BR112017017961B1

BR112017017961B1 - Sistema de corda

Info

Publication number: BR112017017961B1
Application number: BR112017017961-0A
Authority: BR
Inventors: Hans Schneiders; Karel Jozef Wetzels; Michael Hubertus Helena Meuwissen
Original assignee: Dsm Ip Assets B.V
Priority date: 2015-03-02
Filing date: 2016-02-26
Publication date: 2022-11-01
Also published as: US20180245284A1; WO2016059261A3; BR112017017961A2; WO2016059261A2; US10711398B2; EP3265608B1; PT3265608T; KR102618903B1; LT3265608T; EP3265608A2; CA2978369C; JP2018507964A; CN107660244A; KR20170122203A; CA2978369A1

Abstract

EMENDA COM BAIXO DESLIZAMENTO. A presente invenção se refere a um sistema de corda que compreende uma estrutura de emenda com uma porção intacta que compreende pelo menos 8 cordões intactos, e uma porção desmontada que compreende pelo menos 4 cordões soltos, em que a porção intacta é uma trança de pelo menos 4 cordões intactos orientados em S e pelo menos 4 cordões intactos orientados em Z, em que pelo menos um cordão solto da porção desmontada passa sob e sobre cordões intactos da porção intacta, e pelo menos um cordão solto passa sob pelo menos uma prega em X de cordões intactos.

Description

[0001] A presente invenção se refere a sistemas de corda, mais especificamente, a sistemas para cordas com emenda. A emenda de corda se refere à formação de uma junta entre duas cordas ou duas partes da mesma corda pela desmontagem e entrelaçamento parciais de cordões da corda ou das cordas.

[0002] Uma emenda pode reter um percentual muito alto da resistência da corda original, mas a emenda tende a criar uma porção espessa da corda. Em algumas situações, uma região espessa de uma corda pode alterar as características operacionais da corda e/ou a maneira na qual a corda interage com estruturas ou montagens mecânicas para guiar e/ou prender a corda.

[0003] O documento US 8.707.666 fornece uma solução pela descrição de um sistema de emenda curta para cordas.

[0004] Embora tais emendas de corda como, por exemplo, descrito no documento US 8.707.666, tenham reduzido os comprimentos da porção de corda espessa, há ainda uma necessidade por redução adicional do comprimento de emenda.

[0005] Adicionalmente, observa-se que, para alguns sistemas de corda, especialmente cordas que compreendem fibras com módulo alto e resistência alta e/ou um baixo coeficiente de atrito, as emendas podem começar a deslizar antes de a carga de ruptura máxima do sistema de corda ser alcançada. Embora o deslizamento de uma emenda e, por conseguinte, a resistência de um sistema de corda possa ser contrariada por um aumento - indesejado - do comprimento de emenda, parece que acima de um certo comprimento de emenda o efeito adicional é limitado e pode requer emendas longas fora da realidade.

[0006] Consequentemente, o objetivo da presente invenção consiste em fornecer um sistema de corda que compreende uma estrutura de emenda mais curta. Um outro objetivo da invenção consiste em fornecer um sistema de corda com uma emenda que não é submetida a deslizamento em cargas altas ou uma emenda que começa a deslizar a cargas superiores do que as emendas de comprimento comparável. Por conseguinte, a presente invenção se refere a uma forma particular de emenda de corda no presente documento chamada de uma emenda com baixo deslizamento. Uma emenda com baixo deslizamento minimiza o deslizamento de uma emenda até mesmo em comprimento reduzido da porção espessa da corda e, dessa forma, minimiza alguns dos efeitos adversos da emenda nas características operacionais da corda. Em alguns casos, uma emenda com baixo deslizamento aumentará a resistência máxima de um sistema de corda ao evitar que o deslizamento de emenda se torne o elemento mais fraco no dito sistema de corda.

[0007] Surpreendentemente, o objetivo da invenção foi alcançado por um sistema de corda que compreende uma estrutura de emenda que compreende uma porção intacta que compreende pelo menos 8 cordões intactos, e uma porção desmontada que compreende pelo menos 4, de preferência 8, cordões soltos em que a porção intacta é uma trança de pelo menos 4 cordões intactos orientados em S e pelo menos 4 cordões intactos orientados em Z em que pelo menos um cordão solto da porção desmontada passa sob e sobre cordões intactos da porção intacta, em que pelo menos um cordão solto passa sob pelo menos uma interseção definida por pelo menos um cordão intacto orientado S e um orientado em Z, isto é, uma prega em X de cordões intactos.

[0008] Foi observado pelos inventores que tal sistema de corda aumenta substancialmente a resistência da emenda em comparação com as estruturas de emenda conhecidas de comprimento de emenda igual ou ainda superior. Em alguns casos, o sistema de corda inventivo permite uma redução do comprimento de emenda sem a emenda se tornar o elemento mais fraco do dito sistema de corda.

[0009] A presente invenção é de significância particular no contexto de formação de uma emenda em formato de ilhó. Entretanto, a presente invenção também abrange a aplicação de emendas além da emenda em formato de ilhós onde emendas com deslizamento curto e/ou baixo podem ser usadas. As aplicações típicas além de emendas em formato de ilhó podem ser emendas de extremidade a extremidade entre duas ou mais cordas ou para unir extremidades da mesma corda para formar um olhal circular ou faixas redondas.

