프 및 로프의 손상을 검출하기 위한 방법{ROPE AND METHOD FOR DETECTING DAMAGE THEREOF}
본 발명은 예를 들어 엘리베이터와 같은 물체를 이동시키기 위한 장치에서 사용될 수 있는 로프, 및 로프의 손상을 측정하기 위한 방법에 관한 것이다. JP-A-2001-261482에 의해 개시된 종래 기술의 로프에서, 와이어들의 외측 주연부가 각각 합성 수지로 코팅되고, 와이어 다발들 각각은 꼬여 있으며, 와이어 다발들은 꼬여서 로프를 형성하고, 로프의 외측 주연부는 합성 수지로 코팅된다.
JP-A-8-261972에 의해 개시된 종래 기술의 로프에서, 아라미드 섬유와 탄소 섬유가 꼬여서 로프를 형성하고, 탄소 섬유는 아라미드 섬유의 파손 이전에 파손될 수 있고, 탄소 섬유의 파손은 탄소 섬유를 통한 전압 증가로부터 검출된다.
JP-A-2001-302135에 의해 개시된 종래 기술의 로프에서, 로프는 광섬유를 포함하고, 로프의 열화는 광섬유의 광 전도도의 증가로부터 검출된다.
본 발명의 목적은 손상이 확실하고 쉽게 검출될 수 있는 로프와, 로프의 손상을 확실하고 쉽게 검출하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
각각 로프에 의해 지탱되는 인장 하중을 지탱하도록 되어 있는 와이어 다발을 포함하는 로프에서, 하나의 소정 와이어가 로프에 인장 및 굽힘을 가함에 의한 하나의 소정 와이어 이외의 나머지 와이어들의 적어도 부분적인 파손 이전에, 로프에 인장 및 굽힘을 가함으로써 적어도 부분적으로 파손될 수 있도록 구성되어 적어도 부분적인 파손이 나머지 와이어들의 적어도 부분적인 파손 이전에 하나의 소정 와이어 상에서 확실하게 일어나므로, 로프의 손상은 하나의 소정 와이어만을 모니터링함으로써 측정될 수 있어서 로프의 손상이 확실하게 확실하고 쉽게 검출될 수 있다.
하나의 소정 와이어가 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 하나의 소정 와이어 내에 발생되는 응력에 대한 하나의 소정 와이어의 (단위 단면적 당) (피로) 강도보다 더 큰 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 하나의 소정 와이어 내에 발생되는 최대 응력을 가질 수 있는 방식으로, 하나의 소정 와이어가 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 나머지 와이어들 내에 발생되는 최대(최고) 응력보다 더 큰 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 하나의 소정 와이어 내에 발생되는 최대(최고) 응력과, 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 나머지 와이어들 내에 발생되는 응력에 대한 나머지 와이어들의 (단위 단면적 당) (피로) 강도보다 더 낮은 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 하나의 소정 와이어 내에 발생되는 응력에 대한 하나의 소정 와이어의 (단위 단면적 당) (피로) 강도를 가질 수 있으면, 예를 들어,인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 하나의 소정 와이어 내에 발생되는 응력에 대한 하나의 소정 와이어의 (단위 단면적 당) (피로) 강도가 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 나머지 와이어들 내에 발생되는 응력에 대한 나머지 와이어들의 (단위 단면적 당) (피로) 강도보다 더 크지 않을 때, 하나의 소정 와이어가 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 나머지 와이어들 내에 발생되는 최대 응력보다 더 큰 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 하나의 소정 와이어 내에 발생되는 최대 응력을 가질 수 있으면, 그리고/또는 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 하나의 소정 와이어 내에 발생되는 최대 응력이 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 나머지 와이어들 내에 발생되는 최대 응력보다 더 작지 않을 때, 하나의 소정 와이어는 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 나머지 와이어들 내에 발생되는 응력에 대한 (단위 단면적 당) (피로) 강도보다 더 낮은 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 하나의 소정 와이어 내에 발생되는 응력에 대한 (단위 단면적 당) (피로) 강도를 가지면, 적어도 부분적인 파손은 하나의 소정 와이어 상에서 나머지 와이어들의 적어도 부분적인 파손 이전에 확실하게 일어난다.
