BE1021747B1 - Kabel en werkwijze om een dergelijke kabel te vervaardigen - Google Patents

Abstract

Deze uitvinding betreft een buigzame kabel (1) met hoge torsiestijfheid omvattende een kern (2) met een hoge trekweerstand en een kernomhullende mantel (3), waarbij de kernomhullende mantel (3) een elastomeer omvat waarin minstens één vezelpakket is opgenomen, waarbij elk vezelpakket zich om de kern (2) bevindt en waarbij de kabel (1) een vulkanisatie -of polymerisatieproces heeft ondergaan. Anderzijds betreft ze ook een werkwijze om een dergelijke kabel (1) te vervaardigen.

Description

KABEL EN WERKWIJZE OM EEN DERGELIJKE KABEL TE

VERVAARDIGEN

Deze uitvinding betreft enerzijds een buigzame kabel met hoge torsiestijfheid omvattende een kem met een hoge trekweerstand en een kemomhullende mantel, waarbij de kem één of meerdere draadvormige elementen omvat. Deze uitvinding betreft in het bijzonder een dergelijke kabel die voorzien is voor het oprollen van een zeil of doek, meer bepaald voor het oprollen van een zeil van een zeilboot.

Anderzijds betreft deze uitvinding een werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijke buigzame kabel met hoge torsiestijfheid.

Zowel tijdens het zeilen met een zeilboot als wanneer niet gezeild wordt, bijvoorbeeld als de boot is aangemeerd, moeten de één of meerdere zeilen van een zeilboot kunnen opgerold worden. Daarvoor wordt gebruik gemaakt van zogenaamde oprolsystemen. Bij zeilboten van een relatief groot formaat wordt dikwijls gebruik gemaakt van oprolsystemen die voorzien zijn van een langwerpig hol oprolprofiel met een ronde of een ovale doorsnede, waarin een zich volgens de lengteas uitstrekkende gleuf voor bevestiging van het zeil is voorzien. Dergelijk oprolprofiel is vervaardigd als een onbuigzaam geheel uit metaal of kunststof, en wordt in het oprolsysteem aan één van zijn uiteinden verbonden met een bobijn waardoor het, manueel of met een motor, roteerbaar is om zijn lengteas. Het zeil is aan zijn rand voorzien van een draad of boord die een verdikking van het zeil vormt. Deze verdikking wordt opgenomen in de hoger genoemde gleuf van het oprolprofiel zodat het zeil op het oprolprofiel kan gerold worden of weer kan ontrold worden door rotatie van het oprolprofiel in de ene of de andere draaizin.

Het voordeel bij een dergelijk oprolsysteem is dat het oprolprofiel door zijn stijfheid niet of weinig onderhevig is aan torsie. Het zeil is hierdoor gelijkmatig, over zijn volledige lengte, oprolbaar en ontrolbaar. Het nadeel is echter dat dit oprolprofiel zelf niet opgerold of geplooid kan worden. Meestal is het oprolprofiel losmaakbaar bevestigd op de zeilboot. Bij zeilboten met een relatief grote lengte kan het oprolprofiel dan op het dek worden neergelegd wanneer er niet gezeild wordt. Bij kleinere zeilboten is dit echter meestal niet mogelijk aangezien het profiel langer is dan de lengte van de boot. Ook bij zeilboten met een grotere lengte kan het gewenst zijn om het profiel benedendeks op te bergen, maar met een stijf profiel is dit niet altijd mogelijk.

Om bovenstaand probleem op te lossen wordt er meestal geen gebruik gemaakt van oprolsystemen voorzien van een stijf oprolprofiel, maar wordt er voor het oprollen van het zeil gebruik gemaakt van oprolsystemen voorzien van een min of meer buigzame oprolkabel met een relatief hoge trekweerstand. Deze kabels omvatten één of meerdere vezels met een hoge treksterkte, zoals bijvoorbeeld aramidevezels. Het zeil is dan uitgevoerd met een rand die een tunnel vormt waarin de kabel wordt geplaatst en het oprolsysteem omvat dan een bobijn die verbonden is met de kabel waardoor deze roteerbaar is om zijn lengteas. De kabel wordt strak opgespannen en door de kabel in de ene of de andere draaizin om zijn lengteas te roteren zal het zeil om de kabel opgerold worden of weer ontrold worden.

Wanneer er niet wordt gezeild, kan een dergelijke kabel opgerold worden waardoor deze minder plaats inneemt en in een betrekkelijk kleine ruimte kan opgeborgen worden. De benodigde opbergruimte is in elk geval veel kleiner dan de ruimte die nodig is om een stijf oprolprofiel op te bergen. Een nadeel echter van dit type oprolsystemen is dat de oprolkabels meer onderhevig zijn aan torsionele vervorming/vervorming door torsie dan de stijve oprolprofielen. Hierdoor gebeurt het oprollen en ontrollen van het zeil minder gelijkmatig dan bij een stijf profiel. Wanneer de rand van een zeil met een dergelijke oprolkabel is verbonden en er een krachtenmoment op het uiteinde van de kabel wordt uitgeoefend om de kabel te roteren, dan zal de kabel aan het genoemde uiteinde na een bepaalde tijd over een bepaalde hoek zijn geroteerd, maar zal de hoekverdraaiing van de kabel in diezelfde tijd kleiner zijn naarmate men zich verder verwijdert van dit kabeluiteinde als gevolg van torsie. Doordat dergelijk kabels een vrij grote lengte hebben, stelt men in praktijk vast dat het uiteinde waarop het krachtmoment wordt uitgeoefend over meerdere toeren (bij sterke wind zelfs 10 tot 30 toeren) moet geroteerd worden vooraleer het andere uiteinde van de kabel begint mee te draaien. Hierdoor wordt het ene uiteinde van de kabel meer geroteerd dan het andere uiteinde waardoor ook het ene uiteinde van het zeil meer opgerold/ontrold wordt dan het andere uiteinde van het zeil. Het oprollen en ontrollen gebeurt dus niet gelijkmatig. Vooral bij het oprollen van het zeil bij matige of sterke wind zorgt dit voor problemen omdat, tijdens het oprollen van het zeil, er dan aan één uiteinde een gedeelte zeil achterblijft dat een soort ballon vormt die wind opvangt, waardoor het verder oprollen nog moeilijker wordt. Bij krachtige wind wordt het volledig oprollen van het zeil praktisch onmogelijk.

Om dit probleem van de bestaande oprolsystemen met oprolkabels op te lossen heeft men bijvoorbeeld al geprobeerd om met twee kabels te werken, waarbij het zeil dan is uitgevoerd met een rand die een tunnel vormt waarin deze twee kabels geplaatst worden. Hiermee gebeurt het oprollen gelijkmatiger in vergelijking met oprolsystemen met slecht één kabel, echter in vergelijking met oprolsystemen voorzien van een stijf oprolprofiel laat dit nog te wensen over.

Het is dan ook een doel van de uitvinding om een kabel te ontwikkelen waarmee het oprollen/ontrollen van een zeil gelijkmatiger kan gebeuren.

Dit doel wordt bereikt door te voorzien in een buigzame kabel met hoge torsiestijfheid omvattende een kern met een hoge trekweerstand en een kemomhullende mantel, waarbij de kern één of meerdere draadvormige elementen omvat, waarbij de kemomhullende mantel een elastomeer omvat waarin minstens één vezelpakket is opgenomen, waarbij elk vezelpakket zich om de kern bevindt en minstens omvat • een eerste groep vezels of draden die zich hoofdzakelijk uitstrekken volgens een eerste richting die een eerste hoek vormt met de lengteas van de kabel, • een tweede groep vezels of draden die zich hoofdzakelijk uitstrekken volgens een tweede richting die een tweede hoek vormt met de lengteas van de kabel, zodanig dat de vezels of draden van de respectievelijke eerste en tweede groep elkaar kruisen, en waarbij de buigzame kabel een vulkanisatie- of polymerisatieproces heeft ondergaan.

Met de eerste hoek tussen de eerste richting en de lengteas van de kabel en met de tweede hoek tussen de tweede richting en de lengteas van de kabel wordt steeds de kleinste hoek aangeduid tussen de genoemde richting en de lengteas van de kabel.

