(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの同心のストランド層（１４、１６；２８、２９）を形成するように共によられた合成繊維のストランド（１０、１１、１２；３３、３４、３５、２７）から成る合成繊維ロープにして、外側のストランド層（２１；２８）のストランドは、インターシース（２０；３１）によって、隣接する内側のストランド層（１６；２９）のストランド（１０、１１；３３、３４、３５）から分離されている、合成繊維ロープであって、
外側のストランド層（２１；２８）のストランド（１２；２７）が、これに隣接する内側のストランド層（１６；２９）と反対方向のよりをもつようによられており、前記インターシース（２０；３１）が、弾性的に変形可能であり、インターシースは、インターシース（２０；３１）が、弾性的な変形によってストランドの相対的な移動に従うように、ストランド（１０、１１、１２；３３、３４、３５、２７）上に配置されていることを特徴とする、合成繊維ロープ。
【請求項２】
内側のストランド層（１６）が、異なる直径のストランド（１０、１１）を含むことを特徴とする請求項１に記載の合成繊維ロープ。
【請求項３】
ストランド（９、１０、１１、１２）が、互いに平行に配置されているアラミド繊維から成ることを特徴とする請求項１に記載の合成繊維ロープ。
【請求項４】
合成繊維はそれが位置するストランド層（１６、２１）のストランド（１０、１１、１２）と同じより方向（１３、１５）によられることを特徴とする請求項１に記載の合成繊維ロープ。
【請求項５】
内側のストランド層（１６）のストランド（１０、１１）は、それらが支承されるロープコア（１９）の隣接するストランド層（１４）のよりと平行によられ、隣接するストランド層（１４）のストランド（ｌ０）の繊維のねじり方向が内側のストランド層（１６）のストランド（１０、１１）のねじり方向と逆であることを特徴とする請求項１に記載の合成繊維ロープ。
【請求項６】
よりの長さの比が１．５と１．８の間にあるように、外側のストランド（１２）と内側のストランド層（１６）のストランド（１０、１１）とがよられることを特徴とする請求項１に記載の合成繊維ロープ。
【請求項７】
インターシースが、内側のストランド層（１６、２９）を囲む管状インターシース（２０、３１）の形態であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の合成繊維ロープ。
【請求項８】
外側のストランド層（２１）および／または内側のストランド層（１６）の各ストランド（１２）がシース（２６）を有し、それぞれのシースの少なくとも一部が、インターシースを形成することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の合成繊維ロープ。
【請求項９】
インターシース（３０、３１）が、隣接するストランドの間の隙間（３２）を埋めることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の合成繊維ロープ。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の合成繊維ロープを有するエレベータ設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項ｌのプレアンブルによる合成繊維ロープ、好ましくは、芳香族ポリアミドロープに関する。
特に、マテリアルハンドリング（荷役）技術、例えば、エレベータ、クレーン構造、および採掘におけるマテリアルハンドリング技術では、ロープは機械の重要な要素であって、過酷に使用される。特に複雑な局面は、例えば、エレベータ設備で使用される場合のように、駆動されるロープ、またはプーリー上で変形したロープにかかる荷重である。
【０００２】
【従来の技術】
従来のエレベータ設備では、エレベータ昇降路を動くエレベータかごのかごスリングとカウンタウエイトがスチールロープ（鋼索）によって結合される。エレベータかごとカウンタウエイトを昇降および下降させるために、駆動モータによって駆動されるトラクションシーブにロープをかける。駆動トルクは、摩擦によって、いつでも接触角内にあるロープ部分に伝達される。その位置で、ロープは、横方向の大きい力を受ける。荷重のかかったロープがトラクションシーブを通って方向が反転すると、ストランドは、引張力の差を補正するために互いに相対的に動く。エレベータまたはクレーンでロープを使用するときに、同じことがドラムに巻かれたロープにいえる。