로프의 종방향 위치에서, 하나의 소정 와이어의 단면적이 나머지 와이어들의 단면적보다 더 크면, 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 하나의 소정 와이어 내에 발생되는 최대 응력은 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 나머지 와이어들 내에 발생되는 최대 응력보다 더 크고, 그리고/또는 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 하나의 소정 와이어 내에 발생되는 응력에 대한 (단위 단면적 당) (피로) 강도는 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 나머지 와이어들 내에서 발생되는 응력에 대한 (단위 단면적 당) (피로) 강도와 비교해서 (피로) 강도의 크기 효과에 의해 감소되어, 적어도 부분적인 파손은 하나의 소정 와이어 상에서 나머지 와이어들의 적어도 부분적인 파손 이전에 확실하게 일어난다. 하나의 소정 와이어 및 나머지 와이어들의 단면적은 각각 와이어 다발의 종방향에서 일정한 것이 양호하다.
하나의 소정 와이어의 적어도 일부가 로프 내에서 나머지 와이어들에 대해 상대적으로 반경방향 외측면에 배열되거나 하나의 소정 와이어의 종방향 부분이 와이어 다발의 외측 주연부에 배열되면, 와이어 다발의 외측 주연부 상의 하나의 소정 와이어의 적어도 부분적인 파손은 나머지 와이어들과 비교하여 하나의 소정 와이어의 상대적으로 더 큰 최대(최고) 응력에 의해 확실하게 발생되고, 이는 로프 내의 응력이 발생되는 위치의 반경방향 거리 및 로프의 반경방향 중심(반경방향으로 0의 위치)에 따라 증가하기 때문이고, 또는 로프의 종방향 위치에서 하나의 소정 와이어가 와이어 다발의 외측 주연부에 배열되고 로프의 종방향 위치에서 하나의 소정 와이어의 단면적이 나머지 와이어들의 단면적보다 더 크면, 와이어 다발의 외측 주연부 상의 하나의 소정 와이어의 적어도 부분적인 파손은 나머지 와이어들과 비교해서 하나의 소정 와이어의 상대적으로 더 큰 최대(최고) 응력에 의해 그리고 나머지 와이어들과 비교해서 강도의 크기 효과에 기인한 상대적으로 더 작은 강도에 의해 확실하게 일어나며, 와이어 다발의 외부로부터 쉽게 측정될 수 있고 그리고/또는 관찰될 수 있다.
하나의 소정 와이어의 적어도 부분적인 파손을 확실하게 검출하기 위하여 하나의 소정 와이어의 전체 길이가 와이어 다발의 외측 주연부(반경방향 최외측 위치)에 배열되는 것이 양호하다.
하나의 소정 와이어의 최대(최고) 응력을 나머지 와이어들의 최대(최고) 응력보다 더 크도록 확실히 하기 위하여 하나의 소정 와이어의 종방향 탄성 계수가 로프 내의 나머지 와이어들의 종방향 탄성 계수보다 더 큰 것이 양호하다.
하나의 소정 와이어 및 나머지 와이어들은 금속성일 수 있으며, 하나의 소정 와이어는 자기적으로 투과될 수 있어서 하나의 소정 와이어의 파손이 자기적으로 검출될 수 있다. 하나의 소정 와이어 및 나머지 와이어들은 도전성일 수 있다. 하나의 소정 와이어는 로프의 종방향 길이 내의 하나의 소정 와이어의 종방향 대향 단부들 사이의 전위차가 로프의 종방향 길이 내의 나머지 와이어들의 종방향 대향 단부들 사이의 전위차와 동일한 방식으로 나머지 와이어들에 전기적으로 연결될 수 있어서, 와이어 상의 전기 화학적인 부식이 억제된다. 하나의 소정 와이어의 주성분은 나머지 와이어들의 주성분과 동일할 수 있다. 와이어 다발은 꼬일 수 있다. 와이어 다발은 와이어의 제1 꼬임 다발과 와이어의 제2 꼬임 다발을 포함할 수 있으며, 제2 꼬임 다발은 와이어의 제1 꼬임 다발 둘레에서 나선형으로 연장되어 와이어의 제1 꼬임 다발을 둘러싼다. 하나의 소정 와이어를 그의 적어도 부분적인 파손을 확실하고 쉽게 검출하도록 위치시키기 위하여, 하나의 소정 와이어는 와이어의 제2 꼬임 다발에 의해 포함되는 것이 양호하다. 로프는 제2 꼬임 다발을 둘러싸는 합성 수지 커버를 또한 포함할 수 있다.