Met elastomeren worden zowel natuurlijk rubber als synthetisch rubber, als alle andere polymeren met rubberachtige eigenschappen aangeduid. Voorbeelden van synthetisch rubber zijn isopreen rubber, polybutadieen rubber, ethyleen propyleen dieen monomeer rubber (EPDM rubber) of neopreen rubber (polychloropreen). De kemomhullende mantel kan ook een mengsel van verschillende soorten elastomeren omvatten. Zo kan de kemomhullende mantel een mengsel van natuurlijk rubber en synthetische rubber omvatten of een mengsel van synthetische rubbers. Met draden of vezels kunnen textieldraden of textielvezels worden aangeduid, maar kunnen ook andere vezels, zoals bijvoorbeeld natuurlijke vezels, of draden, zoals bijvoorbeeld metaaldraden, worden aangeduid.

Doordat de volledige kabel een vulkanisatie -of polymerisatieproces heeft ondergaan zal het elastomeer niet enkel mechanisch maar ook chemisch verbonden zijn met de vezels of draden van het vezelpakket en met de kem. Hierdoor zijn de verschillende onderdelen van de kabel goed met elkaar verbonden.

Deze kabel is bovendien oprolbaar, opplooibaar, flexibel en weinig uittrekbaar. Hierdoor is deze kabel geschikt om gebruikt te worden als oprolkabel in een oprolsysteem voor een zeilboot, waarbij het zeil uitgevoerd is met een rand die een tunnel vormt waarin de kabel plaatsbaar is en waarbij de kabel roteerbaar is om zijn lengteas met behulp van bijvoorbeeld een bobijn. Deze kabel volgens de uitvinding is minder onderhevig aan vervorming door torsie dan de bestaande gebruikte kabels voor dergelijke oprolsystemen, omdat het vezelpakket ervoor zorgt dat een krachtenmoment uitgeoefend op het uiteinde van de kabel om de kabel te roteren goed wordt overgebracht naar de rest van de kabel. De overbrenging van het genoemde krachtenmoment kan goed plaatsvinden daar zowel de richting van de eerste groep als de tweede groep vezels of draden een hoek vormen met de lengteas/lengterichting van de kabel en de vezels of draden van de eerste groep kruisen met de vezels of draden van de tweede groep. Met een hoek vormen met de lengteas/lengterichting van de kabel wordt aangeduid dat zowel de richting van de eerste groep vezels of draden als richting van de tweede groep vezels of draden niet evenwijdig is met de lengteas van de kabel. Met kruisen wordt aangeduid dat de vezels of draden van de eerste groep niet evenwijdig zijn met de vezels of draden van de tweede groep.

Door de bovengenoemde positionering van draden of vezels in een elastomeer in combinatie met het onderwerpen van de kabel aan een vulkanisatie- of polymerisatieproces, wordt een kabel met een zeer goede weerstand tegen torsie bekomen. De eerste groep en de tweede groep vezels of draden zorgen door hun onderling kruisende positionering waarbij ze een hoek vormen met de lengterichting van de kabel, voor een goede weerstand tegen torsie, bij rotatie van de kabel om zijn lengteas in beide draaizinnen. Bovendien is het elastomeer door het vulkanisatie- of polymerisatieproces chemisch en mechanisch verbonden met zowel de draden of vezels als met de kern van de kabel. De kern is door zijn hoge trekweerstand voorzien om trekbelasting op de kabel op te nemen. Door deze kem, de goede verbinding tussen de verschillende onderdelen van de kabel en doordat de genoemde vezels torsie van de kabel in beide draaizinnen, voorkomen, heeft deze kabel een zeer hoge torsieweerstand.

Wanneer op het ene uiteinde van een dergelijke kabel een krachtenmoment wordt uitgeoefend, bijvoorbeeld om een zeil op te rollen, zal de kabel weinig vervorming door torsie ondergaan waardoor de vertraging tussen het begin van rotatie van het ene kabeluiteinde en het begin van rotatie van het andere kabeluiteinde veel kleiner is dan bij de bestaande oprolkabels.

Wanneer deze kabel wordt gebruikt in een oprolsysteem voor het oprollen van het zeil van een zeilboot, waarbij het zeil bijvoorbeeld is uitgevoerd met een tunnelvormende rand waarin de oprolkabel wordt geplaatst, en waarbij er een krachtenmoment wordt uitgeoefend op het ene uiteinde van de kabel om deze te roteren, dan wordt het zeil, zelfs bij een hoge windbelasting, nagenoeg gelijkmatig opgerold of ontrold. Het oprollen en ontrollen gebeurt hierdoor vlugger, gemakkelijker en efficiënter.

De materialen en eigenschappen van de kabel zijn bovendien ook zo dat de kabel buigzaam en/of oprolbaar is waardoor de oprolkabel eenvoudiger en/of in een kleinere ruimte kan worden opgëborgen.

De kabel kan voorzien zijn van slechts één vezelpakket dat zich over nagenoeg de volledige lengte van de kabel om de kern bevindt, maar kan ook voorzien zijn van meerdere dergelijke vezelpakketten. De kabel kan ook op bepaalde plaatsen of over nagenoeg zijn volledige lengte voorzien zijn van meerdere vezelpakketten boven elkaar. Elk vezelpakket bevindt zich om de kern. Hiermee wordt aangegeven dat elk vezelpakket de kem grotendeels omhult. Dit betekent evenwel niet dat de verschillende draden of vezels zelf ook omheen de kem lopen, maar in een bijzondere uitvoeringsvorm kan dit laatste natuurlijk wel het geval zijn. De kabel omvat één of meerdere kernen.

De keuze van het elastomeer of van het mengsel van elastomeren wordt bij voorkeur bepaald door de eigenschappen van het elastomeer of het mengsel van elastomeren. Zo kan er voorzien worden dat het elastomeer/elastomeermengsel of ten minste het elastomeer/elastomeermengsel dat zich aan de buitenkant van de kabel bevindt, een hoge wrijvingscoëfficiënt heeft ten opzichte van de rand van het zeil waarin de kabel dient geplaatst te worden. Indien er een hoge wrijvingscoëfficiënt is tussen de kabel en het zeil, zal het zeil goed meegenomen worden door het oppervlak van de roterende oprolkabel.

Bij voorkeur is het elastomeer/elastomeermengsel of ten minste het elastomeer/elastomeermengsel dat zich aan de buitenkant van de kabel bevindt ook goed bestand tegen zonlicht, ozon en andere weer- en omgevingsfactoren, zodat de kabel gedurende een zeer lange tijd gebruikt kan worden zonder zijn goede eigenschappen te verliezen.

In een zeer voorkeurdragende uitvoeringsvorm bevinden de genoemde eerste hoek en de genoemde tweede hoek zich aan weerszijden van de lengteas van de kabel. Dit wil zeggen dat de kleinste hoek tussen de eerste richting en de lengteas van de kabel, afgelezen startend vanaf de lengteas van de kabel, in wijzerzin wordt afgelezen en dat de kleinste hoek tussen de tweede richting en de lengteas van de kabel, afgelezen startend vanaf de lengteas van de kabel, in tegenwijzerzin wordt afgelezen of omgekeerd. Een hoek is positief (+) indien deze tegen de wijzers van de klok in wordt gelezen. Een hoek is negatief (-) indien deze met de wijzers van de klok mee wordt afgelezen. De eerste en de tweede hoek hebben, indien ze beide afgelezen worden vanaf de lengteas van de kabel, dus een verschillend teken. De vezels of draden verhinderen torsie van de kabel nog beter, daar de ene groep vezels of draden dan torsie van de kabel in de ene draaizin voorkomt en de andere groep vezels of draden dan torsie van de kabel in de tegenovergestelde draaizin voorkomt, waardoor de kabel geen of weinig vervorming door torsie kan ondervinden. De torsiestijfheid van dergelijke kabel is dus hoog wanneer er een krachtenmoment op de kabel wordt uitgeoefend om de kabel te roteren.

Bij voorkeur strekken de vezels of draden van de eerste en de tweede groep vezels of draden zich uit rondom de kern. Hierdoor worden de krachtmomenten uitgeoefend op de kabel om de kabel te roteren nog beter doorgegeven aan de rest van de kabel en is de torsiestijfheid dus nog groter. Deze kabel is dus nog beter geschikt om te worden gebruikt in oprolsystemen van zeilboten waarbij het zeil is uitgevoerd met een rand die een tunnel vormt, waarin een kabel wordt geplaatst en waarbij er krachtenmoment wordt uitgeoefend op de kabel om deze te roteren.

In een zeer voorkeurdragende uitvoeringsvorm strekken de opeenvolgende vezels of draden van de eerste groep vezels of draden zich op een bepaalde tussenafstand van elkaar uit en strekken de opeenvolgende vezels of draden van de tweede groep vezels of draden zich op een bepaalde tussenafstand van elkaar uit.