[0010] A presente invenção também pode ser incorporada como um sistema de corda que compreende uma estrutura de corda trançada que define um interior e um exterior e que compreende uma porção intacta que compreende pelo menos 4 cordões intactos em S e pelo menos 4 cordões intactos em Z e uma porção desmontada que compreende pelo menos 4, de preferência, pelo menos 8 cordões soltos. Cada cordão intacto em S cruza uma pluralidade de cordões intactos em Z. Cada cordão intacto em Z cruza uma pluralidade de cordões intactos em S, formando pregas em X de cordões intactos. A pluralidade de cordões soltos pode ser passada para o interior da estrutura de corda. Pelo menos um, de preferência cada, cordão solto é estendido sob e sobre os cordões intactos e pelo menos sob uma prega em X do cordão intacto.

[0011] A presente invenção também pode ser incorporada como um método de formação de um sistema de corda que compreende as seguintes etapas. Uma estrutura de corda trançada de pelo menos 8 cordões é fornecida. A estrutura de corda trançada compreende uma porção intacta que compreende pelo menos 4 cordões intactos em S e pelo menos 4 cordões intactos em Z e uma porção desmontada que compreende pelo menos 4, de preferência, pelo menos 8 cordões soltos. Os cordões intactos em S e Z se cruzam na estrutura intacta trançada formando pregas em X de cordões intactos. Pelo menos um, de preferência cada, cordão solto é estendido sob e sobre os cordões intactos e pelo menos sob uma prega em X do cordão intacto.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0012] A Figura 1(a) é uma vista plana de topo de uma estrutura de corda que usa um exemplo de sistema de emenda em formato de ilhó construído de acordo com, e incorporando, os princípios da presente invenção.

[0013] A Figura 1(b) é uma vista plana de topo de uma estrutura de corda que usa um exemplo de sistema de extremidade de corda emenda construído de acordo com, e incorporando, o princípio da presente invenção.

[0014] A Figura 2 é uma vista bidimensional que ilustra exemplos (a) a (c) de cordões soltos individuais passados através da porção intacta.

[0015] A Figura 3 é uma vista bidimensional que ilustra exemplos (a) a (c) de cordões soltos individuais passados através da porção intacta.

[0016] As Figura 4 e 5 são vistas bidimensionais que ilustram exemplos comparativos de cordões soltos passados através da porção intacta.

[0017] Deve ser observado que as Figuras 2-5 são de alguma forma esquemáticas, pois a estrutura de corda tridimensional é representada em 2 dimensões sem tensão aplicada. As figuras esquemáticas podem representar apenas uma porção do sistema de corda não tensionado e pode-se imaginar a estrutura de corda solta pela união das bordas das figuras para uma estrutura cilíndrica. Tal desenho esquemático é empregado para visibilidade aumentada pelas respectivas posições dos cordões intactos e soltos do sistema de corda através do que os sistemas de corda de acordo com a invenção são descritos e definidos em seu estado tensionado. É evidente que através do tensionamento dos cordões intactos e soltos individuais pode-se deslocar um contra o outro, mas nas presentes figuras deve manter substancialmente seu posicionamento relativo, especialmente entre cordões intactos e soltos. Foi observado que as figuras esquemáticas comparáveis da técnica anterior, como o documento US 8.707.666, também representam estruturas de corda em sua forma solta e estarão sujeitas a deslocamento substancial de cordões mediante o tensionamento da estrutura.

[0018] Na Figura 1(a) dos desenhos, é representado um exemplo de sistema de corda 10 que compreende uma estrutura de emenda em formato de ilhó 12 de acordo com a presente invenção. O exemplo de estrutura de emenda 12 define uma porção principal 14 e uma porção em formato de ilhó 16 do sistema de corda 10.

[0019] Na Figura 1(b) dos desenhos, é representado um exemplo de sistema de corda 20 que compreende uma estrutura de emenda 22 de acordo com uma outra modalidade da presente invenção que conecta uma primeira extremidade de corda 23 com uma segunda extremidade de corda 26. O exemplo de estrutura de emenda compreende uma seção de emenda 24 onde os cordões soltos da segunda corda 26 são emendados nos cordões intactos da primeira extremidade de corda e uma segunda seção de emenda 25 onde os cordões soltos da primeira corda 23 são emendados nos cordões intactos da segunda extremidade de corda 26.

[0020] A Figura 2 dos desenhos representa 3 exemplos de cordões soltos (30, 40, 50) entrelaçados com os cordões intactos 32 e 34 de acordo com diferentes modalidades da presente invenção.

[0021] A Figura 2a representa um cordão solto 30 que passa sobre 36 e sob 38 pregas em X formadas pelos cordões em S 32 e cordões em Z 34, respectivamente.

[0022] A Figura 2b representa cordões soltos 40 como um par de cordões soltos associados 42 e 44 a um cordão solto 42 que passa sob 48 e sobre 46 consecutivas pregas em X formadas pelos cordões em S 32 e cordões em Z 34 e o cordão solto associado 44 que passa sobre 48 e sob 46 as ditas pregas em X formadas pelos cordões em S 32 e cordões em Z 34.

[0023] A Figura 2c representa cordões soltos 50 como um cordão solto que passa alternativamente sobre os cordões em Z 34 da porção intacta e sob pregas em X 58 formadas pelos cordões em S 32 e cordões em Z 34 da porção intacta.

[0024] A Figura 3 dos desenhos representa 3 exemplos de cordões soltos idênticos aos exemplos da Figura 2, mas em que os cordões intactos 32 e 34 que formam a porção intacta da emenda são entrelaçados como em uma estrutura em trança alternativa. Todas as 3 construções são iguais em projeto e numeração em comparação com a Figura 2.

[0025] As Figura 4 e 5 representam exemplos comparativos de cordões soltos 81 e 82 que são entrelaçados com cordões intactos 32 e 34 da estrutura de emenda. Os cordões soltos 81 e 82 passam sob e sobre cordões intactos em S, em paralelo aos cordões intactos em Z.