【０００３】
エレベータ設備に関しては、必要なロープの長さが長く、エネルギーの問題を考慮すると、質量（マス）をできるだけ小さくすることが求められる。高張力の合成繊維ロープ、例えば芳香族ポリアミドまたはアラミドのロープが、スチールロープよりもそれらの要件を満たす。
【０００４】
同じ断面積領域をもつ従来のスチールロープと比較すると、アラミド繊維から成るロープは、実質的に高い吊上げ能力を有し、その比重は、１／５と１／６の間にすぎない。しかし、スチールに比べると、アラミド繊維の原子構造によって、該ロープは、極限伸びと剪断強度が低い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、アラミド繊維がトラクションシーブを通るときに、最少の横方向の力を加えられるよう、例えば、ＥＰＯ６７２７８１Ａ１は、牽引ロープとしての使用に適したアラミド繊維ロープを提案している。最も外側のストランド層と内側のストランド層との間には、異なる層のストランド間の接触を防止し、互いに擦れることによって起こる摩耗を低減させるインターシースがある。上記の既知のアラミドロープは、耐用寿命、耐摩耗性、および反転曲げ力下での疲労強度に関して、満足できる値を有している。しかしながら、平行によられているので、常時荷重がかかる牽引ロープでは、トラクションシーブで始まるロープの部分に内部トルクが作用し、トラクションシーブを通るときに、該部分がその長手方向の軸の周りにねじれるまたはねじれがもどる（解かれる）可能性があるといわれている。力が加わる結果、最も外側の個々のストランドの長さが過度に長くなるような構造変化を生じる可能性がある。トラクションシーブ上をロープが繰り返し通過するときに、その過度に長くなったストランドをロープ内にもったままロープが通過する。ロープの破壊荷重が低下する、または、ロープの破断さえ起こるので、そのようなロープ構造の変化は望ましくない。
【０００６】
本発明の目的は、既知の合成繊維ロープの欠点を防止し、ねじれのない構造を有する合成繊維ロープを提案することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、その目的は、請求項１に記載の特徴を有する合成繊維ロープによって実現される。
【０００８】
本発明から生じる利点は、荷重がかかったときにロープの構造によって生じるトルクが、外側のストランド層のストランドを支承する内側のストランド層のストランドのより方向と反対の方向に外側のストランド層のストランドをよることによって、互いに相殺されて外部的にねじれのないロープ構造になるという事実に関係する。原則として、使用中の当該ロープが動いているか静止しているかに拘わらず、引っ張り荷重がかかっていれば、いかなるロープであれ、本発明によるロープによって、利点が得られる。
【０００９】
有利には、内側のストランド層を異なる直径を有するストランドで構成する。大きい直径のストランドと小さい直径のストランドを交互に配置すると、円形に近い断面を有する充填率が大きいストランド層が得られる。全体的に、ストランドは共に密接して配置され、互いに支承し合い、トラクションシーブ上でほとんど変形せず、よりを戻す傾向を示さない、非常に小型で、堅牢なよりが得られる。
【００１０】
さらに、異なる層のストランドが互いに平行に長さ方向に接触し合って、ストランドに直交する表面圧力がはるかに小さいレベルとなる。上記については、アラミド繊維のストランドにも同じことがいえる。ストランドの合成繊維がストランド自体と同じ方向に配置されると、よりの結合力が改善される。
【００１１】