De elkaar kruisende vezels of draden vormen zo samen een matrix met een veelvoud van driedimensionale veelhoekige lichamen (polygonen) terwijl de ruimte binnen deze polygonen bovendien nog gevuld zijn met het elastomeer dat chemisch en mechanisch verbonden is met die draden of vezels. Deze genoemde matrix zorgt ervoor dat de kemomhullende mantel weinig onderheven is aan vervorming, meer bepaald aan vervorming door torsie, waardoor de kabel een zeer hoge torsieweerstand heeft.

Bij voorkeur bevindt in een genoemd vezelpakket, de tweede groep vezels of draden zich om de eerste groep vezels of draden. De ene groep vezels of draden bevindt zich dan dichter bij de kern dan de andere groep vezels. Hierdoor kunnen deze groep vezels nog beter vervorming van de kabel door torsie tegengaan, indien er een krachtenmoment wordt uitgeoefend op de kabel om de kabel te roteren. De torsiestijfheid van de kabel is op deze manier hoog.

Zeer voorkeursdragend omvat een genoemd vezelpakket een derde groep vezels of draden, waarvan de vezels of draden zich hoofdzakelijk volgens de lengteas van de kabel uitstrekken. Doordat deze derde groep vezels of draden zich hoofdzakelijk volgens de lengteas uitstrekken en door de positie van de eerste groep en de tweede groep vezels of draden wordt een kabel met een zeer hoge torsiestijfheid verkregen.

De derde groep vezels of draden bevindt zich bij voorkeur om de eerste groep vezels of draden, en de tweede groep vezels of draden bevindt zich dan bij voorkeur om de derde groep vezels of draden. De eerste groep vezels of draden bevindt zich dan het dichtst bij de kern waarbij de derde groep vezels of draden zich verder bevindt van de kern en de tweede groep vezels of draden zich het verst bevindt van de kern. Door deze positionering vormen de vezels of draden een matrix met een veelvoud van driedimensionale driehoekige en veelhoekige lichamen terwijl de ruimte binnen deze lichamen bovendien nog gevuld zijn met het elastomeer dat chemisch en mechanisch verbonden is met die draden of vezels. Driehoekige lichamen zijn minder vervormbaar dan meerhoekige lichamen. Door deze derde laag ontstaan er veel driedimensionale driehoekige lichamen die zorgen voor een hoge torsiestijfheid. Doordat de derde groep vezels of draden zich als het ware tussen de eerste groep en de tweede vezels of draden bevindt, kunnen de eerste en de tweede groep vezels of draden nog beter vervorming door torsie voorkomen. Door deze genoemde matrix en de positionering van de vezels of draden, heeft de kabel dus een zeer hoge torsieweerstand.

In een zeer voorkeurdragende uitvoeringsvorm is gezien volgens een dwarsdoorsnede van de kabel loodrecht op de lengteas van de kabel, van de kern naar buiten toe, er een tussenafstand tussen de vezels of draden van de opeenvolgende groepen vezels of draden. Deze tussenafstand is opgevuld door het elastomeer. Door deze tussenafstand en doordat deze tussenafstand opgevuld is met het elastomeer, is de kabel nog minder onderheven aan vervorming waardoor de kabel niet of zeer weinig onderheven is aan vervorming door torsie.

De vezels of draden van een genoemd vezelpakket omvatten bij voorkeur textielvezels of textieldraden. De vezels kunnen bijvoorbeeld aramidevezels zijn, zoals kevlar, polyamidevezels zoals nylon 6.6 of andere vezels of draden met een hoge treksterkte zoals vezels of draden omvattende hoge elasticiteitsmodulus polyethyleen (HMPE), polyester, polyethyleentereftalaat. Dit zijn vezels met een relatief hoge treksterkte/hoge elasticiteitsmodulus (Young’s modulus). Door te werken met vezels met een relatief hoge treksterkte, verkrijgt de kabel ook een hoge torsiestijfheid.

Bij voorkeur is de hoek, tussen de eerste richting en de lengteas van de kabel, tussen 30° en 85, nog meer bij voorkeur tussen 35° en 55°. Zeer voorkeurdragend is deze hoek nagenoeg 45°. Met deze hoek heeft de kabel een hoge torsiestijfheid en wordt een krachtenmoment om de kabel te roteren goed overgebracht naar de rest van de kabel.

Voorkeurdragend is de hoek, tussen de tweede richting en de lengteas van de kabel, tussen 30° en 85°, nog meer bij voorkeur tussen 35° en 55°. Zeer voorkeurdragend is deze nagenoeg 45°. Met deze hoek heeft de kabel een hoge torsiestijfheid en wordt een krachtenmoment om de kabel te roteren goed overgebracht naar de rest van de kabel.

In een bijzonder voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de hoek tussen de eerste richting en de tweede richting tussen 70° en 90°. Als de hoeken tussen de eerste richting en de lengteas van de kabel en tussen de tweede richting en lengteas van de kabel dan respectievelijk tussen 35° en 55° zijn, wil dit zeggen dat de genoemde eerste hoek en de genoemde tweede hoek zich aan weerszijden van de lengteas van de kabel bevinden. Hierdoor kunnen de vezels of draden zeer goed vervorming van de kabel door torsie voorkomen indien er een krachtenmoment wordt uitgeoefend om de kabel te roteren om zijn lengteas. De torsiestijfheid van dergelijke kabel is dus hoog.

Een zeer voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt bekomen als de hoek tussen de eerste en de tweede richting nagenoeg 90° is. Als de eerste richting en de tweede richting loodrecht op elkaar staan heeft de kabel een hoge torsiestijfheid Als de hoeken tussen de eerste richting en de lengteas van de kabel en tussen de tweede richting en lengteas van de kabel dan nog eens nagenoeg 45° bedragen, is de torsiestijfheid van de kabel zeer hoog.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de verhouding tussen de grootste dwarsafmeting en de kleinste dwarsafmeting, gezien op een dwarsdoorsnede van de kabel loodrecht op de aslijn van de kabel, tussen 1 en 5. Deze dwarsdoorsnede heeft bijvoorbeeld een vierkante, rechthoekige, ovale of driehoekige vorm, of heeft bijvoorbeeld een cirkelvorm of een vleugelvorm enz. In het geval dat de dwarsdoorsnede cirkelvormig is, is de genoemde verhouding 1.

Om de oprolbaarheid en de opplooibaarheid van de kabel niet in het gedrang te brengen is de genoemde verhouding bij voorkeur niet hoger dan 5. Indien deze kabel gebruikt wordt in een oprolsysteem voor een zeil waarbij de rand van het zeil tunnelvormig is en zich rond de kabel bevindt, bepaald niet alleen de wrijvingscoëfficiënt tussen de kabel en het zeil of een rotatie van de kabel ook goed zorgt voor en rotatie van het zeil. De vorm van de genoemde dwarsdoorsnede is hiervoor ook belangrijk. Zo nemen kabels met een vleugelvormige of peervormige dwarsdoorsnede het zeil eenvoudiger mee bij rotatie van de kabel, dan kabels met een cirkelvormige dwarsdoorsnede.

Het genoemde elastomeer is bij voorkeur een mengsel van natuurrubber en synthetische rubber. Voorbeelden van synthetisch rubber zijn isopreen rubber, polybutadieen, styreen butadieen rubber, EPDM rubber of neopreen (polychloropreen). Het voordeel door te werken met verschillende soorten rubber is dat elke rubbersoort interessante en andere eigenschappen heeft. Zo kan dan een mengsel verkregen worden dat bestand is tegen ozon, UV-licht en waarbij wrijvingscoëfficiënt tussen het mengsel en het zeildoek hoog is waardoor het oprollen en het ontrollen van het zeildoek goed verloopt. Natuurrubber heeft bijvoorbeeld een hoge elasticiteitsmodulus, een lage hystérésis en is slijtvast waardoor een kabel omvattende een elastomeer met een hoog percentage natuurrubber eenvoudig oprolbaar is, flexibel is en een betere duurzaamheid heeft. Styreen butadieen rubber zorgt bijvoorbeeld voor de genoemde hoge wrijvingscoëfficiënt. Neopreen en EPDM rubber is bijvoorbeeld goed bestendig tegen zonlicht en ozon. Het genoemde elastomeer hoeft ook niet homogeen te zijn. Zo kan het elastomeer dat zich dichter bij de kern bevindt een andere samenstelling hebben dan het elastomeer dat zich verder van de kern bevindt.