[0026] Um sistema de corda de acordo com a invenção compreende pelo menos uma corda. No caso de uma emenda em formato de ilhó, o sistema de corda compreende uma corda que define uma primeira extremidade ou extremidade proximal (também pode ser chamada de extremidade final ou cauda) e uma segunda extremidade ou extremidade distal (também pode ser chamada de extremidade permanente). A extremidade distal, o ilhó e a porção intacta da emenda têm uma estrutura trançada que compreende pelo menos 8 cordões, mas podem compreender mais cordões como, por exemplo, 12 ou 16. Por conseguinte, a invenção se refere a um sistema de corda em que a estrutura de emenda é uma emenda em formato de ilhó entre uma porção intacta e uma porção desmontada da mesma corda e em que os cordões intactos e os cordões soltos são porções dos mesmos cordões de corda. No presente documento, a extremidade proximal da corda é desmontada formando cordões soltos para um comprimento aproximadamente do comprimento da emenda. O comprimento de cordão solto é associado a uma porção da estrutura de corda que não é trançada, ou de outro modo desmontada, para obter cordões soltos individuais da estrutura de corda que tem comprimento suficiente para formar o sistema de emenda.

[0027] Em uma outra modalidade da invenção, o sistema de corda pode ser uma junta entre pelo menos 2 extremidades de corda, em que a emenda compreende uma porção intacta de uma primeira extremidade de corda e uma porção desmontada de uma segunda extremidade de corda. A porção intacta da primeira extremidade de corda compreende, de preferência, pelo menos 8 cordões através do que a segunda extremidade de corda desmontada compreende pelo menos 4 cordões soltos, de preferência, pelo menos 8 cordões soltos. Com máxima preferência, o número de cordões das 2 cordas é substancialmente igual. As 2 extremidades de corda podem ser das mesmas cordas ou de duas cordas distintas que formam uma conexão entre 2 cordas ou que formam uma faixa de uma corda.

[0028] Em uma modalidade adicional preferencial de um sistema de corda que é uma junta entre 2 extremidades de corda, o sistema de corda compreende uma segunda estrutura de emenda que compreende uma porção intacta da segunda extremidade de corda e uma porção desmontada da primeira extremidade de corda, em que a dita estrutura de emenda adicional é de acordo com a emenda da invenção. Tal emenda entre 2 extremidades de corda pode ser entendida como uma conexão de extremidade à extremidade (ou emenda em linha ou de ponta) entre as 2 cordas ou 2 extremidades de uma corda, através do que, ao longo do eixo geométrico de corda, várias seções engatam umas nas outras começando com a seção principal da primeira corda ou extremidade de corda em seguida uma primeira emenda que compreende os cordões intactos da primeira corda ou extremidade de corda e os cordões soltos da segunda corda ou extremidade de corda, em seguida uma segunda emenda que compreende os cordões intactos da segunda corda ou extremidade de corda e os cordões soltos da primeira corda ou extremidade de corda e, finalmente, a seção principal da segunda corda ou extremidade de corda. De preferência, uma ou ambas as seções de emenda podem ser afuniladas, por exemplo, pela redução gradual do número de fios de alguns cordões soltos como discutido adicionalmente abaixo.

[0029] No caso em que o sistema de corda é uma emenda em formato de ilhó ou que conecta as duas extremidades da mesma corda, o número de cordões soltos é substancialmente igual ao número de cordões presentes na extremidade distal e/ou na porção intacta da emenda.

[0030] Em uma modalidade preferencial, o pelo menos um cordão solto passa pelo menos uma vez sob e uma vez sobre as pregas em X de cordões intactos. Tal disposição preferencial do cordão solto é representada nas Figuras 2a e 3a, em que o cordão solto 30 está passando de maneira alternada sobre 36 e sob 38 pregas em X da porção de emenda intacta. Os inventores identificaram que tal disposição pode ser produzida mais facilmente do que outras construções, mas aumenta principalmente a eficiência da emenda e, consequentemente, a resistência geral da estrutura de corda.

[0031] Em uma outra modalidade preferencial, cada cordão solto da porção desmontada passa sob e sobre os cordões intactos da porção intacta, em que cada cordão solto passa sob pelo menos uma prega em X 38 dos cordões intactos. Tal estrutura de emenda será reconhecida como fornecedora de uma variação da invenção, com cada um dos cordões soltos sendo entrelaçado de uma maneira similar com os cordões intactos da porção de emenda, e correndo paralelos entre si. Tal disposição resultará ainda em desempenho de deslizamento aprimorado adicional, uma vez que todos os cordões soltos participam na emenda de maneira igual.

[0032] Em uma outra modalidade preferencial da invenção, cada cordão solto passa pelo menos uma vez sob e uma vez sobre uma primeira e uma segunda pregas em X dos cordões intactos, respectivamente, como mostrado para um ou dois cordões nas Figuras 2a, 2b, 3a e 3b. Tal estrutura de emenda será reconhecida como fornecedora de uma variação simétrica da invenção, com cada um dos cordões soltos sendo entrelaçado de uma maneira similar com os cordões intactos da porção de emenda, e correndo em paralelo à direção de corda. Tal disposição fornece desempenho de deslizamento aprimorado, uma vez que todos os cordões soltos participam na emenda de maneira igual e têm um diâmetro de emenda reduzido.

