KR20140116468A - 엘리베이터용 로프 - Google Patents

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Abstract

엘리베이터용 로프에서는, 내층 로프의 외주에 복수개의 강제의 외층 스트랜드가 서로 꼬여 있다. 내층 로프는, 섬유 코어와, 섬유 코어의 외주에 서로 꼬여 있는 복수개의 강제의 내층 스트랜드와, 외주에 피복되어 있는 수지제의 내층 로프 피복체를 가지고 있다. 내층 스트랜드의 직경은, 외층 스트랜드의 직경 보다도 작다. 내층 스트랜드의 개수는, 외층 스트랜드의 개수 보다도 많다.

Description

엘리베이터용 로프{ELEVATOR ROPE}
본 발명은, 중심에 배치된 섬유 코어(纖維 core)와, 복수개의 강제(鋼製) 소선이 서로 꼬여 이루어지는 복수개의 스트랜드(strand)를 가지는 엘리베이터용 로프에 관한 것이다.
종래의 엘리베이터용 로프에서는, 중심에 코어 로프가 배치되어 있다. 코어 로프는, 3개의 코어 로프 스트랜드를 서로 꼬아 합쳐서 구성되어 있다. 각 코어 로프 스트랜드는, 섬유를 묶어서 이루어지는 다수의 얀(yarn)에 의해 구성되어 있다. 코어 로프의 외주는, 수지제(樹脂製)의 코어 로프 피복체에 의해 피복되어 있다. 코어 로프 피복체의 외주에는, 복수개의 강제 스트랜드가 서로 꼬여 있다. 각 강제 스트랜드는, 복수개의 강제 소선(素線)을 서로 꼬아 구성되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
[특허 문헌 1] 국제공개 2010/143249호
상기와 같은 종래의 와이어 로프에서는, 코어 로프가 섬유에 의해 구성되어 있기 때문에, 코어 로프의 외주에 코어 로프 피복체를 피복할 때, 성형기의 열에 의해 섬유가 용융하여 파단할 우려가 있었다. 또, 코어 로프는, 코어 로프 스트랜드를 서로 꼬는 공정 이외에 단단히 조여 있지 않기 때문에, 코어 로프 내(內)에 구조적인 틈이 남아 있으며, 경년(經年) 사용에 의해 코어 로프에 변형(탄력 손실)이나 지름 감소가 생기며, 이것에 의해 강제 스트랜드 사이의 접촉 압력이 증대하여, 강제 소선의 마모나 단선이 발생한다. 게다가, 코어 로프에 로프 그리스(grease)를 함침시키는 경우, 로프 그리스의 함유량을 충분히 확보하기 위해서, 코어 로프의 단면적을 가능한 한 크게 하는 것이 바람직하다.
본 발명은, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 섬유 코어의 단면적을 충분히 확보하면서, 섬유 코어를 구성하는 섬유의 파단, 섬유 코어의 변형 및 지름 감소를 억제하고, 한층 더 장기 수명화를 도모할 수 있는 엘리베이터용 로프를 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 엘리베이터용 로프는, 섬유 코어(纖維 core)와, 섬유 코어의 외주에 서로 꼬여 있는 복수개의 강제(鋼製)의 내층 스트랜드(strand)와, 외주에 피복되어 있는 수지제(樹脂製)의 내층 로프 피복체를 가지는 내층 로프, 및 내층 로프의 외주에 서로 꼬여 있는 복수개의 강제의 외층 스트랜드를 구비하며, 내층 스트랜드의 직경은 외층 스트랜드의 직경 보다도 작고, 내층 스트랜드의 개수는 외층 스트랜드의 개수 보다도 많다.