로프에 인장 및 굽힘 중 적어도 하나를 가함으로써 나머지 와이어들의 적어도 부분적인 파손 이전에 적어도 부분적으로 파손될 수 있도록 구성된 적어도 두개의 소정 와이어들과 나머지 와이어들을 포함하는 와이어 다발에서, 적어도 두 개의 소정 와이어들이 와이어의 종방향에 대해 직교하는 방향에서 서로에 대해 적어도 부분적으로 접촉하고 나머지 와이어들 중 적어도 하나가 적어도 두 개의 소정 와이어들 사이의 적어도 부분적인 접촉을 적어도 부분적으로 차단하는 것이 방지되면, 적어도 두 개의 소정 와이어들 사이의 적어도 부분적인 파손의 전이가 유지되어 적어도 두 개의 소정 와이어들의 적어도 부분적인 파손을 확실하고 쉽게 검출한다.
상기 로프의 손상을 검출하기 위한 방법은 와이어 다발 내에 자장을 발생시키는 단계와 자속의 누출 정도에 대응하는 로프의 손상이 검출되도록 와이어 다발로부터의 자속의 누출을 측정하는 단계를 포함하므로, 로프의 손상은 로프가 움직이고 있을 때에도 로프에 대해 비접촉식으로 검출될 수 있다. 이러한 경우에, 자속은 와이어 다발 내에서 종방향으로 연장되는 것이 양호하다.
상기 로프의 손상을 검출하기 위한 장치는 와이어 다발 내에 자장을 발생시키도록 자화될 수 있는 한 쌍의 자기 코어와, 자속의 누출 정도에 대응하는 로프의 손상이 검출되도록 와이어 다발로부터의 자속의 누출을 측정하기 위한 자기 센서를 포함하므로, 로프의 손상은 로프가 움직이고 있을 때에도 로프와 자석 코어 쌍의 각각의 자석 코어와 자기 센서 사이에서 비접촉식으로 검출될 수 있다. 이러한 경우에, 자기 코어들은 와이어 다발 내에서 종방향으로 연장되는 자속을 발생시키도록 와이어 다발의 종방향으로 서로로부터 이격되고 자기 센서는 종방향으로의 자기 코어들 사이의 위치에서 자속의 누출을 측정할 수 있는 것이 양호하다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련하여 취해지는 본 발명의 실시예에 대한 이하의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도1은 로프의 종방향을 횡단하는 가상면을 따라 취한 본 발명의 로프의 단면도.
도2는 로프의 종방향에 대해 평행한 가상면을 따라 취한 본 발명의 로프 및 손상 검출 장치의 단면도.
도3은 로프의 굽힘 회수와 복수의 파손된 금속성 와이어들 각각과 로프의 인장 강도 사이의 관계를 도시하는 그래프.
도4는 로프의 손상을 검출하기 위한 공정을 도시하는 흐름도.
도5는 로프의 종방향을 횡단하는 가상면을 따라 취한 본 발명의 다른 로프의 단면도.
도6은 로프의 종방향을 횡단하는 가상면을 따라 취한 본 발명의 다른 로프의 단면도.