さらに、例えば、２つの層を有する平行によられたロープにおいて、ストランドの１つの層のストランドの繊維のねじり方向が、もう片方のストランド層の繊維のねじり方向と反対方向であれば、平行に配置されたストランドの耐用寿命を増加することができる。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態におけるように、よりの長さの比が１．５と１．８との間にあるようによられた外側のストランド層のストランドと内側のストランド層のストランドによって、牽引ロープとして使用される合成繊維ロープに加わる力がストランドの断面全体に有利に分布する。ロープに荷重がかかると、すべての高張力ストランド上に均等に力が分布することとなる。それは、すべてのストランドがロープの引張り強度に寄与し、その結果、ロープに反転曲げ力が加わったとき高い疲労強度が得られ、また、ロープ全体の耐用寿命が長くなることを意味する。
【００１３】
請求項１に記載の本発明の有利な発展と改良が、別の従属請求項で記載されている。
【００１４】
本発明による多重層から成る反対方向によられたロープの図面に示された例として挙げられた実施形態を参照して、以下に、本発明をより詳細に記載する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、２つのリターンプーリー２、３を通って、２：１のローピングアレンジメントを持つエレベータ設備の概略図を示す。この配置によって、牽引ロープのためのロープ端コネクタ４を、エレベータかご５およびカウンタウエイト６にではなく、両端とも昇降路の上端７に固定する。２つのリターンプーリー２および３と、トラクションシーブ８とにおいて、エレベータかご５およびカウンタウエイト６を荷重とする牽引ロープ１が反転しているのを明確に見ることができる。
【００１６】
図２は、本発明による牽引ロープｌの第１の実施形態を示す。エレベータロープ１に使用されているストランド９、ｌ０、１１、１２は、個々のアラミド繊維からねじられる、またはよられる。繊維を保護するために、ストランド９、ｌＯ、１１、１２自体と同様、個々のアラミド繊維を含浸物質で、例えば、ポリウレタン溶液で処理する。ポリウレタンの割合は、要求される反転曲げ能力によって、１０パーセントと６０パーセントとの間が可能である。
【００１７】
牽引ロープ１が、コアストランド９から成り、第１のストランド層１４において、該ストランド９の周りに第１のより方向１３に５本の同じストランド１０がらせん状によられる。それとともに、第２のストランド層１６の１０本のストランド１０、１１が、繊維およびストランドのねじり方向とより方向との間の比を釣り合わせて平行によられる。アラミド繊維を、該繊維が含まれるストランド層のストランドと同方向、または逆方向によることができる。同じ方向によることによって、荷重をかけない状態でストランドがより良好に結合する。第１のストランド層の繊維のねじり方向１３が、第２のストランド層１６のストランド１０、１１の繊維のねじり方向と反対方向であると、耐用寿命を伸すことができる。また、その逆も同様である。
【００１８】
第２のストランド層１６では、各々同じ５本からなる２つのタイプのストランド１０、１１を交互に配置する。大きい直径を有する５本のストランド１１が、該ストランドを支える第１のストランド層１４のくぼみにらせん状に置かれる。一方、第１のストランド層１４のストランド１０の直径を有する５本のストランド１０が、該ストランドを支える第１のストランド層１４の最も高い位置に置かれ、したがって、より大きい直径を持つ隣接する２本のストランド１１の間のすき間１８を埋める。このように、二重に平行によられたロープコア（心）１９は、インターシース２０と組み合わせられて次に以下で記載される別の利点を提供する、ほぼ筒状の外部形状を有する第２のストランド層１６を受容する。
【００１９】
牽引ロープ１に長手方向に荷重をかけると、ロープコア１９の平行なよりによって、より方向１３と反対の方向にトルクが発生する。
【００２０】
ロープコア９によって、第１のより方向１３と反対方向である第２のより方向１５に、ホーサのように、約１７本のストランド１２をよって、ストランドの被覆層２２を形成する。図に示した実施形態では、内側のストランド層１４、１６のストランド１０、１１に対する、外側にあるストランド１２のよりの長さの比は、１．６である。一般に、１．５から１．８の範囲にあるよりの長さの比が、反対方向（逆方向）よりには有利である。したがって、内側の２つのストランド層１４、１６のらせん状に配置されるストランド１０、１１のねじれ角と、ストランドの被覆層２１のストランド１２のねじれ角が、＋／−２度の許容偏差で基本的に同じになる。荷重をかけると、ストランドの被覆層２１のよりによって、第２のより方向１５と反対の方向にトルクが発生する。