[0033] Em uma modalidade da invenção, os cordões soltos são agrupados em feixes de cordões soltos. A combinação de cordões em feixes que compreendem 2 ou mais cordões reduz substancialmente a complexidade da emenda e o tempo necessário para fabricação da emenda. Dependendo do número de cordões na seção solta da emenda, os cordões podem ser convenientemente montados em feixes de 2, 3 ou mais cordões. Os inventores observaram que os feixes de 2 cordões representam um ideal entre a complexidade de emenda e a eficiência de emenda, mas, especialmente para estruturas de corda com número superior, feixes de cordões soltos de 3 ou mais podem ser preferenciais para reduzir os custos de emenda. Consequentemente, é uma modalidade preferencial da invenção um sistema de corda em que pelo menos 2 dos cordões soltos são combinados em pelo menos um feixe de cordões soltos, em que o pelo menos um feixe de cordões soltos passa sob pelo menos uma prega em X de cordões intactos, respectivamente, de preferência, o feixe é um par de cordões soltos. Em uma modalidade adicional preferencial, todos os cordões soltos são combinados em feixes de pelo menos 2 cordões soltos, de preferência, cada feixe é um par de cordões soltos.

[0034] Em uma modalidade alternativa da invenção, representados, por exemplo, pelas Figuras 2b e 3b, os cordões soltos são combinados com cordões soltos associados. Foi observado que a combinação de cordões em cordões associados de 2 ou mais cordões de acordo com essa modalidade representa um aprimoramento adicional do desempenho de emenda.

[0035] Em tal estrutura de corda, pelo menos um cordão solto passa pelo menos uma vez sob e uma vez sobre uma primeira e uma segunda pregas em X de cordões intactos respectivamente, e um cordão solto associado passa, de uma maneira alternada, fora de fase, sobre e sob as ditas primeira e segunda pregas em X respectivamente, de preferência, todos os cordões soltos são combinados em pares de cordões soltos associados, em que cada primeiro cordão solto de um par associado passa pelo menos uma vez sob e uma vez sobre uma primeira e uma segunda pregas em X de cordões intactos respectivamente, e em que cada segundo cordão solto associado passa, fora de fase, sobre e sob as ditas primeira e segunda pregas em X, respectivamente. Uma representação de tal estrutura é dada para os cordões 42 e 44 das Figuras 2b e 3c, onde pode ser observado que tal estrutura de corda compreenderá cordões soltos que não apenas passam sob uma prega em X 46, 48 de 2 cordões intactos, mas sob uma interseção de no máximo 3 cordões, a saber, 2 cordões intactos e o cordão solto associado. Tal associação de cordões soltos poderia ser chamada de construção do tipo um sobre e um sob, fazendo alusão à localização dos cordões associados em relação à prega em X. Foi observado que tal emenda, apesar da complexidade adicional da estrutura de corda, mostrou redução adicional de deslizamento de emenda.

[0036] Uma vez que o pelo menos um cordão solto, de preferência, todos os cordões soltos, passou sob pelo menos uma prega em X de cordões intactos e sobre os cordões intactos, o pelo menos um cordão solto, de preferência, todos os cordões soltos, pode ser adicionalmente trabalhado na emenda de acordo com conjuntos de procedimentos padrão na técnica. Todavia, foi observado que quando o pelo menos um cordão solto, de preferência, todos os cordões soltos, passa pelo menos duas vezes sob uma prega em X de cordões intactos e sobre os cordões intactos, o deslizamento da estrutura de corda é adicionalmente reduzido. Embora os cordões soltos possam passar sucessivamente sob 2 ou mais pregas em X de cordões intactos antes de passarem sobre os cordões intactos ou possam passar sucessivamente sobre 2 ou mais cordões intactos antes de passarem sob uma prega em X de cordões intactos, é uma modalidade preferencial os cordões soltos passarem sob pregas em X de cordões intactos e sobre cordões intactos em um padrão alternante. Foi observado que tal padrão alternado do pelo menos um cordão solto, de preferência, todos os cordões soltos, reduz adicionalmente o comprimento de emenda da estrutura de corda. Consequentemente, é uma modalidade preferencial da presente invenção um sistema de corda em que pelo menos um cordão solto, de preferência, todos os cordões soltos, passa pelo menos n vezes sob uma prega em X e no total pelo menos n vezes sobre os cordões intactos ou pregas em X de cordões intactos, com n sendo 2, de preferência, 3, com mais preferência, 4. Com máxima preferência, o pelo menos um cordão solto, de preferência, todos os cordões soltos, passa n vezes sob uma prega em X e sobre um cordão intacto ou uma prega em X de cordões intactos, com n sendo pelo menos 2, de preferência, pelo menos 3, com mais preferência, pelo menos 4.

[0037] Deve ser observado que as Figuras 2-5 são de alguma forma esquemáticas, pois a estrutura de corda tridimensional é representada em duas dimensões. Em particular, quando solto (por exemplo, removendo a tensão na estrutura de corda), o exemplo de estrutura de corda adota a forma de uma estrutura oca geralmente cilíndrica que tem um espaço interior. Como representado nas Figuras 2-5, as bordas esquerda e direita da estrutura de corda podem ser enroladas juntas e conectadas para definir essa estrutura cilíndrica. As extremidades dos cordões soltos podem ser inseridas no espaço interior da estrutura de corda no começo da estrutura de emenda.

[0038] Deve ser adicionalmente observado que as tranças individuais de uma estrutura de corda trançada são alinhadas com o que se chama tipicamente de cordões em S 32 ou cordões em Z 34. Os cordões em S 32 são tipicamente deslocados radialmente entre si, e os cordões em Z 34 são tipicamente deslocados radialmente entre si. Os cordões em S são interligados com os cordões em Z para uma estrutura de corda particular.

