DE102007059107A1

DE102007059107A1 - Seil mit einer Seele und einem die Seele umhüllenden Mantel

Info

Publication number: DE102007059107A1
Application number: DE102007059107A
Authority: DE
Inventors: Klaus Bloch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2027-12-08
Also published as: EP2220289B1; EP2220289A1; DK2220289T3; WO2009071293A1; ATE548502T1; DE102007059107B4; SA108290788B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Seil mit einer Seele und einem die Seele umhüllenden Mantel, wobei die Seele aus einer Vielzahl von Kunststofffäden und der Mantel aus einer Vielzahl von miteinander verflochtenen Kunststofffäden gebildet ist, wobei die den Mantel bildenden Kunststofffäden aus Polytetrafluorethylen gebildet sind und eine lichtdichte und flüssigkeitsabweisende Umhüllung für die Seele bilden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Seil mit einer Seele und einem die Seele umhüllenden Mantel, wobei die Seele aus einer Vielzahl von Kunststofffäden und der Mantel aus einer Vielzahl von miteinander verflochtenen Kunststofffäden gebildet ist.
Seile der eingangs genannten Art sind vielfältig bekannt und werden häufig als Flechtseile mit geflochtenem Mantel aus Polyester-, Polyamid- oder Polypropylenfäden hergestellt.
Wenn derartige Seile bei Außenanwendungen verwendet werden, sind diese Umwelteinflüssen ungeschützt ausgesetzt, wobei sich insbesondere hohe Sonneneinstrahlung aufgrund der enthaltenen UV-Strahlung sehr negativ auf die Dauerhaltbarkeit derartiger Seile auswirkt und deren raschen Verschleiß und Austausch bedingt. Auch beim Einsatz in chemisch aggressiven Medien neigen die bekannten Seile dazu, ihre Lebensdauer und Gebrauchstüchtigkeit rapide zu verkürzen.
Andererseits sind z. B. aus der US-A-5,802,828 Garne mit einem Flechtmantel aus PTFE bekannt, die als Dichtschnüre bzw. Pumpenpackungsschnüre verwendet werden. Derartige Garne weisen jedoch nur geringe Festigkeiten, insbesondere nur geringe Zugfestigkeit auf.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Seil der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welches hohe Flexibilität und Knotenfestigkeit bei gleichzeitig höchster Zugfestigkeit bietet, wobei eine maximale Unempfindlichkeit gegenüber äußeren Um gebungseinflüssen, wie z. B. Sonneneinstrahlung oder chemisch aggressiven Medien erreicht werden soll.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe schlägt die Erfindung vor, ein Seil gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 auszubilden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, dass die den Mantel bildenden Kunststofffäden aus Polytetrafluorethylen (PTFE) gebildet sind und eine lichtdichte und flüssigkeitsabweisende Umhüllung für die Seele bilden.
PTFE zeichnet sich durch eine überragende UV-Lichtbeständigkeit sowie weitgehende Unempfindlichkeit gegenüber chemisch aggressiven Medien aus. Überraschenderweise wurde im Rahmen der Erfindung gefunden, dass aus PTFE gefertigte Kunststofffäden nach üblichen Flechtmustern als Mantel eines Flechtseiles Verwendung finden können und die Seele eines solchermaßen gebildeten Flechtseiles zuverlässig vor dem Zutritt von UV-Strahlung schützen.
Darüber hinaus besitzt PTFE feuchtigkeitsabweisende Eigenschaften. Insofern verhindert der erfindungsgemäß eingesetzte Mantel aus verflochtenen PTFE-Fäden nahezu vollständig das Eindringen von Flüssigkeiten, z. B. chemisch aggressiven Medien, in den Kernbereich des erfindungsgemäßen Seiles, so dass der Kern zuverlässig von einem entsprechenden Angriff des chemisch aggressiven Mediums geschützt werden kann.