【００２１】
第２のより方向１５の方向によられたストランドの被覆層２１と、第２のストランド素の層１６のストランド１０、１１との間には、インターシース２０がある。インターシース２０は、第２のストランド層１６を包囲する管（チューブ）の形態であって、該インターシースによってストランド１０、１１がストランド１２と接触することが防止される。このように、牽引ロープ１がトラクションシーブ８にかけられてストランド間で相対的な動きがあるときに、ストランド１０、１１、１２が互いに擦れ合って、ストランド１０、１１、１２が摩耗することが防止される。
【００２２】
インターシース２０の別の機能は、第２のストランド層１６と、ロープに長手方向に荷重がかかると、第１のより方向１３の平行よりによって、より方向とは反対方向のトルクが発生するロープコア１９とに、牽引ロープ１に荷重がかかってストランドの被覆層２１に発生するトルクを伝達することである。さらに、ポリウレタンまたはポリエステルエラストマなどの弾性的に変形可能な材料からなるインターシース２０が、ロープコア９に成形加工、または押出加工される。中心に働くストランドの被覆層２１の圧縮力（収縮力）のもとでは、インターシース２０が弾性的に変形して、ストランド層１６および２１のシース外周の輪郭に接して、すべての隙間２２を埋める。
【００２３】
早期に破損するのを防止するために、インターシースの弾性は、ストランド充填材料の弾性およびストランド支承材料の弾性よりも大きくなければならない。他方では、すべての場合に、インターシース２０の伸び全体が、ストランド１０、１１、１２相互の間に生じる最大の動きよりも大きくなければならない。同時に、ストランド１０、１１、１２と、インターシース２０との間の摩擦係数ｕについては、ｕ＞０．１５であって、実際には、どんな相対的な運動もストランドとインターシース２０との間には起こらないが、インターシース２０が弾性的に変形して、相補的な動きをするよう該摩擦係数が選ばれる。
【００２４】
牽引ロープ１の回転中心からのストランドの被覆層１２の半径方向の距離２４を調整して、荷重がかかった牽引ロープ１において互い反対方向に働く、ストランドの被覆層２１のトルクと、平行によられたロープコア１９のトルクとの間のトルク比を中立化するのに、インターシース２０の厚さ２３を利用できる。ストランド１２および／またはストランド９および１０の直径が増加すれば、その増加に対応して、インターシース２０のために選択する厚さ２３を増加しなければならない。すべての場合において、荷重がかかっている状態で、充填作業が終了して、ストランド２２の間の隙間が完全に埋められたとき、隣接しているストランド層１６および２１のストランド１０、１１、および１２の間に０．１ｍｍのシーズ厚さが確実に残っているよう、インターシース２０の厚さ２３の寸法を決めなければならない。弾性的に変形しているインターシース２０によって、第２のストランド層１６のシーズ外周面全体に均等にトルクが伝達される。その結果、ストランドの被覆層２１の圧縮力と、ストランドの被覆層２１のトルクが、個々のストランドの最も高い位置１７に集中して作用することはなくなり、シースの外周面全体にわたって広く分布する。力が大きく集中することは避けられるが、表面に作用するより小さい表面力は存在する。第２のストランド層１６において、大きい直径のストランド１１と、より小さい直径のストランド１０とを交互に配置して、ストランドの間の隙間２２の体積（ボリューム）を最小にできる。
【００２５】
別の変形実施形態では、第２のストランド層１６を一体としてインターシースの中に囲むことはないが、ストランド１０、１１および／または１２各々を適切な弾性特性を有する合成材料のシースで囲む。その関連では、シース材料の摩擦係数をできるだけ高くすることに注意を払うべきである。
【００２６】