Het doel wordt ook bereikt door te voorzien in een werkwijze voor het vervaardigen van een buigzame kabel met hoge torsiestijfiheid waarbij de kabel een kern met een hoge trekweerstand en een kemomhullende mantel omvat en waarbij de kem één of meerdere draadvormige elementen omvat waarbij het vervaardigen van de kahel volgende stappen omvat: • Het omwikkelen van de kem door achtereenvolgens een eerste en een tweede laag elastomeer, waarin vezels of draden zijn opgenomen en waarbij de vezels of draden in de eerste en de tweede laag zich hoofdzakelijk uitstrekken volgens een eerste richting, respectievelijk een tweede richting, waarbij beide richtingen een hoek vormen met de lengteas van de kabel en elkaar kruisen, en • waarbij de kabel onderworpen wordt aan een vulkanisatie -of een polymerisatieproces

Met elastomeer kan zowel natuurlijke rubber, als synthetisch ruhher, als alle andere polymeren met rubberachtige eigenschappen worden aangeduid of kan ook een mengsel van natuurlijke en synthetische rubber of een mengsel van verschillende soorten synthetisch rubber worden aangeduid. Natuurlijk rubber en bepaalde synthetisch rubbers zoals styreen butadieen rubber, EPDM rubber en polychloropreen (neopreen) zijn vulkaniseerbaar waardoor lagen omvattende één of meerdere van deze soorten rubber vooraf ongevulkaniseerd aanbrengbaar zijn. Hierdoor kan later de kabel op zich gevulkaniseerd worden. Met draden of vezels kunnen textieldraden of textielvezels worden aangeduid, maar kunnen ook metaaldraden worden aangeduid. De lagen rubber kunnen via een kalanderproces gevormd zijn en de draden of vezels kunnen via dit kalanderproces ingebed zijn de rubber laag.

Doordat de volledige kabel een vulkanisatie -of polymerisatieproces heeft ondergaan zal het elastomeer naast mechanisch ook chemisch verbonden zijn met de vezels of draden van het vezelpakket en met de kem en zullen de verschillende elastomeerlagen ook chemisch en mechanisch verbonden zijn. Hierdoor zijn de verschillende onderdelen van de kabel goed met elkaar verbonden. Deze kabel is oprolbaar, opplooibaar en flexibel. Hierdoor is de kabel geschikt om gebruikt te worden in oprolsystemen voor zeilboten waarbij het zeil uitgevoerd is met een rand die een tunnel vormt waarin de kabel plaatsbaar is en waarbij de kabel geroteerd wordt om zijn lengteas.

De kabel verkregen volgens bovenstaande werkwijze is weinig onderhevig aan vervorming door torsie. Deze hoge torsiestijfheid wordt bekomen door de opbouw van de kabel en doordat het elastomeer zowel chemisch en mechanisch verbonden is met de genoemde draden of vezels als chemisch en mechanisch verbonden is met de kem. Een krachtenmoment uitgeoefend op de kabel om te roteren wordt goed overgebracht omdat de vezels of draden uit de eerste laag elastomeer en de tweede laag elastomeer weerstand bieden tegen torsie, waardoor het ene uiteinde van de kabel niet meer roteert dan het andere uiteinde indien er op één uiteinde een krachtenmoment wordt uitgeoefend om de kabel te roteren. Dit doordat zowel de richting van de vezels of draden van de eerste laag elastomeer en de tweede laag elastomeer een hoek vormen met, en dus niet evenwijdig zijn met de lengteas van de kabel, doordat de vezels of draden van de eerste laag elastomeer kruisen met, en dus niet evenwijdig zijn met, de vezels of draden van de tweede laag elastomeer, doordat er een bepaalde tussenafstand is tussen de vezels of draden van de eerste laag elastomeer en de vezels of draden van de tweede laag elastomeer, en doordat de lagen elastomeer zich uitstrekken rondom de kem.

Bovendien vormen de elkaar kruisende vezels of draden samen een matrix met een veelvoud van driedimensionale veelhoekige lichamen terwijl de mimte binnen deze lichamen bovendien nog gevuld is met het elastomeer dat chemisch en mechanisch verbonden is met die draden of vezels. Deze lichamen zijn weinig vervormbaar. Deze genoemde matrix zorgt er dus bijkomend voor dat de kabel een zeer hoge torsieweerstand heeft. Hierdoor wordt voorkomen dat het ene uiteinde van de kabel meer of minder gaat roteren dan het andere uiteinde wanneer een krachtenmoment wordt uitgeoefend om de kabel te roteren om zijn lengteas. De kabel is dus weinig onderheven aan vervorming door torsie en kan het genoemde krachtenmoment goed overbrengen.

Door deze hoge torsiestijfheid en de oprolbaarheid is de kabel verkregen volgens bovengenoemde werkwijze uiterst geschikt om gebruikt te worden in een oprolsysteem voor zeilen van zeilboten waarbij het zeil is uitgevoerd met een rand die een tunnel vormt, waarin de genoemde kabel wordt geplaatst en waarbij er een krachtenmoment wordt uitgeoefend op de kabel om deze te roteren om zijn lengteas. Door het roteren van de kabel wordt het zeil nagenoeg gelijkmatig opgerold/ontrold, daar de kabel over zijn volledige lengte gelijkmatig wordt geroteerd.

Door te werken met een bepaald soort elastomeer of een mengsel van verschillende elastomeersoorten kan er voor gezorgd worden dat er tussen het zeil en de kabel een vrij hoge wrijvingsweerstand bestaat, waardoor het aan de kabel bevestigde zeil goed door de kabel wordt meegenomen bij rotatie van deze kabel om zijn lengteas.

In een voorkeurdragende werkwijze wordt na het omwikkelen van de kern door een eerste laag elastomeer, en vooraleer deze door een tweede laag elastomeer wordt omwikkeld, de kern omwikkeld door een derde laag elastomeer waarin vezels of draden zijn opgenomen en waarbij deze vezels of draden van de derde laag zich nagenoeg volgens de lengteas van de kabel uitstrekken. Door de aanwezigheid van deze volgens de lengteas georiënteerde vezels of draden vormen alle vezels of draden een matrix met een veelvoud van driedimensionale driehoekige en veelhoekige lichamen terwijl de ruimte binnen deze lichamen bovendien nog gevuld zijn met het elastomeer dat chemisch en mechanisch verbonden is met die draden of vezels. Door de aanwezigheid van driehoekige lichamen die minder vervormbaar zijn dan lichamen met 4 of meer hoeken is de torsiestijfheid hoog. Door deze genoemde matrix en de positionering van de vezels of draden, heeft de kabel dus een zeer hoge torsiestijfheid.

Zeer voorkeurdragend wordt de tweede laag elastomeer omwikkeld door een bijkomende laag elastomeer. Deze bijkomende laag elastomeer is dan niet voorzien van draden of vezels waardoor de aanwezige draden of vezels goed ingebed zijn in elastomeer en dus niet blootgesteld worden aan weer- en andere omgevingsfactoren. Bovendien kan het elastomeer uit deze bijkomende laag zo zijn uitgevoerd dat dit elastomeer of elastomeermengsel een hoge wrijvingscoëfficiënt heeft ten opzichte van het zeildoek en ook goed bestand is tegen de invloed van het zonlicht, ozon en andere weer- en omgevingsfactoren. Bij de keuze van de onderliggende lagen elastomeer hoeft men dan minder rekening te houden met de wrijvingseigenschappen en de bestendigheid tegen weer- en omgevingsfactoren en kan men het elastomeer dan in de eerste plaats kiezen in functie van de ermee gerealiseerde elasticiteit en torsiestijfheid van de kabel.