본 발명의 엘리베이터용 로프는, 내층 스트랜드가 외층 스트랜드 보다도 지름이 작기 때문에, 섬유 코어의 단면적을 충분히 확보할 수 있고, 또, 외층 스트랜드 보다도 다수의 내층 스트랜드가 섬유 코어의 외주에 배치되어 있기 때문에, 내층 로프 피복체의 성형시에 내층 스트랜드에 의해 섬유 코어가 보호되어, 섬유 코어의 섬유의 파단이 억제되고, 게다가, 내층 스트랜드를 서로 꼬을 때에 섬유 코어를 단단히 조일 수 있기 때문에, 경년 사용에 의한 섬유 코어의 변형 및 지름 감소가 억제되어, 한층 더 장기 수명화를 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 엘리베이터 장치를 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1의 엘리베이터용 로프의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태 2에 의한 엘리베이터용 로프의 단면도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다.
실시 형태 1.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 엘리베이터 장치를 나타내는 구성도이다. 도면에서, 승강로(21)의 상부에는, 기계실(22)이 마련되어 있다. 기계실(22) 내에는, 기계 베이스(23)가 설치되어 있다. 기계 베이스(23) 상에는, 권상기(24)가 지지되어 있다. 권상기(24)는, 쉬브(sheave, 25) 및 권상기 본체(26)를 가지고 있다. 권상기 본체(26)는, 쉬브(25)를 회전시키는 권상기 모터와, 쉬브(25)의 회전을 제동하는 권상기 브레이크를 가지고 있다.
기계 베이스(23)에는, 디플렉팅 쉬브(deflecting sheave, 27)가 장착되어 있다. 쉬브(25) 및 디플렉팅 쉬브(27)에는, 현가 수단으로서의 복수개(도면에서는 1개만 나타냄)의 엘리베이터용 로프(28)가 감아 걸어져 있다. 쉬브(25)의 외주에는, 엘리베이터용 로프(28)가 삽입되는 로프 홈이 형성되어 있다.
엘리베이터 칸(29) 및 균형추(30)는, 엘리베이터용 로프(28)에 의해 승강로(21) 내에 매달려 있으며, 권상기(24)에 의해 승강로(21) 내에서 승강된다. 승강로(21) 내에는, 엘리베이터 칸(29)의 승강을 안내하는 한 쌍의 엘리베이터 칸 가이드 레일(31)과, 균형추(30)의 승강을 안내하는 한 쌍의 균형추 가이드 레일(32)이 설치되어 있다. 엘리베이터 칸(29)에는, 엘리베이터 칸 가이드 레일(31)에 맞물려 엘리베이터 칸(29)을 비상(非常) 정지시키는 비상 멈춤 장치(33)가 탑재되어 있다.
도 2는 도 1의 엘리베이터용 로프(28)의 단면도이다. 엘리베이터용 로프(28)는, 내층 로프(1)와, 내층 로프(1)의 외주에 서로 꼬여 있는 복수개의 외층 스트랜드(2)를 가지고 있다. 외층 스트랜드(2)는, 엘리베이터용 로프(28)의 최외층에 위치하고, 외부로 노출하고 있다.
내층 로프(1)는, 중심에 배치된 섬유 코어(3)와, 섬유 코어(3)의 외주에 직접 서로 꼬여 있는 복수개의 내층 스트랜드(4)와, 외주에 피복되어 있는 수지제의 내층 로프 피복체(5)를 가지고 있다.
섬유 코어(3)로서는, 예를 들면 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌으로 이루어지는 합성 섬유제의 환봉(丸棒) 코어, 중실(中實) 코어(solid core))가 이용되어 있다. 또, 섬유 코어(3)는, 3개의 코어 스트랜드(core strand)를 서로 꼬아 외주로부터 가압하는 것에 의해 구성되어 있다. 각 코어 스트랜드는, 합성 섬유를 묶어서 이루어지는 다수의 얀에 의해 구성되어 있다. 게다가, 섬유 코어(3)에는, 로프 그리스가 함침되어 있다.
