AT508525B1

AT508525B1 - ROPE AND METHOD FOR PRODUCING THE ROPE

Info

Publication number: AT508525B1
Application number: ATA1204/2010A
Authority: AT
Inventors: Andreas Arriens
Original assignee: Lippmann German Ropes Gmbh & Co Kg
Priority date: 2009-07-24
Filing date: 2010-07-15
Publication date: 2016-08-15
Also published as: AT508525A2; DE102009034514A1; AT508525A3

Abstract

Seil umfassend einen Kern und eine auf den Kern aufextrudierte äußere Schicht aus PUR, wobei der Kern Garne aus hochfester Polyethylenfaser umfasst und die Schichtdicke der Schicht aus PUR und der Durchmesser des Kerns so aufeinander abgestimmt sind, dass der Kern an der Außenoberfläche nicht oder nur so weit angeschmolzen ist, dass die Bruchfestigkeit des Seiles die Bruchfestigkeit des unbeschichteten Kerns um nicht mehr als 5% unterschreitet.A rope comprising a core and an outer layer of PUR extruded onto the core, the core comprising yarns of high tenacity polyethylene fiber and the layer thickness of the layer of PUR and the diameter of the core are matched so that the core does not or only so on the outer surface has melted so far that the breaking strength of the rope does not fall below the breaking strength of the uncoated core by more than 5%.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung bezeichnet ein Seil umfassend Garne aus hochfester Polyethylen-Faser und auf ein Verfahren zum Herstellen des Seiles.Description: The invention relates to a rope comprising yarns of high-strength polyethylene fiber and to a method for producing the rope.

[0002] Hochfeste Polyethylenfasern werden von dem niederländischen Chemiekonzern Royal DSM N.V. unter der Markenbezeichnung „Dyneema®" angeboten. Diese Polyethylenfasern werden in einem Gelspinnverfahren hergestellt. Einzelheiten sind insbesondere in den Patenten EP 1 124 885 B1 und EP 1 308 255 A1 beschrieben. Die Verarbeitung von Dyneema®-Fasern zu Seilen ist bekannt. Hierzu wird aus den Fasern Garn hergestellt, das zu einem Zwirn verarbeitet wird, der aus mehreren zusammengedrehten Garnen besteht. Mehrere Zwirne werden wiederum zu einem Seil geflochten oder geschlagen. Geflochtene Seile haben den Vorteil, dass sie spleißbar sind, sodass Bruchstellen repariert werden können. Außerdem sind geflochtene Seile nicht aufdrehbar. Größere Seile bzw. Seile mit größerem Querschnitt bzw. größerer Länge werden vielfach geschlagen bzw. gedreht.High-strength polyethylene fibers are from the Dutch chemical group Royal DSM N.V. These polyethylene fibers are produced in a gel spinning process, details of which are more particularly described in patents EP 1 124 885 B1 and EP 1 308 255 A1 The processing of Dyneema® fibers into ropes is known From the fibers, yarn is made into a twine consisting of several twisted yarns, several twines are twisted or beaten into a rope, braided ropes have the advantage that they are spliceable, so that breakages can be repaired Braided ropes can not be opened Larger ropes or ropes with a larger cross-section or greater length are beaten or turned many times.

[0003] Bei einem unbehandelten Seil aus Dyneema®-Fasern werden im Gebrauch leicht einzelne Haare des Garnes abgetrennt bzw. aufgerissen, wodurch das Seil geschwächt wird. Bereits bekannt ist, Seile aus Dyneema®-Fasern mit einer Emulsion zu imprägnieren, die Wasser, Farbstoff und PUR-Partikel enthält. Durch diese Behandlung erhält das Seil eine Beschichtung, die die Abriebfestigkeit erhöht und die Flexibilität des Seiles vermindert. Im Gebrauch wird die Beschichtung allmählich abgelöst, so dass das Seil weicher wird, die Färbung allmählich verliert und leichter ausfasert.In an untreated rope of Dyneema® fibers easily single hairs of the yarn are separated or torn in use, whereby the rope is weakened. It is already known to impregnate ropes of Dyneema® fibers with an emulsion containing water, dye and PUR particles. By this treatment, the rope receives a coating that increases the abrasion resistance and reduces the flexibility of the rope. In use, the coating is gradually peeled off so that the rope becomes softer, the color gradually loses and fades more easily.