Je nach Art des verwendeten Kunststofffadens für den Mantel und der verwendeten Flechtung desselben kann eine bis zu 100%ige Abdichtung des Kerns gegenüber chemisch aggressiven Medien erzielt werden.
Insofern wird es mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag möglich, eine Seele aus hochreißfesten Kunststofffäden, etwa PTFE, Aramid-Fasern, PBO Zylon^® oder auch einem Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht zu verwenden, wobei letztere nur eine äußerst geringe UV-Beständigkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber chemisch ag gressiven Medien aufweisen. Wenn derartige eine Seele bildende Fäden jedoch in erfindungsgemäßer Weise durch einen geflochtenen Mantel auf Basis von PTFE-Kunststofffäden umgeben werden, können weder Lebensdauer verkürzende UV-Strahlen noch chemisch aggressive Medien die Seele des erfindungsgemäßen Seils in relevanter Wirkung angreifen.
Mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag ist es somit möglich, höchst reißfeste und widerstandsfeste Seile herzustellen, da auf Werkstoffe für die Kunststofffäden der Seele zurückgegriffen werden kann, die zwar beste mechanische Eigenschaften für die gewünschte Anwendung aufweisen, jedoch bislang aufgrund ihrer geringen UV-Strahlungsbeständigkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber chemisch aggressiven Medien für derartige Anwendungen ungeeignet erschienen.
Da PTFE-Fäden üblicherweise aus entsprechenden PTFE-Folien gewonnen werden, indem die Folien in schmale Streifen geschnitten werden, bietet es sich nach einem Vorschlag der Erfindung an, die den Mantel bildenden Kunststofffäden jeweils aus einer Vielzahl von miteinander verdrillten Einzelfäden von PTFE zu bilden. Beispielsweise kann nach einem Vorschlag der Erfindung vorgesehen sein, die den Mantel bildenden Kunststofffäden aus jeweils 30 derartigen Einzelfäden aus PTFE einer Fadenstärke von 380 dtex zu bilden.
Sodann kann der Mantel aus einer Vielzahl derartiger miteinander verflochtener Kunststofffäden gebildet werden, beispielsweise aus 16 derartigen Kunststofffäden.
Die Seele des erfindungsgemäßen Seils kann nach einem Vorschlag der Erfindung ebenfalls aus Kunststofffäden auf Basis von Polytetrafluorethylen (PTFE) gebildet werden. Aufgrund der Tatsache, dass erfindungsgemäß der Mantel jedoch eine licht- und flüssigkeitsdichte Umhüllung für die Seele bildet, können auch nicht UV-beständige, aber hochfeste Materialien verwendet werden, z. B. Aramid-Fasern wie Kevlar^® oder Fasern aus PBO Zylon^® oder auch Polyethylene mit ultrahohem Molekulargewicht, wie sie beispielsweise von der Firma DSM unter dem Markennamen „Dyneema^®" angeboten werden.
Dyneema^®-Fasern bieten überragende Zugfestigkeiten bei geringsten Bruchdehnungen und können somit bei Einsatz als Seele Seile bilden, die sich durch extremste Reißfestigkeiten auszeichnen, wobei der Mantel aus licht- und flüssigkeitsdicht verflochtenen PTFE-Fasern höchste Widerstandsfähigkeit gegen UV-Bestrahlung und/oder chemisch aggressive Medien gewährleistet.
Fasern aus PBO Zylon^® sind aus Poly(p-phenylen-2,6-benzobisoxazol) gefertigt und zeigen ebenfalls überragende Festigkeiten.
Ebenso ist es nach dem erfindungsgemäßen Vorschlag möglich, für die Ausbildung der Seele preiswerte, aber UV-strahlungsempfindliche Materialien, wie Polypropylen, Polyethylen, Polyamide und Polyester zu verwenden. Auch diese Materialien erhalten durch den PTFE-Mantel eine erhebliche Lebensdauerverlängerung.