In een specifieke uitvoeringsvorm overlapt een genoemde laag elastomeer minstens gedeeltelijk zichzelf. Hiermee wordt aangeduid dat, hetgeen de genoemde laag elastomeer omwikkelt, meer dan 1 keer wordt omwikkeld door die laag elastomeer. De laag elastomeer vormt dan meer dan een volledige omwikkeling zodat minstens de twee eindranden van de laag elastomeer elkaar overlappen. Op deze manier is men er zeker van dat de omwikkeling volledig is, dus niet minder dan 1 keer. De overlapping kan 10 procent zijn, maar ook meer dan 10 procent zijn, bijvoorbeeld 75 procent of zelfs 100 procent. Bij 100 procent overlapping vormt de laag elastomeer twee omwikkelingen. Via overlapping kan men ook eenvoudig kabels krijgen met een dwarsdoorsnede loodrecht op de lengteas van de kabel waarbij deze dwarsdoorsnede, bij het omvatten van een cirkelvormige kern, niet cirkelvormig is en waarbij de verhouding van de grootste dwarsafmeting en de kleinste dwarsafmeting van deze dwarsdoorsnede groter is dan 1. De dwarsdoorsnede heeft dan bijvoorbeeld een ovale of driehoekige vorm. Een groot deel van de vezels of draden bevindt zich dan verder van de kern waardoor de torsiestijfheid hoger is. Om de oprolbaarheid en de opplooibaarheid van de kabel niet in het gedrang te brengen is de verhouding bij voorkeur niet hoger dan 5.

In een zeer voorkeursdragende uitvoeringsvorm zijn de vezels of draden, die zich bevinden in de genoemde vezel- of draadomvattende elastomeerlagen bedekt met een adhesieverhogende deklaag. De kern is bij voorkeur ook bedekt met een adhesieverhogende deklaag. Met behulp van adhesieverhogende deklagen wordt de chemische verbinding tussen het elastomeer met de onderdelen met een adhesieverhogende deklaag verbeterd waardoor ook het elastomeer sterker verbonden is met die onderdelen waardoor de torsiestijfheid van de kabel vervaardigd met deze werkwijze hoger is. Bijvoorbeeld indien de vezels of draden nylonvezels zijn, bijvoorbeeld nylon 6.6, kan de adhesieverhogende deklaag resorcinol formaldehyde omvatten. De kem kan voorzien worden van een adhesieverhogende deklaag door ze onder te dompelen in een oplossing omvattende rubber en een solvent, waarbij dit rubber specifiek voorzien is om de adhesie op de kem te verhogen. De adhesieverhogende deklaag omvat hier dan rubber.

Voor het genoemde vulkanisatie -of polymerisatieproces wordt de kabel geplaatst in een mal, wordt deze mal verwarmd tot een temperatuur tussen 110°C en 170°C en wordt deze mal onderheven aan een oppervlaktedruk tussen 5MPa en 80MPa. Dit zijn de ideale reactieomstandigheden om het genoemde proces goed te doen verlopen, een goede chemische en mechanische verbinding tussen het elastomeer en de vezels of draden te verkrijgen, een goede chemische en mechanische verbinding tussen het elastomeer en de kem te verkrijgen en een goede verbinding tussen de elastomeerlagen onderling te verkrijgen.

De lagen elastomeer omvatten bij voorkeur één of meerdere stroken elastomeer. Het omwikkelen met deze strook/stroken elastomeer gebeurt bij voorkeur evenwijdig met de lengteas van de kem.

Deze uitvinding wordt nu nader toegelicht aan de hand van de hierna volgende gedetailleerde beschrijving van een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een kabel en een werkwijze voor het vervaardigen van een kabel volgens deze uitvinding. De bedoeling van deze beschrijving is uitsluitend verduidelijkende voorbeelden te geven en om verdere voordelen en bijzonderheden van deze kabel en deze werkwijze aan te duiden, en kan dus geenszins geïnterpreteerd worden als een beperking van het toepassingsgebied van de uitvinding of van de in de conclusies opgeëiste octrooirechten.

In deze gedetailleerde beschrijving wordt door middel van referentiecijfers verwezen naar de hierbij gevoegde tekeningen waarbij in -figuur 1 een kabel volgens de uitvinding in perspectief wordt weergegeven waarbij, van de kemomhullende mantel, enkel het vezelpakket wordt weergegeven; -figuur 2 het omwikkelen van een kern door een eerste laag rubber wordt weergegeven volgens een dwarsdoorsnede loodrecht op de lengteas van de kern en een vooraanzicht van deze eerste laag rubber wordt weergegeven; -figuur 3 het omwikkelen van de eerste laag rubber en de kern, zoals als weergegeven in figuur 2, door een derde laag rubber wordt weergegeven volgens een dwarsdoorsnede loodrecht op de lengteas van de kem en een vooraanzicht van deze derde laag rubber wordt weergegeven; -figuur 4 het omwikkelen van de lagen rubber en de kem, zoals als weergegeven in figuur 3, door een tweede laag rubber wordt weergegeven volgens een dwarsdoorsnede loodrecht op de lengteas van de kem en een vooraanzicht van deze tweede laag rubber wordt weergegeven; -figuur 5 het omwikkelen van de lagen rubber en de kem, zoals als weergegeven in figuur 4, door een vierde laag rubber wordt weergegeven volgens een dwarsdoorsnede loodrecht op de lengteas van de kem en een vooraanzicht van deze vierde laag rubber wordt weergegeven; -figuur 6 een dwarsdoorsnede van een kabel en de rand van zeil, loodrecht op de lengteas van de kabel wordt weergegeven volgens de stand van de techniek waarbij deze kabel zich bevindt in een tunnel gevormd door de rand van het zeil; -figuur 7 een dwarsdoorsnede van een kabel volgens de uitvinding, loodrecht op de lengteas van de kabel wordt weergegeven waarbij deze kabel zich bevindt in een tunnel gevormd door de rand van zeil en waarbij deze kabel een nagenoeg cirkelvormige dwarsdoorsnede heeft; -figuur 8 een dwarsdoorsnede van een kabel volgens de uitvinding, loodrecht op de lengteas van de kabel wordt weergegeven waarbij deze kabel zich bevindt in een tunnel gevormd door de rand van zeil en waarbij deze kabel een nagenoeg ovale dwarsdoorsnede heeft; -figuur 9 een dwarsdoorsnede van een kabel volgens de uitvinding, loodrecht op de lengteas van de kabel wordt weergegeven waarbij deze kabel zich bevindt in een tunnel gevormd door de rand van zeil en waarbij deze kabel een nagenoeg vleugelvormige dwarsdoorsnede heeft; -figuur 10 een dwarsdoorsnede van een kabel volgens de uitvinding, loodrecht op de lengteas van de kabel wordt weergegeven waarbij deze kabel zich bevindt in een tunnel gevormd door de rand van zeil en waarbij deze kabel een nagenoeg peervormige dwarsdoorsnede heeft; -figuur 11 een dwarsdoorsnede van een kabel volgens de uitvinding, loodrecht op de lengteas van de kabel wordt weergegeven waarbij deze kabel zich bevindt in een tunnel gevormd door de rand van zeil en waarbij deze kabel een nagenoeg cirkelvormige dwarsdoorsnede met uitsteeksels heeft; -figuur 12 een dwarsdoorsnede van een kabel volgens de uitvinding, loodrecht op de lengteas van de kabel wordt weergegeven waarbij deze kabel zich bevindt in een tunnel gevormd door de rand van zeil en waarbij deze kabel een dwarsdoorsnede heeft waarvan de ene helft een halve cirkelvorm is en de ander helft een halve vierkantige vorm heeft; -figuur 13 een perspectiefVoorstelling van een oprolsysteem met een zeil wordt weergegeven waarbij het oprolsysteem een bobijn omvat en een kabel volgens de uitvinding omvat en deze kabel zich in een tunnel bevindt gevormd door de rand van het zeil.

De kabel (1) volgens de uitvinding zoals weergegeven in figuren 1, 7 tot 13 omvat een kern (2) met een hoge trekweerstand en een kemomhullende mantel (3). Deze kern (2) omvat zoals weergegeven in figuren 2 tot 5, 7 tot 13 meerdere draadvormige elementen (4). Deze draadvormige elementen (4) zijn textielvezels met een zekere treksterkte/trekweerstand zodanig dat de kern (2) die opgebouwd is uit deze draadvormige elementen (4) ook een zekere treksterkte/trekweerstand heeft. Uiteraard zijn andere uitvoeringsvormen waarbij de draadvormige elementen (4) staalkabels of staaldraden zijn ook mogelijk. De draadvormige elementen (4) zijn aramidevezels. Andere mogelijke textielvezels zijn polyamidevezels zoals nylon 6.6 of hoge elasticiteitsmodulus polyethyleen (HMPE) vezels, polyester vezels, dyneema vezels (UHMWPE of ultra high molecular weight polyethylene) of polyethyleentereftalaat vezels. Aramidevezels zoals kevlar zijn vezels met een zeer hoge trekweerstand, daar de elasticiteitmodulus zeer hoog is. Deze is namelijk gelegen tussen 60 en 120 GPa. Nylonvezels hebben een hoge elasticiteitsmodulus gelegen tussen 2 en 4 GPa. In de figuren 2 tot 5 hebben de meerdere draadvormige elementen (4) nagenoeg eenzelfde doorsnede. In figuren 7 tot 13 omvat de kern (2) één centraal draadvormige element (4) omringt door meerdere draadvormige elementen (4) met een kleinere doorsnede dan het centraal draadvormig element (4).