[0004] Ferner ist bekannt, Seile aus Dyneema®-Fasern vor der Imprägnierung bei Temperaturen von 100 bis 140 Grad, vorzugsweise etwa 120°C, zu verstrecken, wodurch die Festigkeit des Seiles weiter erhöht werden kann.It is also known to draw ropes of Dyneema® fibers prior to impregnation at temperatures of 100 to 140 degrees, preferably about 120 ° C, whereby the strength of the rope can be further increased.

[0005] Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Seil mit erhöhter Festigkeit zur Verfügung zu stellen, das bei Gebrauch geringeren Abnutzungen unterliegt. Ferner soll ein Verfahren zum Herstellen des Seiles zur Verfügung gestellt werden.Based on this, the present invention seeks to provide a rope with increased strength available, which is subject to less wear in use. Furthermore, a method for producing the rope is to be provided.

[0006] Die Aufgabe wird durch ein Seil mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Ferner wird sie durch ein Verfahren zum Herstellen eines Seiles mit den Merkmalen des Anspruches 10 gelöst.The object is achieved by a rope with the features of claim 1. Furthermore, it is achieved by a method for producing a rope having the features of claim 10.

[0007] Das erfindungsgemäße Seil weist einen Kern umfassende Garne aus hochfester Polyethylenfaser und eine auf den Kern aufrextrudierte äußere Schicht aus Polyurethan (PU bzw. PUR) auf, wobei die Schichtdicke und der Durchmesser des Kerns so aufeinander abgestimmt sind, dass der Kern an der Außenoberfläche nicht oder nur so weit angeschmolzen ist, dass die Bruchfestigkeit des Seiles zumindest einen vorgegebenen Wert aufweist.The cable according to the invention comprises a core comprising yarns made of high-strength polyethylene fiber and an extruded onto the core outer layer of polyurethane (PU or PUR), wherein the layer thickness and the diameter of the core are coordinated so that the core on the Outside surface is not melted or only so far that the breaking strength of the rope has at least a predetermined value.

[0008] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Seiles wird ein Kern umfassend Garne aus hochfester Polyethylenfaser gebildet und auf den Kern eine äußere Schicht aus PUR aufextrudiert, wobei die Schichtdicke und der Durchmesser des Kerns so aufeinander abgestimmt sind, dass der Kern an der Außenoberfläche nicht oder nur so weit angeschmolzen wird, dass die Bruchfestigkeit des Seiles zumindest einen vorgegebenen Wert aufweist.In the method for producing a rope according to the invention, a core comprising yarns made of high-strength polyethylene fiber is formed and extruded onto the core an outer layer of PUR, wherein the layer thickness and the diameter of the core are coordinated so that the core on the outer surface is not melted or only so far that the breaking strength of the rope has at least a predetermined value.

[0009] Die hochfeste Polyethylenfaser Dyneema® hat eine Schmelztemperatur von etwa 140°C, so dass sie eine verhältnismäßig geringe Temperaturbeständigkeit aufweist. PUR (Polyurethan) hat hingegen einen Schmelzpunkt von etwa 240°C. Eine Beschichtung eines Seils aus Dyneema®-Faser durch Aufextrudieren von PUR kommt wegen der thermischen Beschädigung des Seiles an sich nicht in Betracht. Im Rahmen der Erfindung wurde jedoch erkannt, dass eine Beschichtung des Kerns aus Dyneema®-Faser durch Aufextrudieren von PUR dann möglich ist, wenn die Schichtdicke des PUR, der Durchmesser des Kerns und die Geschwindigkeit, mit der die PUR- Beschichtung aufgetragen wird, so aufeinander abgestimmt sind, dass der Kern an der Außenoberfläche nicht oder nur so weit angeschmolzen wird, dass die Bruchfestigkeit des Seiles zumindest einen vorgegebenen Wert aufweist. Dieser Wert ist so gewählt, dass er die Bruchfestigkeit des unbeschichteten Kerns um nicht mehr als 5%, vorzugsweise um nicht mehr als 1%, weiterhin vorzugsweise um nicht mehr als 0,1% unterschreitet. Dabei macht sich die Erfindung die Eigenschaft des PUR zunutze, eine verhältnismäßig kurze Abkühlungsphase zu benötigen, so dass das PUR des Material des Kerns nur geringfügig anschmilzt. Zudem wird durch eine geringe Schichtdicke der aufextrudierten Schicht aus PUR ein hoher Wärmeeintrag in den Kern vermieden, sodass dieser allenfalls geringfügig angeschmolzen wird. Ein abträgliches Plastizieren des Kerns aus Dyneema® wird somit vermieden.The high-strength polyethylene fiber Dyneema® has a melting temperature of about 140 ° C, so that it has a relatively low temperature resistance. PUR (polyurethane), however, has a melting point of about 240 ° C. A coating of Dyneema® fiber rope by extruding PUR is not considered because of thermal damage to the rope per se. In the context of the invention, however, it has been recognized that a coating of the core of Dyneema® fiber by extruding PUR is possible when the layer thickness of the PUR, the diameter of the core and the speed at which the PUR coating is applied are matched to one another that the core on the outer surface is not or only so far fused, that the breaking strength of the rope has at least a predetermined value. This value is chosen so that it does not fall below the breaking strength of the uncoated core by more than 5%, preferably not more than 1%, more preferably not more than 0.1%. In this case, the invention makes use of the property of PUR to require a relatively short cooling phase, so that the PUR of the material of the core only slightly melts. In addition, a high heat input into the core is avoided by a small layer thickness of the extruded layer of PUR, so that this is at most slightly melted. Detrimental plasticizing of the Dyneema® core is thus avoided.