각 내층 스트랜드(4)는, 복수개의 강제 소선을 서로 꼬아 구성되어 있다. 보다 상세하게는, 각 내층 스트랜드(4)는, 중심에 배치된 코어 소선(6)과, 코어 소선(6)의 외주에 서로 꼬여진 복수개(여기에서는 6개)의 외층 소선(7)을 가지는 2층 구조이다. 코어 소선(6)의 지름은, 외층 소선(7)의 지름과 동일하다.
내층 스트랜드(4)의 직경은, 외층 스트랜드(2)의 직경 보다도 작다. 여기에서는, 내층 스트랜드(4)의 직경은, 외층 스트랜드(2)의 직경의 1/3 이하이다. 또, 내층 스트랜드(4)의 개수는, 외층 스트랜드(2)의 개수 보다도 많다. 여기에서는, 8개의 외층 스트랜드(2)에 대해서, 12개의 내층 스트랜드(4)가 이용되어 있다.
내층 로프 피복체(5)의 재료로서는, 예를 들면 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등, 어느 정도의 경도를 가지는 수지가 이용되어 있다. 내층 로프 피복체(5)는, 인접하는 외층 스트랜드(2) 사이, 인접하는 내층 스트랜드(4) 사이, 및 외층 스트랜드(2)와 내층 스트랜드(4)와의 사이에 각각 개재되어 있다.
각 외층 스트랜드(2)는, 복수개의 강제 소선을 서로 꼬아 구성되어 있다. 보다 상세하게는, 각 외층 스트랜드(2)는, 중심에 배치된 코어 소선(8)과, 코어 소선(8)의 외주에 서로 꼬여진 복수개(여기에서는 9개)의 중간 소선(9)과, 중간 소선(9)층의 외주에 서로 꼬여진 복수개(여기에서는 9개)의 외층 소선(10)을 가지는 3층 구조이다.
중간 소선(9)의 지름은, 코어 소선(8) 및 외층 소선(10)의 지름 보다도 작다. 외층 소선(10)의 지름은, 코어 소선(8)의 지름과 동일하다. 또, 내층 스트랜드(4)를 구성하는 소선(6, 7)의 지름은, 외층 스트랜드(2)를 구성하는 소선(8 ~ 10)의 지름 보다도 작다.
이러한 엘리베이터용 로프(28)에서는, 섬유 코어(3)의 외주에 배치된 내층 스트랜드(4)의 지름이 외층 스트랜드(2)보다도 충분히 작기 때문에, 섬유 코어(3)의 단면적을 충분히 확보할 수 있어, 로프 그리스의 함유량을 충분히 확보할 수 있다.
또, 외층 스트랜드(2) 보다도 다수의 내층 스트랜드(4)가 섬유 코어(3)의 외주에 배치되어 있기 때문에, 내층 로프 피복체(5)의 성형시에 내층 스트랜드(4)에 의해 섬유 코어(3)가 보호되어, 섬유 코어(3)의 섬유가 용융하여 파단하는 것이 방지된다.
게다가, 내층 스트랜드(4)를 서로 꼬을 때에 섬유 코어(3)가 단단히 조여지기 때문에, 섬유 코어(3) 내의 구조적인 틈이 큰 폭으로 삭감되며, 경년 사용시의 내층 로프(1)의 변형(탄력 손실)에 의한 지름 감소, 및 그것에 따른 외층 스트랜드(2) 사이의 접촉 압력의 증가를 방지할 수 있어, 외층 스트랜드(2)의 소선 마모를 방지할 수 있다. 이러한 것으로부터, 엘리베이터용 로프(28)의 장기 수명화를 한층 더 도모할 수 있다.
또, 중심에 섬유 코어(3)가 배치되어 있으므로, 다른 스트랜드와 서로 꼬여 있지 않은 강제의 스트랜드는 존재하지 않는다. 즉, 모든 스트랜드(2, 4)가 반드시 다른 스트랜드(2, 4)와 서로 꼬여져 있다. 이 때문에, 소선(6 ~ 10)의 단선이나 늘어짐이 생기기 어려워, 로프 전체의 장기 수명화를 도모할 수 있다.