도7은 본 발명의 로프가 사용될 수 있는 엘리베이터의 개략적인 사시 투영도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 로프
12 : 제1 구조물
13 : 제2 구조물
31, 31, 32 : 금속성 와이어
22 : 스트랜드
50 : 파손 검출기
51 : 여자기
도7에서, 로프(10)를 수용하기 위한 풀리(5a, 5b)는 승객 또는 하물을 운반하기 위한 카(1)의 하부 상에 장착되고, 로프를 수용하기 위한 풀리(5e)는 안전 작동 하중의 약 절반이 카(1)에 의해 지탱될 때 카(1)를 균형잡기 위한 평형추(2) 위에 배열된다. 로프(10)를 수용하기 위한 풀리(5c, 5d)는 승강구(7)의 상부에 배열되고, 도르래(3a)를 포함하는 구동 장치(3)는 승강구(7)의 하부에 배열된다. 본 발명의 로프(10)는 로프(10)가 구동 장치(3)의 도르래(3a) 둘레에 감기도록 승강구(7)의 상부에 배열된 로프 홀더(6a)로부터 카(1)의 하부 상의 풀리(5a, 5b) 및 승강구(7)의 상부 상의 풀리(5c) 상으로 연장된다. 로프(10)는 승강구(7) 상부의 풀리(5d) 및 평형추(2)의 풀리(5e) 상으로 더 연장되어 승강구(7) 상부의 로프 홀더(6b)에서 종료한다.
로프(10)는 굽혀지고 도르래(3a)와 로프의 코팅 사이에 큰 마찰 계수를 가져서, 로프(10)는 더 긴 작동 수명을 가지며 도르래의 직경이 작을 때에도 구동력을 확실하게 전달할 수 있다. 예를 들어, 도르래의 직경은 종래 기술의 도르래와 비교하여 ⅓ 내지 절반일 수 있다. 그러므로, 구동 장치의 구동 토크는 종래 기술의 구동 장치와 비교하여 ⅓ 내지 절반일 수 있어서, 구동 장치는 상당하게 크기가 감소될 수 있다. 더욱이, 카(1)의 하부와, 평형추(2) 및 승강구(7)의 상부 위에 있는 풀리들의 직경도 유사하게 감소되어 오버헤드(최고층과 승강구의 천장 사이의거리) 및 피트 깊이(최하층과 승강구의 피트 사이의 거리)가 감소될 수 있다.
도1에서, 합성 수지 코팅(15)이 로프(10)의 중심부에 배열된 제1 구조물(12) 및 제1 구조물(12) 둘레에 배열된 제2 구조물(13)의 외부 상에 형성되어 있다.
제1 구조물(12)은 예를 들어 서로에 대해 대체로 평행한 금속성 와이어(21)를 꼬아서 각각 형성된 스트랜드(22)를 코어(23) 둘레에 꼬아서 내측 구조물(24)을 형성하고 내측 구조물(24)의 외측 주연부 상에 유기 재료 코팅(25)을 형성함으로써 형성된다. 코어(23)는 단일 유기 재료(수지), 유기 재료(수지)의 로프, 또는 금속성 와이어를 꼬아서 형성된 스트랜드로 형성될 수 있다. 더 긴 작동 수명을 얻기 위하여, 수지로 형성된 코어(23)가 양호하다. 서로에 대해 인접한 스트랜드(22)들 사이에 간극이 형성되어 코팅(25)으로 채워진다.
제2 구조물(13) 각각은 서로에 대해 대체로 평행한 금속성 와이어(31, 32)들을 꼬아서 외측 구조물(33)을 형성하고 외측 구조물(33)의 외측 주연부 상에 유기 재료 코팅(34)을 형성함으로써 형성된다. 금속성 와이어(32)는 외측 구조물(33)의 외측 주연부에 배열된다. 이러한 경우에, 금속성 와이어(32)의 직경은 금속성 와이어(21, 31)의 직경보다 더 크거나, 또는 금속성 와이어(32) 각각의 강도는 금속성 와이어(21, 31)의 강도보다 더 작다.