[0010] Bevorzugt wird der Kern vollständig mit PUR ummantelt. Eine vollständige Ummantelung des Kerns wird angestrebt, um diesen gesamten Umfang vor Beschädigung zu schützen. Um eine vollständige Ummantelung des Kerns sicherzustellen, beträgt die Schichtdicke bevorzugt mindestens 0,2 mm. Die maximale Schichtdicke wird vom Einsatzzweck des Seiles bestimmt. Zur Vermeidung eines übermäßigen Anschmelzens des Kerns beträgt die maximale Schichtdicke bevorzugt 1 mm. Bevorzugte Schichtdicken liegen im Bereich von 0,5 bis 0,9 mm, insbesondere etwa bei 0,6 mm. Mit diesen vorstehenden Schichtdicken kann eine vollständige Ummantelung des Kerns sichergestellt werden, obgleich in der Praxis nicht vermieden werden kann, dass dieser exzentrisch aus der Düse des Extruders austritt, in dem die Ummantelung des Kerns erfolgt.Preferably, the core is completely encased with PUR. A complete sheathing of the core is sought to protect this entire circumference from damage. In order to ensure a complete sheathing of the core, the layer thickness is preferably at least 0.2 mm. The maximum layer thickness is determined by the purpose of the rope. To avoid excessive melting of the core, the maximum layer thickness is preferably 1 mm. Preferred layer thicknesses are in the range of 0.5 to 0.9 mm, in particular approximately 0.6 mm. With these above layer thicknesses, a complete sheathing of the core can be ensured, although in practice it can not be avoided that it emerges eccentrically from the nozzle of the extruder in which the sheathing of the core takes place.

[0011] Das erfindungsgemäße Seil hat eine bessere Flexibilität als das imprägnierte Seil auf der Basis hochfester Polyethylenfasern. Außerdem ist die äußere Schicht aus PUR abriebsfest, sodass das Seil Beanspruchungen besser standhält. Hierbei ist vorteilhaft, dass die äußere Schicht aus PUR Beanspruchungen ausweicht, wodurch Verletzungen der äußeren Schicht und des Kerns vermieden werden. Das PUR passt sich beim Aufextrudieren an die äußere Oberfläche des Kerns an, sodass infolge von Formschluss eine Haftung zwischen Kern und Beschichtung erreicht wird. Dies ist insbesondere bei einem geflochtenen oder geschlagenen Kern der Fall. Aufgrund des Formschlusses werden Kern und Beschichtung unter Belastung hinreichend zusammengehalten, sodass das Seil unter Belastung nicht durch Relativverschiebung von Kern und Mantel zerstört wird.The rope of the invention has a better flexibility than the impregnated rope on the basis of high-strength polyethylene fibers. In addition, the outer layer of PUR is abrasion resistant, so that the rope better withstand stresses. In this case, it is advantageous that the outer layer of PUR avoids stresses, whereby injuries to the outer layer and the core are avoided. The PUR adapts to the outer surface of the core when extruded, resulting in adhesion between the core and the coating due to positive engagement. This is especially the case with a braided or beaten core. Due to the positive connection, the core and coating are held together sufficiently under load, so that the cable is not destroyed by relative displacement of core and shell under load.

[0012] Gemäß einer Ausgestaltung weist das Seil einen vor dem Beschichten mit PUR verstreckten Kern auf. Bevorzugt wird der Kern unter erhöhter Temperatur verstreckt, insbesondere unter Temperaturen von 100°C bis MO'C, vorzugsweise bei etwa 120°C. Hierdurch wird die Festigkeit des Seiles gesteigert.According to one embodiment, the rope has a stretched before coating with PUR core. Preferably, the core is stretched under elevated temperature, in particular at temperatures of 100 ° C to MO'C, preferably at about 120 ° C. As a result, the strength of the rope is increased.