Die die Seele bildenden Kunststofffäden können bevorzugt aus einer Garnstärke von 250 bis 3.300 dtex, wobei weiter bevorzugt die die Seele bildenden Kunststofffäden jeweils mit 200 bis 700 Touren/m einzeln in einer ersten Drehrichtung um ihre Längsachse verdrillt werden und dann mehrere derartig einzeln verdrillte Kunststofffäden gemeinsam mit 100 bis 200 Touren/m in entgegengesetzter Drehrichtung um ihre Längsachse verzwirnt werden.
Im Falle der Ausbildung der Seele aus PTFE-Kunststofffäden beträgt deren Garnstärke vorzugsweise 380 bis 440 dtex.
Insbesondere kann vorgesehen sein, die Seele des erfindungsgemäßen Seils aus 540 einzeln verdrillten Kunststofffäden zu bilden, von denen dann 30 bis 180 gemeinsam in entgegengesetzter Drehrichtung verzwirnt werden.
Bei Ausbildung der Seele aus PTFE-Kunststofffäden liegt die Mindestfestigkeit der die Seele bildenden Fasern bei etwa 40 N pro 1.000 denier Fadenstärke und die Bruchdehnung beträgt höchstens 8%.
Im Falle der Verwendung von Dyneema^®-Fasern für die Seele liegt die Mindestfestigkeit bei etwa 300 N pro 1.000 denier Fadenstärke und die Bruchdehnung beträgt höchstens 3%.
Ein derartiges erfindungsgemäßes Seil weist bevorzugt einen Durchmesser von 2 bis 20 mm auf, kann jedoch auch kleinere oder auch deutlich größere Durchmesser je nach Bedarf aufweisen.
Durch den erfindungsgemäß vorgesehenen geflochtenen Mantel auf Basis von PTFE-Kunststofffäden zeigt das erfindungsgemäße Seil ferner überdurchschnittlich gute Gleiteigenschaften und infolge der Verdrillung und Verzwirnung auch höchste Abriebfestigkeit, so dass auf eine Schmierung verzichtet werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles unter Hinzunahme der Zeichnung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt in stark schematisierter perspektivischer Darstellung ein Seil 1, welches eine Seele 11 und einen die Seele 11 umhüllenden Mantel 10 aufweist.
Die Seele 11 ist zur Erzielung hoher Festigkeit bei extremer UV-Licht- und Chemikalienbeständigkeit aus Einzelfäden 110 auf Basis von Polytetrafluorethylen gefertigt. Derartige Fäden aus PTFE werden üblicherweise in schmalen Streifen aus einer Folie geschnitten, wobei im beschriebenen Ausführungsbeispiel 540 derartige PTFE-Fäden mit einer Garnstärke von 380 dtex zur Ausbildung der Seele 11 verwendet werden, so dass die Seele 11 eine gesamte Garnstärke von 205.200 dtex angenähert aufweist. Jeder einzelne Kunststofffaden wird zunächst mit bis zu 700 Touren/m in einer ersten Drehrichtung um seine Längsachse verdrillt und es werden dann bis zu 180, hier 30 derartige verdrillte Einzelfäden gemeinsam zu einem Faden 110 zusammengefasst und in entgegengesetzter Drehrichtung gemeinsam verzwirnt, wobei z. B. 150 Touren/m realisiert werden. Durch dieses Einzelverdrillen und anschließende gemeinsame Verzwirnen wird die Geschmeidigkeit und das Volumen der Seele 11 verbessert.
Die solchermaßen gebildete Seele 11 wird außenseitig von einem Mantel 10 umhüllt, der eine licht-, insbesondere UV-Licht- und nahezu flüssigkeitsdichte Umhüllung für die Seele 11 bildet, so dass keine UV-Strahlen und allenfalls geringste Mengen chemisch aggressiver Medien an die Seele 11 gelangen können.
Auch der Mantel 10 ist aus Kunststofffäden auf Basis von Polytetrafluorethylen (PTFE) gebildet, die in einer geeigneten Weise zu dem Mantel 10 geflochten sind.