De kabels (1) zijn buigzaam, flexibel, plooibaar, bestendig tegen zonlicht en ozon en zijn weinig onderheven aan slijtage.

De kemomhullende mantel (3) omvat een rubbermengsel waarin één vezelpakket is opgenomen. Elk vezelpakket bevindt zich om de kern (2) en omvat • een eerste groep vezels of draden (5) die zich hoofdzakelijk uitstrekken volgens een eerste richting die een hoek (a) van nagenoeg 45° vormt met de lengteas (9) van de kabel (1); • een tweede groep vezels of draden (6) die zich hoofdzakelijk uitstrekken volgens een tweede richting die een hoek (ß) van nagenoeg 45° vormt met de lengteas (9) van de kabel (1), zodat de vezels of draden van de respectievelijke eerste en tweede groep (5, 6) elkaar kruisen onder een hoek van nagenoeg 90°; • een derde groep vezels of draden (7) die zich hoofdzakelijk uitstrekken volgens de lengteas (9) van de kabel (1); en waarbij de buigzame kabel (1) een vulkanisatie -of polymerisatieproces heeft ondergaan.

Hier worden de hoeken (α, ß) tussen de eerste richting en de lengteas (9) van de kabel (1) en tussen de tweede richting en de lengteas (9) van de kabel (1) zonder aanduiden van teken, positief (+) of negatief (-), aangeduid daar er geen rekening wordt gehouden met hoe deze moeten worden afgelezen. Indien men echter de hoeken (α, ß) afleest startend vanaf de lengteas (9), is de hoek (a) tussen de eerste richting en de lengteas (9) + 45°daar deze tegen de wijzers van de klok wordt afgelezen en is de hoek (ß) tussen de tweede richting en de lengteas (9) -45° daar deze met de wijzers van de klok mee wordt afgelezen. Beide hoeken (α, β) bevinden zich dus aan weerszijden van de lengteas (9).

Al deze vezels of draden (5, 6, 7) strekken zich uit rondom de kern (2) en zowel de opeenvolgende vezels of draden van de eerste groep vezels of draden (5), als de opeenvolgende vezels of draden van de tweede groep vezels of draden (6), als de opeenvolgende vezels of draden van de derde groep vezels of draden (7) strekken zich op een bepaalde tussenafstand van elkaar uit. Dus de vezels of de draden van een groep onderling (5, 6, 7) bevinden zich niet tegen elkaar. Tussen de vezels of de draden van een groep onderling (5, 6, 7) bevindt zich dus rubber. De eerste groep vezels of draden (5) strekken zich uit rondom de kern (2). De derde groep vezels of draden (7) bevinden zich rondom de eerste groep vezels of draden (5) en de tweede groep vezels of draden (6) bevinden zich rondom de derde groep vezels of draden (7). Op een dwarsdoorsnede loodrecht op de kabel (1) is dus vanaf de kern (2) naar buiten toe te zien, de eerste groep vezels of draden (5), de derde groep vezels of draden (7) en de tweede groep vezels of draden (6). Op de genoemde dwarsdoorsnede gezien vanaf de kern (2) naar buiten toe is ook zichtbaar dat er een tussenafstand is tussen de vezels of draden van de opeenvolgende groepen vezels of draden (5, 6, 7). Dus de vezels of draden van de eerste groep vezels of draden (5), raken niet aan de vezels of draden van de derde groep vezels of draden (7) en ook de vezels of draden van de tweede groep vezels of draden (6) raken niet aan de vezels of draden van de derde groep vezels of draden (7).

De kabels (1) hier weergegeven in de figuren 1, 7 tot 14 omvatten slechts één vezelpakket. Echter de kabels (1) kunnen ook voorzien zijn van meerdere vezelpakketten over hun volledige lengte. Of de kabel (1) kan op bepaalde plaatsen voorzien zijn van meerdere vezelpakketten boven elkaar. Om het oprollen van de kabel (1) te vereenvoudigen kunnen er op de uiteinden van de kabel (1) bijvoorbeeld meerdere vezelpakketten boven elkaar worden voorzien terwijl de rest van de kabel (1) slecht over één vezelpakket beschikt. Of de kabel (1) kan voorzien zijn van twee of meerdere vezelpakketten op bepaalde tussenafstanden van elkaar. Bij zeer lange kabels (1) komt dit de torsiestijfheid van de kabel (1) ten goede. De kabel (1) kan ook voorzien zijn van meerdere kernen (2), waarbij een kemomhullende mantel (3), omvattende rubber met daarin een vezelpakket, zich rondom deze kernen (2) bevindt.

De uiteinden of één uiteinde van kabel (1) kan voorzien zijn van een oogsplits vervaardigd uit de kern (2), waarbij de oogsplits ook voorzien is van een omhullende mantel (3) omvattende rubber waarin minstens één genoemd vezelpakket is opgenomen. Indien dergelijke kabel (1) dan gebruikt wordt in oprolsystemen van zeilboten, waarbij de kabel (1) aangebracht wordt in een tunnel (13) van de rand van het zeil (10), dan wordt een krachtenmoment om de kabel (1) te roteren uitgeoefend op een uiteinde van de kabel (1) met de hulp van bijvoorbeeld een bobijn (11) goed doorgegeven aan de rest van de kabel (1).

De kabels (1) volgens de uitvinding worden op zijn geheel onderheven aan een vulkanisatie proces. Hierdoor is het rubbermengsel van de kemomhullende mantel (3) zowel chemisch als mechanisch verbonden met de vezels of draden van de groepen vezels of draden (5, 6, 7) en de kern (2). Mede door deze goede verbinding en door de opbouw van kabels (1) hebben de kabels (1) een hoge torsiestijfheid. Deze hoge torsiestijfheid wordt bekomen doordat, indien een krachtenmoment wordt uitgeoefend om de kabel (1) te roteren, de vezels of draden van de eerste groep vezels of draden (5) en de vezels of draden van de tweede groep vezels of draden (6) torsie van de kabel (1) tegengaan. Hierdoor is de kabel (1) weinig onderheven aan vervorming en kan het krachtenmoment uitgeoefend op de kabel (1) om de kabel (1) te roteren volledig worden doorgegeven aan de rest van de kabel (1). De vezels van de derde groep vezels of draden (7) vormen samen met de andere vezels of draden (5, 6) een matrix met een veelvoud van driedimensionale driehoekige lichamen (12). Deze driehoekige lichamen (12) zijn opgevuld met het rubbermengsel dat chemisch en mechanisch verbonden is met die draden of vezels (5, 6, 7). Deze driehoekige lichamen (12) zijn weinig onderheven aan vervorming/torsie waardoor de genoemde matrix ook weinig onderheven is aan vervorming/torsie en waardoor ook de kabel (1) een zeer hoge torsieweerstand heeft.

De dwarsdoorsnede van de kabel (1) loodrecht op de lengteas (9) van de kabel (1) kan verschillende vormen aannemen. Deze vorm is vooral belangrijk voor de oprolbaarheid van de kabel (1) en voor de geschiktheid van de kabel (1) om gebruikt te worden in oprolsystemen van zeilen (10) waarbij de rand van het zeil (10) uitgevoerd is als een tunnel (13) waarin de kabel (1) aanbrengbaar is en waarbij de het zeil (10) op- en ontrolbaar is door een krachtenmoment uit te voeren op een uiteinde van de kabel (1) om de kabel (1) te roteren. Voor de eenvoud wordt er meestal gewerkt met een kern (2) met een nagenoeg cirkelvormige doorsnede. Dergelijke kernen (2) zijn eenvoudig te vervaardigen. Hoe de kemomhullende mantel (3) de kern (2) omringt, zal dus de vorm van de kabel (1) bepalen.