[0039] Tipicamente, metade dos cordões de qualquer estrutura de corda determinada será de cordões em S, e a outra metade será de cordões em Z. "S" e “Z” nos termos identificam a direção da torção do eixo geométrico helicoidal particular. Em particular, as porções centrais das letras "S" e “Z” (\ e /) formam um dispositivo mnemônico para recordar e identificar os cordões de uma estrutura de corda trançada.

[0040] O elemento versado na técnica estará familiarizado com a produção de emendas afuniladas em que os cordões soltos são terminados após passarem várias vezes sob e sobre os cordões intactos da emenda. Tipicamente, todos os cordões soltos passam pelo menos 2 vezes, de preferência, 3 vezes sob e sobre os cordões intactos antes de uma fração dos cordões soltos, de preferência, pelo menos um sexto, com mais preferência, pelo menos um quarto e, com máxima preferência, um terço ser terminada. Consequentemente, é uma modalidade preferencial da invenção um sistema de corda em que uma fração de cordões soltos é terminada antes dos cordões soltos remanescentes, de preferência, a fração de cordões soltos é terminada após passar pelo menos 2 vezes sob uma prega em X. Os cordões soltos não terminados serão adicionalmente passados pelo menos 2 vezes, de preferência, 3 vezes sob e sobre os cordões intactos antes de outros pelo menos um sexto, com mais preferência, pelo menos um quarto e, com máxima preferência, um terço da totalidade de cordões soltos ser terminado. Dependendo da fração de terminação, o afunilamento pode ser repetido por mais vezes até que a quantidade total de cordões soltos seja terminada. A área em seção transversal da emenda diminui assim da porção em formato de ilhó para a porção principal da corda. A redução da fração de cordões terminados em cada etapa fornece uma diminuição mais gradual em área em seção transversal enquanto a emenda se torna maior. Um cenário ideal entre o comprimento de emenda e o deslizamento de emenda para a presente emenda inventiva foi verificado como sendo uma diminuição gradual de um terço dos cordões soltos após passarem respectivamente sob 2, 4 e 6 pregas em X ou alternativamente sob 3, 5 e 7 pregas em X.

[0041] Para propósitos de definição dos níveis hierárquicos de uma corda no contexto da presente invenção, considera-se que uma corda pode, dentre outros, ser composta de filamentos, fibras, fios-base, fios de corda, cordões e corda. A seguir, entende-se que as fibras e/ou filamentos formarão fios-base, os fios-base estão incluídos em fios de corda, fios de corda estão incluídos em cordões e cordões incluídos em cordas.

[0042] Verificou-se que o sistema de corda da presente invenção é adequado para emendar qualquer tipo de corda trançada, independentemente da composição fibrosa dos cordões. Em particular, os cordões ou fios podem compreender fibras naturais ou sintéticas, de preferência, fibras sintéticas, com mais preferência, fibras sintéticas com módulo alto, com máxima preferência, fibras de polietileno com módulo alto.

[0043] Os cordões são, de preferência, fabricados a partir de fios que compreendem filamentos naturais e/ou sintéticos. Os exemplos de materiais naturais que podem ser usados para fabricar os fios incluem algodão, cânhamo, lã, seda, juta e linho. As fibras sintéticas podem compreender materiais orgânicos ou inorgânicos. As fibras inorgânicas típicas podem ser fibras metálicas, como aço, cobre, fibras de prata, fibras de vidro, fibras de carbono ou similares. Os fios sintéticos orgânicos, também conhecidos como fios poliméricos, podem compreender uma ampla variedade de materiais poliméricos e podem ser produzidos de acordo com qualquer conjunto de procedimentos conhecidos na técnica, de preferência, por fusão, solução ou fiação por gel.

[0044] O material polimérico é, de preferência, um polímero termoplástico que é selecionado a partir do grupo que consiste em poliolefinas, por exemplo, polietileno, poliésteres, álcoois polivinílicos, poliacrilonitrilas, poliamidas ou policetona. As poliamidas adequadas são, por exemplo, as poliamidas alifáticas PA-6, PA-6,6, PA-9, PA-11, PA-4,6, PA-4,10 e copoliamidas das mesmas e poliamidas semiaromáticas com base, por exemplo, PA-6 ou PA-6,6 e ácidos dicarboxílicos aromáticos e diaminas alifáticas, por exemplo, ácido isoftálico e ácido tereftálico e hexanodiamina, por exemplo, PA-4T, PA-6/6,T, PA-6,6/6,T, PA-6,6/6/6,T e PA- 6,6/6,I/6,T. De preferência, PA-6, PA-6,6 e PA-4,6 são escolhidos. Adicionalmente, também mesclas de poliamida são adequadas. Os poliésteres termoplásticos são, por exemplo, poli(tereftalato de alquileno)s, como tereftalato de polibutileno (PBT), tereftalato de politrimetileno (PTT), tereftalato de polietileno (PET), tereftalato de policiclo- hexanodimetileno (PCT), e poli(naftanato de alquileno)s, como naftanato de polietileno (PEN) e copolímeros e misturas. De preferência, os fios compreendem uma poliolefina, com mais preferência, um polietileno e, com máxima preferência, um polietileno de peso molecular ultra-alto. A maioria das fibras e fios que compreende os materiais enumerados acima têm um alto coeficiente de atrito e uma resistência média e, por conseguinte, são emendas da técnica anterior suficientemente adequadas para formar as emendas de corda que compreendem tais fios. Todavia, a vantagem da construção de emenda inventiva descrita no presente documento que se comparou com as emendas da técnica anterior é que o comprimento de emenda pode ser substancialmente reduzido, isto é, o comprimento para a mesma corda, o comprimento de emenda pode ser reduzido em pelo menos um, de preferência, por várias pregas. Por exemplo, relata-se nos exemplos que uma emenda da técnica anterior em uma corda lubrificada precisaria de um comprimento de cerca de 15 pregas por cordão para evitar o deslizamento enquanto a emenda inventiva precisa de apenas 10 ou até mesmo 8 pregas. Tal encurtamento de uma emenda representa um ganho razoável em peso e comprimento de corda empregado, mas uma vantagem especial é o custo de produção reduzido e a versatilidade da emenda no campo, uma vez que a seção espessa da corda é substancialmente reduzida.

