CH644413A5 - Seil. - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein aus mehreren Faserbündeln aufgebautes Seil sowie ein Verfahren für seine Herstellung.
Fasern aus der Familie der aromatischen Polycarbonamide haben eine hohe Festigkeit, einen hohen Elastizitätsmodul und eine geringe Dehnung. Solche Fasern haben den Handelsnamen «Kevlar» der Firma E.I. Du Pont de Nemours & Co. und werden allgemein als Aramid-Fasern bezeichnet. Solche Aramid-Fasern sind auch in den US-Patentschriften 3.652.510,3.673.143 und 3.699.085 beschrieben.
Es gibt mehrere bekannte Verfahren zum Schmieren von Aramid-Fasern, z.B. mit verschiedenen Arten von Wachsen und Harzen, um die Dauerhaftigkeit der Fasern zu erhöhen und um die Spannungen und Beanspruchungen beim Kontakt zwischen den Fasern zu verringern. Es hat sich jedoch gezeigt, dass bekannte geschmierte Aramid-Fasergarne nicht immer zufriedenstellend ausgeführt sind, insbesondere bei üblichem Seilaufbau.
Bekannte Verfahren zur Herstellung von Seilen aus eingeschlossenen Aramid-Fasern sind eher unstabil, indem die Aramid-Faserbündel nicht eine «Erinnerung» aus den Vor-formstufen beibehalten. Dies heisst, dass die Faserbündel sich nicht der Schraubenlinienform oder der Ausrichtung innerhalb des Seiles anpassen und deshalb die Neigung haben, sich in eine stabile parallele Richtung umzulagern.
Dieses Ungleichgewicht führt oft zur Entwicklung von «Vogelnestern» mit den äusseren Faserbündeln, insbesondere bei Seilen mit vielfachen Faserbündeln.
; Durch die vorliegende Erfindung, wie sie in den Ansprüchen definiert ist, wird ein Seil vorgeschlagen, das einen glatten äusseren Umfang mit einer vergrösserten Lagerfläche aufweist, ohne den Seildurchmesser dafür erhöhen zu müssen. Der Eintritt von abgeriebenen Fremdkörperteilchen in das Seil wird durch die Imprägnierung mit Kunststoffmaterial verhindert, wobei auch die Dauerhaftigkeit des Schmiermittels innerhalb des Seiles erhöht wird. Ausserdem wird eine Matrix gebildet, die die einzelnen Faserbündel in ihrer Position relativ zueinander hält. Ein weiterer Vorteil besteht in der Verringerung der inneren Reibung und Blockbildung, da die an dem Seil auftretenden Lasten gleichmässig im Seil aufgeteilt werden. Die Festigkeit des Seiles ist ausserdem bei Aufrechterhaltung seiner Biegsamkeit sehr hoch.
Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt eines Seiles gemäss der Erfindung.
Bei der Erfindung wird ein an sich bei Drahtseilen üblicher Seilaufbau verwendet, wie er mit 10 bezeichnet ist, mit Anwendung von Aramid-Fasern 11, wobei einzelne aus Aramid-Fasergarn aufgebaute Blöcke 12 zu Bündeln aufgewunden werden und zahlreiche Bündel um einen Kern 16 bzw. die Seilseele herum geformt werden, der als aus zahlreichen Faserbündeln 18 bestehend dargestellt ist. Die Seilseele 16 kann aus einem einzelnen Faserbündel bestehen. Es versteht sich, dass die Seele 16 aus Naturfasermaterial, wie z.B. Sisal oder Hanf, synthetischen Materialien, wie z.B. Polyolefinen, Polyamiden oder Polyvinylchloriden oder auch aus Metall, wie z.B. Stahl oder Aluminium, geformt sein kann.
Das spezielle Seil, das in der Zeichnung dargestellt ist, entspricht einem Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Das im folgenden beschriebene Kunststoff-Imprägnierverfahren kann an allen Seilen mit verschiedenem Aufbau angewandt werden, die Seelen aus Aramid- oder Naturfasern, Kunststoffen oder Metall verwenden. Während der Herstellung eines Aramid-Faserseiles wird ein zähes Schmiermittel 19 um jeden Aramid-Fasergarnblock 12 gepumpt, während er zu Bündeln geformt wird. Hiefür sind übliche Schmiermittel geeignet, wie z.B. bestimmte Silikone, Wachse und Zyanapren.
Ein flexibles thermoplastisches Material 22 wird unter Druck bis zu 2820 N cm2 (4000 PSI) in die Lücken innerhalb des Seiles extrudiert, oder das Seil wird in ein thermisch aushärtendes Kunststoffmaterial getaucht und das Kunststoffmaterial anschliessend gehärtet, wobei die Lücken bzw. Zwischenräume bis zu den äusseren Faserbündeln des Kernes vollständig gefüllt werden, ohne über den äusseren Umfang des Seiles 10 bei 23 hinauszugelangen. Das thermoplastische Kunststoffmaterial kann irgendein Material sein, das sich extrudieren lässt, wie z.B. Polypropylen, Polyurethan, Polyäthylen, Nylon oder Tetrafluoräthylen. Das thermisch aushärtende Kunststoffmaterial kann irgendein Material sein, das in die Lücken eindringt, so dass es die Bündeltäler in der erforderlichen Weise ausfüllt. Eine ausreichend niedrige Aushärtetemperatur ist erforderlich, wie z.B. bei einigen Pla-stisol-Vinylkunststoffen.
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1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Seil, dessen Seele aus Faserbündeln besteht, die um ein zentrales I irbünde! herum angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, das? die Faserbündel (18) durch ein schweres und zähes Schmiermittel (19) geschmiert sind und um die Seele mehrere äussere Aramid-Faserbündel in gleichem Abstand voneinander angeordnet sind, die ebenfalls durch ein schweres, zähes Schmiermittel (19) geschmiert sind, und dass der Raum zwischen der Seele und den äusseren Faserbündeln sowie zwischen benachbarten äusseren Faserbündeln durch ein biegsames thermoplastisches Material gefüllt ist, um das Schmiermittel in den Faserbündeln zu halten und um die äusseren Faserbündel in ihrer Lage relativ zueinander zu sichern, wobei das thermoplastische Material sich nach aussen bis zum äusseren Umfang der äusseren Faserbündel erstreckt.
2. Verfahren zur Herstellung eines Seiles nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Überziehen des zentralen Faserbündels mittels eines schweren, zähen Schmiermittels und Wik-keln von mehreren Faserbündeln um das zentrale Faserbündel zur Herstellung der Seilseele, Anordnen von mehreren Aramid-Faserbündeln, deren Überziehen mittels eines schweren, zähen Schmiermittels und Wickeln dieser Faserbündel, so dass sie einen gleichen Abstand voneinander um die Seilseele erhalten, sowie Imprägnieren des Seiles mittels eines thermoplastischen Materials, so dass dieses die Räume zwischen der Seilseele und den äusseren Faserbündeln sowie zwischen diesen äusseren Faserbündeln ausfüllt, das Schmiermittel in den Faserbündeln gehalten wird und die äusseren Faserbündel in vorgegebener Position relativ zueinander fixiert sind, wobei das thermoplastische Material bis zum äusseren Umfang der äusseren Faserbündel vorgesehen wird.
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