In figuur 6 wordt de stand van de techniek weergegeven van het bestaande oprolsysteem voor zeilboten waarbij de kabel (la) zich bevindt in een tunnel (13a) van de rand van het zeil (10a). Deze kabel (la) omvat meerdere draadvormige elementen (4a) en kan de kern (2) van de kabel (1) volgens de uitvinding zijn. De kabel (la) van de stand van de techniek heeft geen zo’n hoge torsiestijfheid zoals de kabel (1) volgens de uitvinding daar kruisende vezels ontbreken en ook driedimensionale veelhoekige en driehoekige lichamen opgevuld met rubber ontbreken. Hierdoor wordt een zeil (10a) met behulp van dergelijke kabel (la) niet gelijkmatige opgerold en ontrold. Bovendien is de wrijvingscoëfficiënt tussen het zeil (10a) de kabel (la) volgens de stand van de techniek laag waardoor rotatie van de kabel (la) niet altijd een rotatie van het zeil (10a) teweegbrengt.

De wrijvingscoëfficiënt tussen een kabel (1) volgens de uitvinding en het zeil (10) wordt bepaald door het gebruikte rubber/rubbermengsel. Er wordt hiermee rekening gehouden door te voorzien in een rubber/rubbermengsel aan de buitenkant van de kabel (1) die een hoge wrijvingscoëfficiënt omvat met het zeil (10). De buitenkant van de kabel (1) is ook onderhevig aan buitenfactoren zoals wind, zonlicht, zout of zoet water, ozon, enz. waardoor het rubber/rubbermengsel voorzien aan de buitenkant van de kabel (1) ook een zekere resistentie nodig heeft ten opzichte van deze buitenfactoren.

Naast deze wrijvingscoëfficiënt bepaald ook de vorm van de doorsnede van de kabel (1) loodrecht op de lengteas (9) van de kabel (1) mee of een rotatie van de kabel (1) ook goed zorgt voor en rotatie van het zeil (10) waarvan de rand van het zeil (10) zich rond die kabel (1) bevindt. Zo zijn de vormen uit figuren 9 tot 12 zeer geschikt om een rotatie van de kabel (1) ook te laten volgen door een rotatie van het zeil (10). Deze vormen nemen als het ware het zeil (10) mee als de kabel (1) roteert. De kabel (1) met een vleugelvormige doorsnede zoals weergegeven in figuur 9 of de kabel (1) met de peervormige doorsnede zoals weergegeven in figuur 10, nemen door hun vorm altijd het zeil (10) mee als de kabel (1) roteert. Het zeil (10) kan niet anders dan mee roteren. De uitstekende onderdelen van de kabel (1) zoals weergegeven in figuur 11 zorgen voor een beter contact tussen de kabel (1) en het zeil (10) dan bijvoorbeeld een kabel (1) met een glad oppervlak. Doordat de kabel (1) zoals weergeven in figuur 12 twee hoeken omvat wordt het zeil (10) goed meegenomen door de kabel (1). Om de oprolbaarheid van de kabel (1) niet in het gedrang te brengen mag de verhouding van de grootste dwarsafineting en de kleinste dwarsafineting van de dwarsdoorsnede van de kabel (1) loodrecht op de aslijn van de kabel (1) niet hoger zijn dan 5. De radius van de opgerolde kabel (1) ligt dan tussen 5 a 25 keer, de helft van de som van de grootste afmeting en de kleinste afmeting van de doorsnede van de kabel (1).

Deze specifieke vormen worden verkregen tijdens de vervaardiging van de kabel (1). Hieronder wordt een uitvoeringsvorm van een werkwijze omschreven voor het vervaardigen van een buigzame kabel (1) met hoge torsiestijfheid volgens de uitvinding. Via deze uitvoeringsvorm wordt de hierboven omschreven kabels (1) vervaardigd.

De werkwijze omvat volgende stappen: • Het voorzien van een kern (2) met hoge treksterkte omvattende meerdere draadvormige elementen (4) • Het omwikkelen van de kern (2) door een eerste laag rubber (50), waarin vezels of draden (5) zijn opgenomen en waarbij de vezels of draden (5) zich hoofdzakelijk uitstrekken volgens een eerste richting, waarbij deze eerste richting een hoek (a) van nagenoeg 45° maakt met de lengteas (9) van de kabel (1), • Het omwikkelen van de kern (2) en de eerste laag rubber (50) door een derde laag rubber (70) waarin vezels of draden (7) zijn opgenomen en waarbij de vezels of draden (7) zich hoofdzakelijk uitstrekken volgens de lengteas (9) van de kabel (1), • Het omwikkelen van de kern (2), de eerste laag rubber (50) en de derde laag rubber (70) door een tweede laag rubber (60), waarin vezels of draden (6) zijn opgenomen en waarbij de vezels of draden (6) zich hoofdzakelijk uitstrekken volgens een tweede richting, waarbij deze tweede richting een hoek (ß) van nagenoeg 45° maakt met de lengteas (9) van de kabel (1) en waarbij de genoemde eerste richting en de genoemde tweede richting een hoek maken van nagenoeg 90°. • Het omwikkelen van de kem (2), de eerste laag rubber (50), de derde laag rubber (70), de tweede laag rubber (60), door een vierde laag rubber (80) waarin geen vezels of draden zijn opgenomen, en • Het onderwerpen van de kabel (1), omvattende een kem (2) en 4 lagen rubber (50, 60, 70, 80), aan een vulkanisatieproces.

In figuren 2 tot 5 wordt met een pijl aangeduid hoe de rubberlagen (50, 60, 70, 80) worden aangebracht. De lagen rubber (50, 60, 70, 80) zijn plastisch bij kamertemperatuur en zijn vulkaniseerbaar. De lagen rubber (50, 60, 70, 80) omvatten één of meerdere aansluitende stroken rubber. Het omwikkelen met deze één of meerdere stroken rubber gebeurt evenwijdig met de lengteas (9) van de kern (2). De stroken rubber kunnen bijvoorbeeld via kalanderen vervaardigd zijn. Indien de laag rubber (50, 60, 70) dan vezels of draden (5, 6, 7) omvat, worden deze vezels of draden (5, 6, 7) via kalanderen ingebed in de rubberlaag (50, 60, 70). De lagen rubber (50, 60, 70, 80) omvatten natuurrubber, synthetisch rubber, een mengsel van natuurrubber en synthetische rubber(s) of een mengsel van synthetische rubbersoorten. Elke laag rubber (50, 60, 70, 80) kan bovendien een andere samenstelling hebben. Bijvoorbeeld voor de vierde laag rubber (80) is het belangrijk dat dit rubber bestand is tegen ozon, zonlicht enz. en dat de wrijvingscoëfficiënt tussen het zeil (10) en dit rubber hoog is. Daarom omvat de vierde laag rubber (80) een hoger gehalte aan neopreenrubber en/of EPDM rubber. Bij de onderliggende lagen (50, 60, 70) is het vooral belangrijk dat ze bijdragen aan de torsiestijfheid en oprolbaarheid van de kabel (1). Het is ook belangrijk dat de samenstelling van de onderliggende rubberlagen (50, 60, 70) een goede verbinding tussen de verschillende rubberlagen (50, 60, 70, 80) voorziet na vulkanisatie. De onderliggende rubberlagen (50, 60, 70) omvatten hiervoor een mengsel van natuurrubber en styreen butadieen rubber.

Door hier te werken met een vierde laag rubber (80) zonder vezels of draden worden er geen vezels of draden (5, 6, 7) rechtstreeks blootgesteld aan externe factoren, waardoor ook geen rekening moet worden gehouden of de vezels of draden (5, 6, 7) goed bestand zijn tegen deze externe factoren. Doordat de vezels of draden (5, 6, 7) zich in verschillende rubberlagen (50, 60, 70) bevinden kunnen de vezels of draden (5, 6, 7) van opeenvolgende rubberlagen (50, 60, 70) elkaar niet raken. In andere uitvoeringsvormen kunnen uiteraard meer dan 4 lagen rubber of minder dan 4 lagen rubber omwikkeld worden rond de kern (2).

Via de vulkanisatiestap worden betere eigenschappen verkregen, zijn de verschillende rubberlagen (50, 60, 70, 80) goed met elkaar verbonden en is ook het rubber goed verbonden met de vezels of draden (5, 6, 7) van de rubberlagen (50, 60, 70) en de kern (2). Bovendien wordt de kabel (1) zo slijtvast.