Beispielsweise können die geflochtenen Fäden 100 des Mantels 10 aus jeweils 30 Einzelfäden einer Garnstärke von 380 dtex gebildet sein, und es werden insgesamt 16 solcher aus 30 Einzelfäden gebildeten Kunststofffäden für das Verflechten des Mantels 10 herangezogen, so dass insgesamt eine Garnstärke von angenähert 182.400 dtex (16 × 30 × 380 dtex) erreicht werden.
Aus dieser Anordnung resultiert eine Gesamtstärke des Seils von etwa 8 mm, wobei jeder einzelne verwendet PTFE-Faden einer Garnstärke von 380 dtex etwa 14 N Festigkeit aufweist.
Anstelle der Ausbildung der Seele 11 aus PTFE-Fäden kann auch eine analoge Ausbildung der Seele 11 aus Aramid-Fasern, wie Kevlar^®-Fasern, aus PBO Zylon^® oder Polyethylen ultrahohem Molekulargewicht in Betracht gezogen werden. Zwar sind derartige Materialien gegenüber chemisch aggressiven Medien und/oder UV-Bestrahlung nicht sonderlich widerstandsfähig, jedoch schützt der eine licht- und nahezu flüssigkeitsdichte Umhüllung bildende geflochtene Mantel 10 aus PTFE-Kunststofffäden 100 diese anfällige, aber gleichzeitig hoch reißfeste Seele zuverlässig vor dem Einfluss der schädigenden UV-Strahlen und/oder aggressiven Medien, so dass ein solches Seil trotz seiner extremen Reißfestigkeit hohe Standzeiten auch in rauer Umgebung erreicht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 5802828 A [0004]

Claims

Seil (1) mit einer Seele (11) und einem die Seele (11) umhüllenden Mantel (10), wobei die Seele (11) aus einer Vielzahl von Kunststofffäden (110) und der Mantel (10) aus einer Vielzahl von miteinander verflochtenen Kunststofffäden (100) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die den Mantel (10) bildenden Kunststofffäden (100) aus Polytetrafluorethylen (PTFE) gebildet sind und eine lichtdichte und flüssigkeitsabweisende Umhüllung für die Seele (11) bilden.
Seil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Mantel (10) bildenden Kunststofffäden (100) jeweils eine Vielzahl von miteinander verdrillten Einzelfäden aus PTFE umfassen.
Seil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die den Mantel (10) bildenden Kunststofffäden (100) jeweils 30 Einzelfäden aus PTFE einer Garnstärke von 380 dtex umfassen.
Seil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (10) aus 16 miteinander verflochtenen Kunststofffäden (100) gebildet ist.
Seil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Seele (11) aus Kunststofffäden (110) auf Basis von Polyolefinen, wie Polyethylen, Polypropylen, Polyamiden, Polyester, Polytetrafluorethylen (PTFE), Aramid oder einem Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht gebildet ist.
Seil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Seele (11) aus Kunststofffäden (110) einer Garnstärke von 250 bis 3.300 dtex gebildet ist.
Seil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Seele (11) aus PTFE-Kunststofffäden (110) einer Garnstärke von 380 bis 440 dtex gebildet ist.
Seil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die die Seele (11) bildenden Kunststofffäden (110) jeweils mit 200 bis 700 Touren/m in einer ersten Drehrichtung um ihre Längsachse verdrillt sind und dann mehrere der verdrillten Kunststofffäden (11) gemeinsam mit 100 bis 200 Touren/m in entgegengesetzter Drehrichtung um ihre Längsachse verzwirnt sind.
Seil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Seele aus 540 einzelnen verdrillten Kunststofffäden gebildet ist, von denen 30 bis 180 gemeinsam in entgegengesetzter Drehrichtung verzwirnt sind.
Seil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Durchmesser von 2 bis 20 mm aufweist.