[0045] Em uma modalidade preferencial da invenção, as fibras são fibras de alta resistência, algumas vezes também chamadas de fibras de módulo alto. No contexto da presente invenção, as fibras de alta resistência são fibras que têm uma resistência à tração de pelo menos 0,5 N/tex, com mais preferência, de pelo menos 1,2 N/tex, ainda com mais preferência, de pelo menos 2,5 N/tex, com máxima preferência, de pelo menos 3,5 N/tex. Quando as fibras de alta resistência são fibras de UHMWPE, a dita fibra UHMWPE tem, de preferência, uma resistência à tração de pelo menos 1,2 N/tex, com mais preferência, de pelo menos 2,5 N/tex, com máxima preferência, pelo menos 3,5 N/tex. De preferência, as fibras de alta resistência têm um módulo de elasticidade de pelo menos 30 N/tex, com mais preferência, de pelo menos 50 N/tex, com máxima preferência, de pelo menos 60 N/tex. De preferência, as fibras de UHMWPE que têm um módulo de elasticidade de pelo menos 50 N/tex, com mais preferência, de pelo menos 80 N/tex, com máxima preferência, de pelo menos 100 N/tex. As fibras de alta resistência serão montadas em fios de resistência alta, embora tal resistência alta possa compreender outras fibras de resistência inferior, de preferência, fios de resistência alta consistem substancialmente em fibras de alta resistência.

[0046] Os exemplos de materiais inorgânicos adequados para produzir fibras de alta resistência dos ditos fios incluem aço, vidro e carbono. Os exemplos de materiais sintéticos orgânicos adequados para produzir as fibras de alta resistência dos ditos fios incluem poliolefinas, por exemplo, polipropileno (PP); polietileno (PE); polietileno com peso molecular ultra-alto (UHMWPE), poliamidas e poliaramidas, por exemplo, poli(tereftalamida de p-fenileno) (conhecida como Kevlar®); poli(tetrafluoroetileno) (PTFE); poli(p-fenileno- 2,6-benzobisoxazol) (PBO) (conhecido como Zylon®); polímeros de cristal líquido como, por exemplo, copolímeros de ácido para-hidroxibenzoico e ácido para-hidroxinaftálico (por exemplo, Vectran®); poli{2,6-diimidazo-[4,5b- 4’,5’e]piridinileno-1,4(2,5-di-hidroxi)fenileno} (conhecido como M5); poli(hexametilenoadipamida) (conhecido como náilon 6,6), poli(ácido 4-aminobutírico) (conhecido como náilon 6); poliésteres, por exemplo, poli(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de butileno) e poli(tereftalato de 1,4-ciclo- hexilideno dimetileno); mas também álcoois polivinílicos e poliacrilonitrilas. Ademais, as combinações de fios fabricados a partir dos materiais poliméricos mencionados acima podem ser usadas para a fabricação dos cordões. Foi observado que a estrutura de corda de acordo com a presente invenção fornece conexões de corda com um deslizamento substancialmente inferior que são especialmente adequadas para cordas que compreendem fios de resistência alta. As cordas emendadas a partir de fios de resistência alta mostram uma falha aumentada através do deslizamento da emenda, que poderia ser reduzida ou ainda evitada pela presente invenção até a carga de ruptura máxima das cordas que compreendem fibra de resistência alta.

[0047] Ainda em uma modalidade preferencial, o material polimérico de escolha para produzir os fios é polietileno de peso molecular ultra-alto (UHMWPE). O UHMWPE no contexto da presente invenção tem uma IV, de preferência, entre 3 e 40 dl/g. De preferência, os UHMWPEs são UHMWPEs lineares com menor que 1 cadeia lateral por 100 átomos de C, com mais preferência, menos que 1 cadeia lateral por 300 átomos de C como tal material fornece aos fios propriedades mecânicas aumentadas em que uma cadeia lateral é um grupo que compreende pelo menos 10 átomos de C. Os fios de UHMWPE são, de preferência, fabricados de acordo com um processo de fiação por gel como descrito em várias publicações, incluindo, por exemplo, documento WO 01/73173 A1, documento EP 1.699.954. A estrutura de corda inventiva provou ser muito adequada para cordas que compreendem fios de UHMWPE com módulo alto, uma vez que tais fios podem mostrar um baixo coeficiente de atrito promovendo adicionalmente o deslizamento de emendas. Portanto, a versatilidade de uma emenda que compreende fios de UHMWPE é aprimorada.