로프(10)에 가해진 인장에 의해 제1 구조물(12)과 제1 구조물(12) 둘레에 꼬인 각각의 제2 구조물(13) 사이에서 가압력이 발생되고, 반경방향 가압력 또한 로프를 풀리 및 도르래에 대해 가압함으로써 그들 사이에 발생된다. 로프의 굽힘은 로프가 풀리 및 도르래를 통과할 때마다 발생된다. 이러한 실제 작동 조건에서,제1 구조물(12)과 각각의 제2 구조물(13) 사이에서 그리고 금속성 와이어(21, 31, 32)들 사이에서 압축력이 발생되고, 각각의 금속성 와이어 내의 굽힘 응력 및 금속성 와이어들 사이의 상호 슬립이 발생된다. 그러므로, 금속성 와이어들은 응력 변동 및 프레팅을 야기하는 압축력 하의 슬립에 의해 적어도 부분적으로 파손된다. 로프의 굽힘에 의해 금속성 와이어 내에 발생되는 응력은 로프의 반경방향 중심으로부터의 금속성 와이어의 위치의 반경방향 거리의 증가 및 금속성 와이어의 직경의 증가에 따라 증가한다. 더욱이, 금속성 와이어 상의 슬립은 로프의 반경방향 중심으로부터의 금속성 와이어의 위치의 반경방향 거리의 증가에 따라 증가한다. 즉, 반경방향으로 최외측의 금속성 와이어가 가장 가혹한 조건을 견딘다.
로프에서, 코팅(25)은 제1 구조물의 스트랜드(22)들 사이에 삽입되고 코팅(34) 및 코팅(25)은 제2 구조물(13)들 사이에 삽입되어, 스트랜드(22)들 사이에 그리고 제1 및 제2 구조물(12, 13)들 사이에 배열된 금속성 와이어들 사이의 직접적인 접촉이 방지된다. 서로에 대해 대체로 평행한 금속성 와이어(21)들은 스트랜드(22) 내에서 서로 직접 접촉하고, 서로에 대해 대체로 평행한 금속성 와이어(31, 32)들은 제2 구조물(13) 내에서 서로 직접 접촉한다. 즉, 전반적으로, 점 접촉이 아닌 선 접촉이 금속성 와이어들 사이에 형성된다. 그러므로, 로프에 가해진 인장에 의해 금속성 와이어의 표면들 사이에 발생되는 압력이 감소되어 프레팅에 의해 야기되는 작동 수명의 감소를 억제한다. 다른 한편으로, 어떠한 경우에도, 금속성 와이어들은 긴 작동 시간 중에 로프의 반복된 굽힘에 의해 적어도 부분적으로 파손된다. 이러한 경우에, 로프의 외측 주연부 상에 배열된 금속성 와이어(32)가 금속성 와이어(21, 31)에 비해 더 큰 직경 또는 더 낮은 강도를 가지므로, 로프의 외측 주연부 상에 배열된 금속성 와이어(32)는 재료 강도 및 제조의 데이터 표에 관계없이 금속성 와이어(21, 31) 이전에 적어도 부분적으로 파손된다. 바꾸어 말하면, 금속성 와이어(32)는 다양한 조건에 관계없이 직경 또는 강도에 있어서 금속성 와이어(21, 31)와 현저하게 구별된다.
이러한 경우에, 금속성 와이어(32)가 프레팅을 고려한 피로 강도에 있어서 금속성 와이어(21, 31)와 적절하게 구별되면, 로프의 잔여 작동 수명과 금속성 와이어(21, 31) 이전에 파손되는 금속성 와이어(32)의 개수 사이의 관계가 알려진다. 그러므로, 로프의 외측 주연부 상에 배열된 파손된 금속성 와이어(32)의 개수를 측정함으로써, 로프의 강도가 측정될 수 있다. 즉, 언제 로프가 교체되어야 하는 지가 쉽게 알려진다.
도2는 금속성 와이어(32)의 파손을 검출하기 위한 원리를 도시하는 단면도이다. 도2에서, 설명의 편의상, 로프의 코팅(15, 34)은 금속성 와이어(32)를 노출시키도록 가상적으로 제거되어 있다. 파손 검출기(50)는 로프를 따라 배열된 두 개의 여자기(51)와, 로프로부터의 누출 자속을 검출하기 위한 자기 장치(52)를 포함한다. 여자기(51)에 전류를 가함으로써, 여자기(51)들 사이에서 발생된 자기가 로프의 코팅을 통해 금속성 와이어(32) 내로 흘러서 자속(53)을 발생시킨다. 금속성 와이어(32) 내에 파손이 존재하지 않으면, 자기 저항이 로프 내에서 일정하여 자속은 하나의 여자기(51)로부터 다른 여자기(51)로 흐른다.