또, 경년 사용에 의해 섬유 코어(3) 내의 로프 그리스가 고갈했을 때에, 내층 로프(1)와 외층 스트랜드(2)와의 사이의 윤활이 악화되어 소선 마모가 증가하는 것에 의한 강도 저하도 억제할 수 있다.
게다가, 내층 스트랜드(4)의 단면적이 작아, 로프의 단위 질량이 불필요하게 커지지 않기 때문에, 예를 들면 이미 마련된 엘리베이터 장치의 엘리베이터용 로프 대신에 그대로 적용할 수 있다.
이와 같이, 내층 스트랜드(4)의 지름을 작게 하고 개수를 증가시킴으로써, 단위 질량의 증가를 억제할 수 있지만, 내층 스트랜드(4)를 이용하지 않은 경우에 비하면, 로프의 구조로서는 복잡하게 되어, 제조 코스트도 증가한다.
이것에 대해서, 소선수 × 스트랜드수를 7 × 12로 함으로써, 내층 스트랜드(4)의 구성이 비교적 간단하고, 내층 스트랜드(4)의 총 소선수도 84개로 억제된다. 이것에 의해, 내층 스트랜드(4)의 부분도 섬유 코어(3)로 한 경우와 비교한 내층 스트랜드(4)에 의한 단위 질량의 증가를 10% 이내로 억제할 수 있다.
또, 경년 사용에 의해 내층 로프 피복체(5)에 미소한 균열이 발생하면, 균열을 통해 외층 스트랜드(2)에 로프 그리스가 공급된다. 이것에 대해서, 내층 로프 피복체(5)의 두께가 너무 크면, 로프 그리스가 공급되지 않을 가능성이 있음과 아울러, 섬유 코어(3)의 단면적이 작아져, 로프 그리스의 함침량도 적게 된다.
내층 스트랜드(4)와 외층 스트랜드(2)와의 직접 접촉을 방지하기 위해서는, 양자 사이에 내층 로프 피복체(5)가 개재할 필요가 있다. 그러나, 직접 접촉을 방지하기 위해서 필요한 내층 로프 피복체(5)의 두께는, 로프 지름의 1% 정도로 충분하다. 이 때문에, 피복 시공 및 외층 스트랜드(2)의 시공시의 제조 오차를 고려하여, 내층 스트랜드(4)와 외층 스트랜드(2)와의 사이에 개재하는 내층 로프 피복체(5)의 두께는, 엘리베이터용 로프(28) 전체의 지름에 대해서 1% 이상, 2% 이하로 하는 것이 바람직하다.
또, 합성 섬유제의 섬유 코어(3)를 이용하는 것에 의해, 일반적으로 엘리베이터용 로프의 로프 코어재로서 사용되는 사이잘마(sisal麻) 등의 천연 섬유에 비해, 섬유 코어(3) 내의 틈을 감소시켜, 경년 사용시의 변형(탄력 손실)을 더 억제하고, 고습 환경하에서의 부식을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 외층 스트랜드(2) 사이나, 외층 스트랜드(2)와 내층 로프(1)와의 사이에서 발생하는 문제가 있었던 내부 손상을 보다 확실히 방지할 수 있다.
또, 엘리베이터용 로프(28)의 강도는, 기본적으로는, 내층 스트랜드(4)를 없해도 하중을 지지할 수 있도록 설계된다. 그러나, 내층 스트랜드(4)를 구성하는 소선(6, 7)의 지름을, 외층 스트랜드(2)를 구성하는 소선(8 ~ 10)의 지름 보다도 작게 하면서, 내층 스트랜드(4)를 구성하는 소선(6, 7)의 인장 강도를, 외층 스트랜드(2)를 구성하는 소선(8 ~ 10)의 인장 보다도 높게 설정해도 괜찮다. 이것에 의해, 외층 스트랜드(2) 보다도 내층 스트랜드(4)가 조기(早期)에 단선하는 것이 방지되며, 단선은 외층 스트랜드(2)로부터 발생하게 되어, 엘리베이터용 로프(28)의 열화(劣化)를 외관으로부터 판단하기 쉬워진다.