[0013] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung hat das Seil einen Kern, der vor der Beschichtung mit PUR mit einer Haftschicht oder Imprägnierung versehen ist. Die Haftschicht verbessert die Verbindung zwischen Kern und Ummantelung und die Imprägnierung kann den Kern zusätzlich vor Umgebungseinflüssen schützen. Das Seil wird besser vor Beschädigung durch Relativverschiebung zwischen Kern und Mantel unter Belastung geschützt.According to a further embodiment, the rope has a core which is provided with an adhesive layer or impregnation prior to coating with PUR. The adhesive layer enhances the bond between the core and the cladding and the impregnation can additionally protect the core from environmental influences. The rope is better protected against damage by relative displacement between core and jacket under load.

[0014] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist auf den Kern eine lichtdurchlässige äußere Schicht aus PUR aufgebracht. Die lichtdurchlässige äußere Schicht kann transluzent, d.h. teilweise lichtdurchlässig (z.B. wie Milchglas), oder transparent, d.h. klar durchsichtig (z.B. wie Fensterglas), sein. Die lichtdurchlässige Schicht ermöglicht, die Struktur des Seiles des Kerns von außen zu erkennen, sodass beispielsweise von außen wahrgenommen werden kann, dass es sich um ein geflochtenes oder geschlagenes Seil handelt.According to a further embodiment, a translucent outer layer of PUR is applied to the core. The translucent outer layer may be translucent, i. partially translucent (e.g., like frosted glass), or transparent, i. clear (e.g., like window glass). The translucent layer makes it possible to recognize the structure of the rope of the core from the outside, so that it can be perceived, for example, from the outside, that it is a braided or beaten rope.

[0015] Gemäß einer Ausgestaltung ist der Kern farbig und/oder mit einer farbigen Beschichtung und/oder Imprägnierung versehen, die unterhalb der äußeren Schicht angeordnet ist, um dem Seil mit lichtdurchlässiger äußerer Schicht ein farbiges Erscheinungsbild zu geben. Gemäß einer anderen Ausgestaltung weist das Seil eine eingefärbte äußere Schicht aus PUR auf. Hierdurch wird dem Seil ebenfalls ein farbiges Erscheinungsbild gegeben. Gemäß einer anderen Ausgestaltung weist das Seil eine lichtundurchlässige Beschichtung bzw. Imprägnierung auf dem Kern unterhalb der äußeren Schicht oder eine lichtundurchlässige äußere Schicht aus PUR auf. Durch die lichtundurchlässige Beschichtung oder Imprägnierung oder äußere Schicht kann eine Beschädigung des Kerns durch Strahlung vermieden werden. Die lichtundurchlässige Beschichtung oder Imprägnierung oder äußere Schicht kann insbesondere eine schwarze bzw. silberne Farbe aufweisen, wodurch insbesondere die UV-Stabilität verbessert wird. Hierfür kann sie schwarze oder silberne Pigmente enthalten. Auch können halbtransparente Farben zum Einsatz kommen.According to one embodiment, the core is colored and / or provided with a colored coating and / or impregnation, which is arranged below the outer layer to give the rope with translucent outer layer a colored appearance. According to another embodiment, the rope has a colored outer layer of PUR. As a result, the rope is also given a colorful appearance. According to another embodiment, the rope has an opaque coating or impregnation on the core below the outer layer or an opaque outer layer of PUR. Through the opaque coating or impregnation or outer layer damage to the core can be avoided by radiation. The opaque coating or impregnation or outer layer may in particular have a black or silver color, which in particular improves the UV stability. For this purpose it can contain black or silver pigments. Also semitransparent colors can be used.

[0016] Das Seil kann einen geflochtenen oder geschlagenen oder parallele Garne und/oder parallele Fasern aufweisenden Kern aufweisen. Ein geflochtener Kern ermöglicht eine Reparatur durch Spleißen im Falle eines Seilbruches. Die Spleißstelle kann ggfs, durch einen Schrumpfschlauch aus PUR oder einem anderen Material überdeckt werden. Vorteilhaft können insbesondere hinsichtlich Querschnitt und/oder Länge größere Seile einen geschlagenen oder gedrehten Kern haben. Dabei verhindert die Schicht aus PUR ein Aufdrehen des Kerns.The rope may comprise a braided or beaten or parallel yarns and / or parallel fibers having core. A braided core allows repair by splicing in case of rope breakage. If necessary, the splice site can be covered by a shrink tube made of PUR or another material. Advantageously, in particular in terms of cross-section and / or length larger ropes have a beaten or twisted core. The layer of PUR prevents the core from being turned up.