Bij het omwikkelen met de verschillende rubberlagen (50, 60, 70, 80), kunnen de rubberlagen (50, 60, 70, 80) zichzelf al dan niet deels overlappen. In figuren 2 tot 5 is zichtbaar dat deze rubberlagen (50, 60, 70, 80) elkaar niet overlappen. Zowel de kern (2) als de vezels of draden (5, 6, 7) van de eerste, tweede of derde laag rubber (50, 60, 70) zijn bedekt met een adhesieverhogende deklaag. Via deze adhesieverhogende deklaag wordt er een sterke chemische verbinding gemaakt tussen de rubber en de kern (2) en tussen de rubber en de genoemde vezels of draden (5, 6, 7) tijdens het vulkanisatieproces, waardoor de verbinding tussen het rubber en de andere onderdelen van de kabel (1) zeer sterk is. Het vulkanisatieproces verloopt in een voorgemaakte mal bij temperaturen tussen de 110°C en 170°C en bij een oppervlaktedruk tussen 5MPa en 80 MPa.

De kabel (1) gevormd door deze werkwijze en/of de hierboven omschreven kabel (1) is uiterst geschikt om te worden gebruikt in oprolsystemen voor zeilen (10) van zeilboten, waarbij de rand van het zeil (10) zich uitstrekt rondom de kabel (1). De kabel (1) hier heeft dan een lengte tussen de 5 en 150 meter afhankelijk van de grootte van de zeilboot. De verhouding van de grootste dwarsafmeting en de kleinste dwarsafineting van de dwarsdoorsnede van de kabel (1) loodrecht op de aslijn van de kabel (1) is niet hoger zijn dan 5. De verhouding van de lengte van de kabel (1) over, de helft van de som van de grootste dwarsafineting en de kleinste dwarsafineting van de dwarsdoorsnede van de kabel (1) loodrecht op de aslijn van de kabel (1) is hoger dan 100 en bevindt zich bij voorkeur tussen de 500 en 5000. De helft van de som van de grootste dwarsafineting en de kleinste dwarsafineting van de dwarsdoorsnede van de kabel (1) loodrecht op de aslijn van de kabel (1) varieert dus tussen 10 en 30 mm.

Claims (21)

1. CONCLUSIES

   1. Buigzame kabel (1) met hoge torsiestijfheid omvattende een kern (2) met een hoge trekweerstand en een kemomhullende mantel (3), waarbij de kern (2) één of meerdere draadvormige elementen (4) omvat, daardoor gekenmerkt dat de kemomhullende mantel (3) een elastomeer omvat waarin minstens één vezelpakket is opgenomen, waarbij elk vezelpakket zich om de kem (2) bevindt en minstens omvat • een eerste groep vezels of draden (5) die zich hoofdzakelijk uitstrekken volgens een eerste richting die een eerste hoek (a) vormt met de lengteas (9) van de kabel (1), • een tweede groep vezels of draden (6) die zich hoofdzakelijk uitstrekken volgens een tweede richting die een tweede hoek (ß) vormt met de lengteas (9) van de kabel (1), zodanig dat de vezels of draden van de respectievelijke eerste en tweede groep (5, 6) elkaar kruisen, en waarbij de buigzame kabel (1) een vulkanisatie- of polymerisatieproces heeft ondergaan.
2. 2. Kabel (1) volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de genoemde eerste hoek (a) en de genoemde tweede hoek (ß) zich aan weerszijden van de lengteas (9) van de kabel (1) bevinden.
3. 3. Kabel (1) volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat de vezels of draden van de eerste en de tweede groep vezels of draden (5, 6) zich uitstrekken rondom de kem (2).
4. 4. Kabel (1) volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de opeenvolgende vezels of draden van de eerste groep vezels of draden (5) zich op een bepaalde tussenafstand van elkaar uitstrekken en dat de opeenvolgende vezels of draden van de tweede groep vezels of draden (6) zich op een bepaalde tussenafstand van elkaar uitstrekken.
5. 5. Kabel (1) volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat in een genoemd vezelpakket, de tweede groep vezels of draden (6) zich om de eerste groep vezels of draden (5) bevindt.
6. 6. Kabel (1) volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat een genoemd vezelpakket een derde groep vezels of draden (7) omvat, waarvan de vezels of draden (7) zich hoofdzakelijk volgens de lengteas (9) van de kabel (1) uitstrekken.
7. 7. Kabel (1) volgens conclusie 5 en 6, daardoor gekenmerkt dat de derde groep vezels of draden (7) zich bevindt om de eerste groep vezels of draden (5), en de tweede groep vezels of draden (6) zich om de derde groep vezels of draden (7) bevindt.
8. 8. Kabel (1) volgens conclusies 5 tot 7, daardoor gekenmerkt dat gezien volgens een dwarsdoorsnede van de kabel (1) loodrecht op de lengteas (9) van de kabel (1), van de kern (2) naar buiten toe, er een tussenafstand is tussen de vezels of draden van de opeenvolgende groepen vezels of draden (5, 6, 7).
9. 9. Kabel (1) volgens één van voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de vezels of draden (5, 6, 7) van een genoemd vezelpakket, textielvezels of textieldraden omvatten.
10. 10. Kabel (1) volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de hoek (a) tussen de eerste richting en de lengteas (9) van de kabel (1) tussen 30° en 85° is, bij voorkeur tussen 35° en 55°.
11. 11. Kabel (1) volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de hoek (ß) tussen de tweede richting en de lengteas (9) tussen 30° en 85° is, bij voorkeur tussen 35° en 55°.
12. 12. Kabel (1) volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de hoek tussen de eerste richting en de tweede richting tussen 70° en 90° is.
13. 13. Kabel (1) volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de verhouding tussen de grootste dwarsafineting en de kleinste dwarsafmeting, gezien op een dwarsdoorsnede van de kabel (1) loodrecht op de aslijn van de kabel (1), tussen 1 en 5 is.
14. 14. Kabel (1) volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het genoemde elastomeer een mengsel is van natuurrubber en synthetische rubber.
15. 15. Werkwijze voor het vervaardigen van een buigzame kabel (1) met hoge torsiestijfheid waarbij de kabel (1) een kern (2) met een hoge trekweerstand en een kemomhullende mantel (3) omvat en waarbij de kern (2) één of meerdere draadvormige elementen (4) omvat daardoor gekenmerkt dat het vervaardigen van de kabel (1) volgende stappen omvat: • Het omwikkelen van de kern (2) door achtereenvolgens een eerste en een tweede laag elastomeer (50, 60), waarin vezels of draden (5, 6) zijn opgenomen en waarbij de vezels of draden (5, 6) in de eerste en de tweede laag (50, 60) zich hoofdzakelijk uitstrekken volgens een eerste richting, respectievelijk een tweede richting, waarbij beide richtingen een hoek (α, ß) vormen met de lengteas (9) van de kabel (1) en elkaar kruisen, en • waarbij de kabel (1) onderworpen wordt aan een vulkanisatie -of een polymerisatieproces
16. 16. Werkwijze volgens conclusie 15, daardoor gekenmerkt dat na het omwikkelen van de kern (2) door een eerste laag elastomeer (50), en vooraleer deze door een tweede laag elastomeer (60) wordt omwikkeld, de kern (2) omwikkeld wordt door een derde laag elastomeer (70) waarin vezels of draden (7) zijn opgenomen en waarbij deze vezels of draden (7) van de derde laag (70) zich nagenoeg volgens de lengteas van de kabel (1) uitstrekken.
17. 17. Werkwijze volgens conclusies 15 of 16, daardoor gekenmerkt dat de tweede laag elastomeer (60) omwikkeld wordt door een bijkomende laag elastomeer (80).
18. 18. Werkwijze volgens één van de conclusies 15 tot 17, daardoor gekenmerkt dat een genoemde laag elastomeer (50, 60, 70, 80) zichzelf minstens gedeeltelijk overlapt.
19. 19. Werkwijze volgens één van de conclusies 15 tot 18, daardoor gekenmerkt dat de vezels of draden (5, 6, 7), die zich bevinden in de genoemde vezel- of draadomvattende elastomeerlagen (50, 60, 70) bedekt zijn met een adbesieverhogende deklaag.
20. 20. Werkwijze volgens één van de conclusies 15 tot 19, daardoor gekenmerkt dat voor bet genoemde vulkanisatie -of polymerisatieproces de kabel (1) geplaatst wordt in een mal, deze mal verwarmd wordt tot een temperatuur tussen 110°C en 170°C en deze mal onderheven wordt aan een oppervlaktedruk tussen 5MPa en 80MPa.
21. 21. Werkwijze volgens één van de conclusies 15 tot 20, daardoor gekenmerkt dat de kabel (1) een kabel (1) is volgens één of meerdere van de conclusies 1 tot 14.