파손부(32a)가 도면에 도시된 바와 같이 로프의 외측 주연부 상의 금속성 와이어(32) 내에 존재하면, 자기 저항이 파손부(32a)에서 증가하여 자속(531)이 로프의 외부로 흐른다. 로프 외부로의 누출 자속(531)의 양은 자기 저항의 정도, 즉 파손된 금속성 와이어(32)의 개수에 비례한다. 자기 장치(52)로 누출 자속(531)을 측정함으로써, 금속성 와이어의 파손뿐만 아니라 파손된 금속성 와이어의 개수도 알려진다. 로프의 외측 주연부 상에 있지 않은 금속성 와이어(32)의 파손이 존재하면, 자속은 금속성 와이어의 파손부의 외부 상에 배열된 금속성 와이어를 통과하여 로프 외부로의 누출 자속의 양은 감소된다. 그러므로, 자기 장치(52)로 파손을 검출하기가 어렵다.
본 발명의 로프에서, 상기 설명한 바와 같이, 금속성 와이어의 파손은 긴 사용 기간 후에 시작되고, 파손은 로프의 외측 주연부 상의 금속성 와이어(32) 상에서 일어나서, 로프의 외측 주연부 상의 금속성 와이어의 파손은 자기적으로 검출될 수 있다. 더욱이, 파손된 금속성 와이어의 개수는 누출 자속의 양으로부터 측정될 수 있다. 로프의 잔여 강도 및 로프의 잔여 강도의 미래의 변동은 파손된 금속성 와이어의 개수 및 로프의 잔여 강도의 기록 데이터 상에서 추정되어, 로프 교환 시점이 쉽게 결정될 수 있다.
도3은 굽힘 회수와 로프 강도 사이의 관계를 도시하는 그래프이며, 로프 강도는 로프의 사용 중에 굽힘 회수의 증가에 따라 점차 감소한다. 굽힘 회수가 굽힘 회수(N1)로 증가하여 금속성 와이어(32)의 파손이 시작되면, 로프의 강도는 급격하게 감소한다. 그 후에, 금속성 와이어(21, 32)의 파손이 (굽힘 회수(N2)에서) 시작되면, 로프의 강도는 갑작스럽게 감소한다. 파손된 금속성 와이어(32)의 개수로부터, 로프 강도가 알려진다. 그러므로, 파손된 금속성 와이어(32)의 개수가 소정값에 도달하면, 로프의 수명은 끝난다.
도4는 이러한 작동의 흐름도를 도시하고, 도3의 관계의 데이터 및 사용 빈도가 기록된다. 상기 데이터 및 도2에 도시된 열화 측정 방법에 의해 검출된 파손된 금속성 와이어의 개수로부터, 로프의 잔여 강도가 측정된다. 다른 한편으로, 금속성 와이어의 파손이 시작되면, 로프가 앞으로 계속 안전하게 사용될 수 있는 굽힘 회수가 파손된 금속성 와이어의 개수에 따라 결정되고, 허용 가능한 굽힘 회수는 사용 빈도에 의해 일수로 변환되어, 로프의 강도, 로프가 앞으로 사용될 수 있는 기간, 및 로프 교환 시점 등이 출력된다.
도5는 본 발명의 다른 실시예로서의 로프의 단면도이고, 도1 및 도5에 공통적으로 사용되는 도면 부호는 각각 공통 요소를 지시한다. 도1과 도5의 차이는 금속성 와이어(21, 31) 이전에 파손될 수 있는 금속성 와이어(32)의 개수가 감소된 것이다. 다른 구조는 도1에서와 동일하므로 상세히 설명되지 않는다. 이러한 경우에, 강도/단면적의 비율이 증가된다. 다른 한편으로, 먼저 파손될 수 있는 금속성 와이어(32)의 개수는 감소되고 도3에 도시된 데이터의 정확성은 요구되지만, 동일한 효과가 얻어질 수 있다.