[0017] Bevorzugt wird als hochfeste Polyethylenfaser die Faser „Dyneema®" des Herstellers Royal DSM N.V. eingesetzt. Die Faser kann vom Hersteller zu Garn verarbeitet bezogen werden. Das einsetzbare PUR ist reines PUR oder ein Polymer auf der Basis von PUR. Bevorzugt handelt es sich hierbei um eine Stoffzusammensetzung umfassend Polyurethan, Stabilitsatoren und Additive. Beispielsweise kann das Polymer Elastollan *1190A 10.000 der Firma Elastogran GmbH, 49440 Lemförde, Deutschland, zum Einsatz kommen.The fiber "Dyneema®" from the manufacturer Royal DSM NV is preferably used as the high-strength polyethylene fiber The fiber can be obtained from the manufacturer for yarn-processed The usable PUR is pure PUR or a polymer based on PUR this is a material composition comprising polyurethane, stabilizers and additives, for example the polymer Elastollan * 1190A 10,000 from Elastogran GmbH, 49440 Lemförde, Germany, can be used.

[0018] Das erfindungsgemäße Seil kann insbesondere als Segelflugleine, als Forstseil, als Zugseil für Geländewagen oder Arbeitsseil in Entmistungsanlagen angewendet werden. Viele weitere Anwendungen des Seiles sind möglich.The rope according to the invention can be used in particular as Segelflugleine, as a forestry rope, as a traction rope for off-road vehicles or working rope in Entmistungsanlagen. Many other applications of the rope are possible.

Claims

claims

A rope comprising a core and an outer layer of PUR extruded onto the core, characterized in that the core comprises yarns of high tenacity polyethylene fiber and the layer thickness of the layer of PUR and the diameter of the core are matched to one another such that the core adjusts the outer surface is not melted or only so far fused that the breaking strength of the rope does not fall below the breaking strength of the uncoated core by more than 5%.

2. Rope according to claim 1, characterized in that the layer thickness of the outer layer of PUR is at least 0.2 mm.

3. A rope according to claim 2, characterized in that the layer thickness of the outer layer of PUR is 0.5 to 0.9 mm.

4. Rope according to one of claims 1 to 3, characterized in that the core is a stretched before the extrusion of PUR core.

5. Rope according to one of claims 1 to 4, characterized in that the core has below the outer layer of PUR an adhesive and / or impregnation.

6. Rope according to one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises a translucent layer of PUR.

7. Rope according to one of claims 1 to 6, characterized in that the core and / or the adhesive and / or the impregnation and / or the outer layer of PUR is colored.

8. Rope according to one of claims 1 to 7, characterized in that the core comprises at least one thread and / or a rope.

9. Rope according to one of claims 1 to 8, characterized in that the core is braided or beaten or formed from parallel yarns and / or from parallel fibers.

A method of making a rope in which a core is formed and on which core an outer layer of PUR is extruded, characterized in that the core comprises yarns of high-strength polyethylene fiber and the layer thickness and the diameter of the core are so matched to one another, that the core on the outer surface is not or only so far fused that the breaking strength of the rope does not fall below the breaking strength of the uncoated core by more than 5%.

11. The method according to claim 10, characterized in that the PUR is extruded onto the core with a layer thickness of at least 0.2 mm.

12. The method according to claim 11, characterized in that the PUR is extruded onto the core with a layer thickness of 0.5 to 0.9 mm.

13. The method according to any one of claims 10 to 12, characterized in that the core is stretched before coating with PUR.

14. The method according to any one of claims 10 to 13, characterized in that the core is provided prior to coating with PUR with an adhesive and / or impregnation.

15. The method according to any one of claims 10 to 14, characterized in that a translucent outer layer is extruded onto PUR on the core.

16. The method according to any one of claims 10 to 15, characterized in that the core is dyed and / or a colored adhesive and / or impregnation is applied to the core and / or a colored outer layer of PUR is applied to the core.

17. The method according to any one of claims 10 to 16, characterized in that the core comprises at least one thread or a rope.

18. The method according to any one of claims 10 to 17, characterized in that the core is braided or beaten or formed from parallel yarns and / or parallel fibers. No drawings for this