실시 형태 2.
다음으로, 도 3은 본 발명의 실시 형태 2에 의한 엘리베이터용 로프(28)의 단면도이다. 이 예에서는, 외층 스트랜드(2)가, 제조시에 다이스(dies)에 의해 외주로부터 압축(소성 가공)되어 있다. 이것에 의해, 외층 소선(10)의 단면 형상이 이형화(異形化)되어 있다. 다른 구성은, 실시 형태 1과 동일하다.
이러한 구성에 의하면, 쉬브(25)의 로프 홈과 엘리베이터용 로프(28)와의 접촉 면압을 저감할 수 있어, 엘리베이터용 로프(28)의 내부 손상을 억제하면서, 외층 스트랜드(2)의 손상도 억제할 수 있어, 엘리베이터용 로프(28)의 장기 수명화를 한층 더 도모할 수 있다.
또, 본 발명의 엘리베이터용 로프가 적용되는 엘리베이터 장치의 타입은, 도 1의 타입에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 기계실 엘리베이터, 2：1 로핑(roping) 방식의 엘리베이터 장치, 멀티 카(multi-car) 방식의 엘리베이터 장치, 또는 더블 데크(double-deck) 엘리베이터 등에도, 본 발명은 적용할 수 있다.
또, 본 발명의 엘리베이터용 로프는, 엘리베이터 칸(29)을 매달기 위한 로프 이외의 로프, 예를 들면 컴펜세이팅 로프(compensating rope)나 거버너 로프(governor rope) 등에도 적용할 수 있다.

Claims (9)

  1. 섬유 코어(纖維 core)와, 상기 섬유 코어의 외주에 서로 꼬여 있는 복수개의 강제(鋼製)의 내층 스트랜드(strand)와, 외주에 피복되어 있는 수지제(樹脂製)의 내층 로프 피복체를 가지는 내층 로프, 및
    상기 내층 로프의 외주에 서로 꼬여 있는 복수개의 강제의 외층 스트랜드를 구비하며,
    상기 내층 스트랜드의 직경은 상기 외층 스트랜드의 직경 보다도 작고,
    상기 내층 스트랜드의 개수는 상기 외층 스트랜드의 개수 보다도 많은 엘리베이터용 로프.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 내층 스트랜드의 직경은, 상기 외층 스트랜드의 직경의 1/3 이하인 엘리베이터용 로프.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 내층 스트랜드의 부분도 상기 섬유 코어로 한 경우와 비교한 상기 내층 스트랜드에 의한 단위 질량의 증가가 10% 이내인 엘리베이터용 로프.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 내층 스트랜드와 상기 외층 스트랜드와의 사이에 개재하는 상기 내층 로프 피복체의 두께는, 전체의 로프 지름의 1% 이상, 2% 이하인 엘리베이터용 로프.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 섬유 코어에 로프 그리스(grease)가 함침되어 있는 엘리베이터용 로프.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 섬유 코어는, 합성 섬유에 의해 구성되어 있는 엘리베이터용 로프.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 내층 스트랜드를 구성하는 소선(素線)의 지름은, 상기 외층 스트랜드를 구성하는 어떤 소선의 지름 보다도 작은 엘리베이터용 로프.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 내층 스트랜드를 구성하는 소선의 인장 강도는, 상기 외층 스트랜드를 구성하는 어떤 소선의 인장 강도 보다도 높은 엘리베이터용 로프.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 외층 스트랜드는, 외주로부터 압축 가공되어 있으며, 이것에 의해 상기 외층 스트랜드의 외주의 소선의 단면 형상이 이형화(異形化)되어 있는 엘리베이터용 로프.
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