도6은 본 발명의 다른 실시예로서의 로프의 단면도이고, 도1 및 도6에 공통적으로 사용되는 도면 부호는 각각 공통 요소를 지시한다. 도1과 도6의 차이는 코어로서의 제1 구조물(12)이 금속성 와이어(21)들이 그 안에서 코어(23) 둘레에 꼬여 있는 스트랜드(22)와 코팅(25)을 포함하고, 코팅이 제2 구조물(13)로부터 제거된 것이다. 다른 구조는 도1에서와 동일하므로 상세히 설명되지 않는다. 이러한 경우에, 제1 구조물(12) 내의 금속성 와이어(21)들은 서로 평행하게 접촉할 수 있어서, 로프의 수명이 연장될 수 있다. 더욱이, 제2 구조물(13)이 코팅될 필요가 없으므로, 제조 공정이 감소될 수 있다. 이러한 경우에, 코팅(15)은 서로에 대해 인접한 스트랜드들 사이에 삽입된다. 다른 한편으로, 코팅(15)과 내측 구조물(33)은 접착제에 의해 서로에 대해 접착될 필요가 있다. 본 발명의 대상으로서의 금속성 와이어(32)는 로프의 열화를 검출하도록 다른 금속성 와이어(21, 31) 이전에 파손될 수 있어서, 동일한 효과가 얻어질 수 있다.
또한, 먼저 파손될 수 있는 금속성 와이어(32)가 상기 실시예에서 제2 구조물의 외측 주연부 상에 배열되지만, 먼저 파손될 수 있는 금속성 와이어는 목적이 달성되도록 제1 구조물(12)의 금속성 와이어(21)들 중 일부 내에 또는 제2 구조물(13) 내의 금속성 와이어(31)들 중 일부 내에 배열될 수 있다.
상기 설명이 본 발명의 실시예에 대해서 이루어졌지만, 본 발명은 그에 제한되지 않으며 다양한 변경 및 변형이 본 발명의 취지 및 첨부된 청구범위의 범주를 벗어나지 않고서 이루어질 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해되어야 한다.
본 발명에 의하면, 로프의 손상이 확실하고 쉽게 측정될 수 있다. 아울러, 로프가 움직이고 있을 때에도 로프의 손상이 검출될 수 있으며, 로프의 잔여 강도 및 로프 교환 시점이 쉽게 결정될 수 있다.

Claims (25)

  1. 각각 로프에 의해 지탱되는 인장 하중을 지탱하도록 되어 있는 와이어 다발을 포함하는 로프이며,
    하나의 소정 와이어는, 로프에 인장 및 굽힘을 가함에 의한 하나의 소정 와이어 이외의 나머지 와이어들의 적어도 부분적인 파손 이전에, 로프에 인장 및 굽힘을 가함으로써 적어도 부분적으로 파손될 수 있도록 구성되는 로프.