[0048] Foi observado que, em múltiplas aplicações para estruturas de corda, especialmente aplicações que envolvem flexão repetida, as cordas, os cordões, os fios e/ou as fibras são revestidas com uma variedade de substâncias funcionais para atrasar a fadiga por flexão de tais sistemas de corda. O mecanismo principal é que os revestimentos empregados atuam como uma camada lubrificante entre as fibras, fios e/ou cordões, reduzindo a abrasão interna e o calor proveniente do atrito desenvolvido durante o processo de flexão. A aplicação de tais revestimentos resulta em fios e cordão com coeficiente de atrito ainda mais reduzido e mostrou que as emendas em estruturas de corda que compreendem tais fios revestidos apresentam uma tendência aumentada adicional para deslizar bem antes da carga de ruptura máxima da própria corda. Para a surpresa dos inventores, foi observado que a presente estrutura de corda que compreende a emenda descrita é ainda adequada para realizar uma emenda livre de deslizamento quando a corda compreende fibras revestidas com tais revestimentos de redução de atrito. Por conseguinte, é uma modalidade preferencial da invenção um sistema de corda em que as fibras dos cordões intactos e/ou soltos são pelo menos parcialmente revestidas com um agente de redução de atrito. Entende-se por "agente de redução de atrito" no presente documento um composto que, quando aplicado à fibra, fornece uma fibra revestida com um coeficiente de atrito inferior ao coeficiente de atrito da fibra não tratada. Existem múltiplos compostos que podem ser adequados para reduzir o coeficiente de atrito das fibras. Os exemplos típicos são compostos baseados em silício e/ou flúor como óleo de silicone ou polímeros fluorados; compostos sólidos e líquidos de hidrocarboneto como óleos e ceras. De preferência, as fibras são pelo menos parcialmente revestidas com um composto que compreende silicone ou flúor, com mais preferência, as fibras são parcialmente revestidas com compostos que compreendem polidimetilssiloxano ou politetrafluoroetileno. Como descrito no documento WO 2011/015485, que é incluído no presente documento a título de referência, uma categoria preferencial de revestimentos de fibras de alta resistência para aplicação de flexão consiste em polímeros de silicone reticulados. Uma modalidade preferencial da presente invenção é um sistema de corda em que as fibras são pelo menos parcialmente revestidas com um polímero de silicone reticulado. Com mais preferência, as fibras são fibras de UHMPE como descrito em detalhes acima pelo menos parcialmente revestidas com um polímero de silicone reticulado.

MÉTODOS DE MEDIÇÃO

[0049] • A Viscosidade Intrínseca (IV) é determinada de acordo com ASTM-D1601/2004 a 135 °C em decalina, o tempo de dissolução é 16 hours, com DBPC como antioxidante em uma quantidade de 2 g/l de solução, pela extrapolação da viscosidade como medido em diferentes concentrações para concentração zero.

[0050] • As cadeias laterais em uma amostra de polietileno ou UHMWPE são determinadas por FTIR em um filme moldado por compressão de 2 mm de espessura pela quantificação da absorção a 1375 cm-1 com o uso de uma curva de calibração com base em medições de RMN (como, por exemplo, no documento EP 0 269 151).

[0051] • As propriedades de tração, isto é, resistência e módulo, de fibras foram determinadas em fios de múltiplos filamentos como especificado em ASTM D885M, com o uso de um comprimento de calibre nominal da fibra de 500 mm, uma velocidade da cruzeta de 50%/min e grampos Instron 2714, do tipo Fiber Grip D5618C. Para o cálculo da resistência, as forças de tração medidas podem ser divididas pela titulação, como determinado pela pesagem de 10 metros de fibra; os valores em GPa são calculados considerando a densidade natural do polímero, por exemplo, para UHMWPE é 0,97 g/cm3.

[0052] A invenção será elucidada em referência aos seguintes experimentos.

[0053] Inúmeras emendas em formato de ilhó foram produzidas de acordo com a tecnologia de emenda da técnica anterior (enumerada como Exemplos Comparativos A-D na Tabela 1) bem como de acordo com a emenda inventiva de acordo com a presente invenção (mencionada como Experimentos 1-7 na Tabela 1).

[0054] Todas as estruturas de corda com emendas em formato de ilhó são feitas partindo de uma corda trançada de fibras de HMPE balanceadas com torque de 12 cordões (construção 12 x 7 x 15 x 1760 dtex Dyneema® SK 78 XBO; SK78 XBO é um produto da DSM Dyneema, NL com uma tenacidade de 3,5 N/tex) revestido adicionalmente com um revestimento de PDMS (polidimetilssiloxano). O nível total de revestimento de PDMS é cerca de 8% em peso com base na massa de corda total. A corda tem um intervalo de cerca de 150mm e um diâmetro de corda de cerca de 21 mm. Para cada um dos exemplos 1 a 7, a corda é emendada em uma emenda em formato de ilhó de acordo com a descrição acima com os cordões soltos combinados em pares e pregados de volta sobre e sob interseções de cordões em S e Z da corda intacta (“dupla” nos Exemplos 1-5 bem como nos experimentos comparativos A a D) ou pares associados aos cordões individuais pregados de volta de uma maneira alternada de 1 sobre e 1 sob como descrito acima (“única” nos Exemplos 6 e 7). Quando o afunilamento é realizado, o mesmo é relatado na tabela como X-Y-Z (por exemplo, 6-3-3; ou seja, uma emenda que tem 6 pregas completas e afunilada em duas etapas de 3 pregas cada). As construções não afuniladas são relatadas como X-0-0. A carga em ruptura (LaB) das emendas é relatada. A dita carga em ruptura pode ser alcançada pelo deslizamento da emenda ou por quebra física da construção de emenda através de ruptura.

[0055] A resistência à quebra emendada (ou carga em ruptura) da estrutura de corda é determinada em um comprimento de amostra de cerca de 5,15 m, com um diâmetro de pino de 80 mm e após cinco vezes de aplicação de uma pré-carga de cerca de 200 kN e a uma velocidade de testagem de 2000 N/s. Tabela 1

[0056] Os Experimentos Comparativos A a D mostram o resultado da combinação de construção de emenda de referência com a tendência de deslizamento aumentado da emenda com número reduzido de pregas. Um total de 15 pregas completas é necessário para alcançar uma ruptura livre de deslizamento de emenda da construção de emenda a 380 kN. Todas as emendas mais curtas deslizaram abaixo da dita LaB máxima.