ロープシース２５が、アラミド繊維ストランドのための保護シースとして備えられる。ロープシース２５が、合成材料、好ましくはポリウレタンから成り、確実に、綱車８の摩擦係数は要求値ｕを満たす。さらに、合成材料のシースの耐摩耗性については、エレベータロープをトラクションシーブ８にかけたときにいかなる損傷も生じないようなきびしい要求条件を満たさなければならない。ロープシース２５は、ストランドの被覆層２１とよく結合し、該ロープと該綱車との間に発生する横方向の押圧力によって牽引ロープ１をトラクションシーブ８にかけたときに、いかなる相対的な動きも起こらない。
【００２７】
ストランドの被覆層２１全体を包むロープシース２５は別として、個々のストランド１２各々にさらに別々のシームレスのシース２６を備えることができる。しかしながら、牽引ロープ１の他の構成は変わらない。
【００２８】
図３は、荷重をかけない状態における本発明による、反対方向のよりがあるロープの第２の実施形態の構造断面図を示す。上述の第１の実施形態と同じ部品には、できるだけ同じ参照符号が付されている。その第２の実施形態では、ロープコア２９のよりとは反対方向のよりを有するストランドの被覆層２８を形成するために、ストランド２７がよられる。ストランドの被覆層２８は、１３本のストランド１２を具備し、ロープシース３０で覆われている。インターシース３１は、ストランドの被覆層２８とロープコア２９との間にある。インターシース３１は、隣接する、ストランドの被覆層２８のシース面と、ロープコア２９のシース面に当接して、ストランド２７の間の隙間３２を完全に埋める。インターシース３１の材料、寸法および機能については、第１の実施形態のインターシース２０に関連して既に述べたことが適用される。ロープコア２９は、３つの異なる厚みを有するアラミド繊維のストランド３３、３４、３５から構成され、３本のストランド３３が１つのロープコアを形成する。そのコアの周りに、ストランド３４およびストランド３５が、平行に交互によられる。
【００２９】
上述の実施形態に加えて、ストランドの被覆層を支承するストランド層のより方向とは反対方向のよりをそれぞれもつ１つ以上の該被覆層を互いに同軸状によることができる。さらに、多重によられたストランドの被覆層を作成することができる。本発明によって達成される利点に関連して、ストランド層から発生するトルクがいつも互いに中立化されることに注意を払わなければならない。
【００３０】
エレベータと空中索道の他に、本発明によるロープは、マテリアルハンドリングのための様々な装置、例えば、エレベータのための、巻き上げのための、家屋建設用クレーンのための、工場または船のための、スキーリフトのための、またはエスカレーターのための様々な設備に使用できる。ロープが巻きつけられる、トラクションシーブ、または、ターンドラムいずれかによってロープを駆動できる。
【００３１】
サスペンションロープとしてのみ使用されるばかりではなく、マテリアルハンドリング用の広範囲にわたる装置で本ロープを使用することができる。例としては、エレベータ、鉱山の巻き上げ装置、建設クレーン、屋内クレーン、船上クレーン、空中索道、およびスキーリフトと、エスカレータの牽引手段である。駆動は、トラクションシーブまたはケーペ（Ｋｏｅｐｅ）シーブの摩擦によって、または、回転ロープドラムに巻かれているロープによって行われる。引上げ（ホーリング）ロープは、時として牽引ロープまたはサスペンションロープとも呼ばれる、動く被駆動ロープとして理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】２：１のローピングアレンジメントのエレベータ設備の概略図である。
【図２】本発明による反対方向によられたロープの第１の実施形態の斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の断面図である。
【符号の説明】
１  牽引ロープ
９、ｌ０、１１、１２  ストランド
１３  第１のより方向
１４  第１のストランド層
１５  第２のより方向
１６  第２のストランド層
１９  ロープコア
２０  インターシース、中間層
２１  ストランドの被覆層
２５  ロープシース
２６  シース
【図１】
0004391640.tif 000002
【図２】
0004391640.tif 000003
【図３】
0004391640.tif 000004