  2. 제1항에 있어서, 하나의 소정 와이어는 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 나머지 와이어들 내에 발생되는 최대 응력보다 더 큰 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 하나의 소정 와이어 내에 발생되는 최대 응력과, 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 나머지 와이어들 내에 발생되는 응력에 대한 나머지 와이어들의 강도보다 더 낮은 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 하나의 소정 와이어 내에 발생되는 응력에 대한 하나의 소정 와이어의 강도 중 적어도 하나를 가질 수 있는 로프.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나의 소정 와이어는, 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 하나의 소정 와이어 내에 발생되는 응력에 대한 하나의 소정 와이어의 강도가 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 나머지 와이어들 내에 발생되는 응력에 대한 나머지 와이어들의 강도보다 더 크지 않을 때, 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 나머지 와이어들 내에 발생되는 최대 응력보다 더 큰 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 하나의 소정 와이어 내에 발생되는 최대 응력을 가질 수 있는 로프.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나의 소정 와이어는, 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 하나의 소정 와이어 내에 발생되는 최대 응력이 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 나머지 와이어들 내에 발생되는 최대 응력보다 더 작지 않을 때, 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 나머지 와이어들 내에 발생되는 응력에 대한 강도보다 더 낮은 인장 및 굽힘 중 적어도 하나에 의해 하나의 소정 와이어 내에 발생되는 응력에 대한 강도를 갖는 로프.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 로프의 종방향 위치에서, 하나의 소정 와이어의 단면적은 나머지 와이어들의 단면적보다 더 큰 로프.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 하나의 소정 와이어 및 나머지 와이어들의 단면적은 각각 와이어 다발의 종방향에서 일정한 로프.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 하나의 소정 와이어의 적어도 종방향 부분은 와이어 다발의 외측 주연부에 배열되는 로프.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 하나의 소정 와이어의 전체 길이는 와이어 다발의 외측 주연부에 배열되는 로프.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 하나의 소정 와이어의 적어도 일부는 로프 내에서 나머지 와이어들에 대해 상대적으로 반경방향 외측면에 배열되는 로프.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 하나의 소정 와이어의 종방향 탄성 계수는 로프 내의 나머지 와이어들의 종방향 탄성 계수보다 더 큰 로프.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 하나의 소정 와이어 및 나머지 와이어들은 금속성인 로프.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 하나의 소정 와이어는 자기적으로 투과될 수 있는 로프.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 하나의 소정 와이어 및 나머지 와이어들은 도전성인 로프.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 하나의 소정 와이어는, 로프의종방향 길이 내의 하나의 소정 와이어의 종방향 대향 단부들 사이의 전위차가 로프의 종방향 길이 내의 나머지 와이어들의 종방향 대향 단부들 사이의 전위차와 동일한 방식으로, 나머지 와이어들에 전기적으로 연결되는 로프.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 하나의 소정 와이어의 주성분은 나머지 와이어들의 주성분과 동일한 로프.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 와이어 다발이 꼬여 있는 로프.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 와이어 다발은 와이어의 제1 꼬임 다발과 와이어의 제2 꼬임 다발을 포함하고, 제2 꼬임 다발은 제1 꼬임 다발의 둘레에서 나선형으로 연장되어 제1 꼬임 다발을 둘러싸는 로프.
  18. 제17항에 있어서, 하나의 소정 와이어는 제2 꼬임 다발에 의해 포함되는 로프.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 제2 꼬임 다발을 둘러싸는 합성 수지 커버를 또한 포함하는 로프.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 와이어 다발은 로프에 인장 및굽힘 중 적어도 하나를 가함으로써 나머지 와이어들의 적어도 부분적인 파손 이전에 적어도 부분적으로 파손될 수 있도록 구성된 적어도 두 개의 소정 와이어들과 나머지 와이어들을 포함하는 로프.
  21. 제20항에 있어서, 적어도 두 개의 소정 와이어들은 서로 적어도 부분적으로 접촉하는 로프.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 로프의 손상을 검출하기 위한 방법이며,
    와이어 다발 내에 자장을 발생시키는 단계와,
    자속의 누출 정도에 대응하는 로프의 손상이 검출되도록 와이어 다발로부터의 자속의 누출을 측정하는 단계를 포함하는 방법.
  23. 제22항에 있어서, 자속은 와이어 다발 내에서 종방향으로 연장되는 방법.
  24. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 로프의 손상을 검출하기 위한 장치이며,
    와이어 다발 내에 자장을 발생시키도록 자화될 수 있는 한 쌍의 자기 코어와,
    자속의 누출 정도에 대응하는 로프의 손상이 검출되도록 와이어 다발로부터의 자속의 누출을 측정하기 위한 자기 센서를 포함하는 장치.
  25. 제24항에 있어서, 자기 코어들은 와이어 다발 내에서 종방향으로 연장되는 자속을 발생시키도록 와이어 다발의 종방향으로 서로로부터 이격되고, 자기 센서는 종방향으로의 자기 코어들 사이의 위치에서 자속의 누출을 측정할 수 있는 장치.
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