[0057] As emendas 1 e 3 de acordo com a invenção são baseadas no conceito inventivo de pregas em X, isto é, pelo uso duas pregas de corda intacta sobre os cordões soltos. Vários exemplos são mostrados com vários números de pregas em X e afunilamento. O número mínimo de pregas requeridas para a corda descrita a fim de obter uma emenda sem deslizamento para a dada construção de corda é 10, resultando em uma resistência à quebra final de cerca de 370 kN que é incrementalmente menor que a amostra de referência, mas empregando uma emenda que tem 33% de redução em comprimento.

[0058] Os exemplos 2, 4 e 5 exploram o efeito de afunilamento da emenda com baixo deslizamento. O afunilamento de uma emenda é aplicado, uma vez que a mesma tem um efeito positivo na resistência à quebra máxima da estrutura de corda. A partir desses exemplos, pode-se concluir que aparentemente são exigidas várias pregas para realizar esse efeito desejado de resistência à quebra superior. O afunilamento parece ser uma ferramenta bastante sensível. Quando aplicados em uma configuração 8-X-X, os conceitos 7-2-1 mostram um leve grau de deslizamento de emenda enquanto o 8-1-1 é realizado sem deslizamento.

[0059] Os Exemplos 6 e 7 demonstram o aprimoramento adicional do conceito 1 sobre e 1 sob de cordões associados, a emenda 10-0-0 pode ser encurtada para 8-0-0 a fim de obter uma emenda sem deslizamento enquanto se mantém 350 kN de resistência à quebra.

Claims

1. Sistema de corda (10, 20) que compreende uma estrutura de emenda (12, 22) compreendendo uma porção intacta que compreende pelo menos 8 cordões intactos, e uma porção desmontada que compreende pelo menos 4 cordões soltos, em que a porção intacta é uma trança de pelo menos 4 cordões intactos orientados em S e pelo menos 4 cordões intactos orientados em Z, em que pelo menos um cordão solto (30, 40, 50) da porção desmontada passa sob e sobre os cordões intactos (32, 34) da porção intacta, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um cordão solto (30, 40, 50) passa sob pelo menos uma interseção definida por pelo menos um cordão intacto orientado S (32) e um orientado em Z (34), isto é, uma prega em X (38) de cordões intactos (32, 34), em que pelo menos um cordão solto (30, 40, 50) passa pelo menos n vezes sob uma prega em X e no total pelo menos n vezes sobre os cordões intactos (32, 34) ou pregas em X de cordões intactos (32, 34), com n sendo 2.

2. Sistema de corda, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a porção desmontada compreende 8 cordões soltos.

3. Sistema de corda, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que todos os cordões soltos (30, 40, 50) passam pelo menos n vezes sob uma prega em X e no total pelo menos n vezes sobre os cordões intactos (32, 34) ou pregas em X de cordões intactos (32, 34).

4. Sistema de corda, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que n é 3, preferencialmente, n é 4.

5. Sistema de corda, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que n é 4.

6. Sistema de corda, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que pelo menos 2 dos cordões soltos são combinados em pelo menos um feixe de cordões soltos, em que o pelo menos um feixe de cordões soltos passa sob pelo menos uma prega em X de cordões intactos, respectivamente.

7. Sistema de corda, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o feixe é um par de cordões soltos.

8. Sistema de corda, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que todos os cordões soltos são combinados em feixes de pelo menos 2 cordões soltos.

9. Sistema de corda, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que cada feixe é um par de cordões soltos.

10. Sistema de corda, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a estrutura de emenda é uma emenda em formato de ilhó (10) entre uma porção intacta (14, 16) e uma porção desmontada da mesma corda, e em que os cordões intactos e os cordões soltos são porções dos mesmos cordões de corda.

11. Sistema de corda, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a estrutura de emenda (24) é uma emenda de conexão (22) entre uma porção intacta de uma primeira extremidade de corda (23) e uma porção desmontada de uma segunda extremidade de corda (26).

12. Sistema de corda, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender uma segunda estrutura de emenda (25) que compreende uma porção intacta da segunda extremidade de corda (26) e uma porção desmontada da primeira extremidade de corda (23), em que a dita estrutura de emenda adicional é conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10.

13. Sistema de corda, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a estrutura de emenda é uma emenda de extremidade a extremidade entre duas ou mais cordas ou para unir extremidades da mesma corda para formar um olhal circular ou faixa redonda.

14. Sistema de corda, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a estrutura de emenda compreende fibras sintéticas ou naturais, de preferência, fibras sintéticas.

15. Sistema de corda, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a estrutura de emenda compreende fibras sintéticas com módulo alto, de preferência, fibras de polietileno com módulo alto.

16. Sistema de corda, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a estrutura de emenda compreende fibras de polietileno com peso molecular ultra-alto (UHMWPE) tendo uma resistência à tração de pelo menos 1,2 N/tex, de preferência, de pelo menos 2,5 N/tex, com mais preferência, pelo menos 3,5 N/tex.

17. Sistema de corda, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que as fibras dos cordões intactos e/ou soltos são pelo menos parcialmente revestidas com um agente de redução de atrito.

18. Sistema de corda, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o agente de redução de atrito é um silicone ou flúor compreendendo composto, de preferência, as fibras são parcialmente revestidas com polidimetilssiloxano ou politetrafluoroetileno compreendendo compostos.

19. Sistema de corda, de acordo com a reivindicação 17 ou 18, caracterizado pelo fato de que o agente de redução de atrito é um polímero de silicone reticulado.