DE20023535U1

DE20023535U1 - High tensile flexible cable comprises an outer cover and a core of bundled or twisted strands made up of a plurality of bundled or twisted filaments of high tensile plastic materials

Info

Publication number: DE20023535U1
Application number: DE20023535U
Authority: DE
Original assignee: Eilentropp KG
Current assignee: Eilentropp KG
Priority date: 2000-06-03
Filing date: 2000-06-03
Publication date: 2004-10-07
Anticipated expiration: 2010-06-04

Abstract

The high tensile flexible cable (5) comprises a core (3) of bundled or twisted strands (2) made up of a plurality of bundled or twisted filaments (1) of high tensile plastic materials, and an outer cover (4) consisting of a fluoropolymer.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen zugfesten, flexiblen Strang, bestehend aus miteinander verseilten oder verwürgten Einzelsträngen jeweils aus einer Vielzahl gebündelter Filamente aus hochzugfesten Kunststoffen.The The present invention relates to a tensile, flexible strand, consisting of single strands stranded or strangled together a variety of bundled Filaments made of high tensile plastics.

Stränge der gattungsgemäßen Art finden überall in der Technik vorteilhafte Anwendungen, sind sie doch infolge ihrer Flexibilität und Zugfestigkeit auch in der Lage, die für viele Zwecke bisher verwendeten Stahlseile problemlos zu ersetzen. Das gilt für den Einsatz als Zug- und / oder Verstärkungselemente in Kabeln der unterschiedlichsten Art ebenso wie für Tragseile oder Sportgeräte. Als Basispolymere hierfür verwendete Polyamide oder Polyaramide werden seit einiger Zeit auch schon ersetzt durch sogenannte LCP-Materialien, das sind flüssigkristalline Polymere, die sich in Fließrichtung selbst verstärken. Aus diesen Werkstoffen hergestellte Fasern oder Filamente zeichnen sich unter anderem durch eine hohe Zugfestigkeit, eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme, hohe chemische Beständigkeit, Flammfestigkeit und gute Schwingungsdämpfung aus.Strands of generic type find everywhere advantageous applications in technology, because of their flexibility and tensile strength also capable of being used for many purposes Steel cables can be easily replaced. This applies to use as a train and / or reinforcing elements in cables of all kinds as well as for suspension ropes or sports equipment. As base polymers for this Used polyamides or polyaramides have also been used for some time already replaced by so-called LCP materials, which are liquid crystalline polymers, which is in the flow direction reinforce yourself. Out Fibers or filaments made from these materials stand out among other things due to high tensile strength, low moisture absorption, high chemical resistance, Flame resistance and good vibration damping.

Als Trag-, Zug- oder Steuerseile für Gleitschirme oder Paragleiter beispielsweise, also im Bereich der Sportgeräte, sind bereits hochzugfeste Stränge oder Seile aus LCP-Werkstoffen im Handel erhältlich. Hierbei sind eine Vielzahl von Filamenten zu Einzelsträngen zusammengefaßt, die dann wiederum zu Einheiten höherer Ordnung verseilt oder verwürgt sind. Dabei hängt die Anzahl der Filamente bzw. der Einzelstränge von dem jeweiligen Verwendungszweck solcher Seile ab, aber auch von dem zulässigen oder geforderten Gesamtdurchmesser. Für den obigen Verwendungszweck beispielsweise kommt es aber nicht nur auf hohe Zugfestigkeiten an, sondern auch auf eine hinreichende Gleitfähigkeit und Abriebfestigkeit solcher Stränge oder Seile in Führungselementen. Zu diesem Zweck weisen die handelsüblichen Elemente über dem Kern aus LCP-Werkstoffen hergestellten Fasern oder Filamenten mindestens eine Lage aus Polyamidfasern oder – garnen auf. Bei z.B. geklöppelten Polyamidgarnen als äußere Umhüllung übernehmen diese gleichzeitig einen Teil der Zugfestigkeit (z.B. 10%) des gesamten Seiles oder Stranges.As Carrying, pulling or control cables for Paragliders or paragliders, for example, in the area of Sports equipment, are already high tensile strands or ropes made of LCP materials commercially available. Here are a variety from filaments to single strands summarized, which in turn are higher units Order twisted or gagged are. It depends the number of filaments or single strands depending on the intended use such ropes, but also from the permissible or required overall diameter. For the For example, the above purpose does not only occur high tensile strengths, but also on sufficient lubricity and Abrasion resistance of such strands or ropes in guide elements. For this purpose, the commercially available elements above the At least core made of fibers or filaments made of LCP materials a layer of polyamide fibers or yarns. With e.g. bobbin lace Use polyamide yarns as the outer covering this also part of the tensile strength (e.g. 10%) of the entire rope or strand.

Im Falle der Gleitschirme wird verständlicherweise eine hohe Betriebssicherheit bei langer Lebensdauer der eingesetzten Trag- oder Steuerseile gefordert. Diese Forderung erfüllen die herkömmlichen Stränge oder Seile schon wegen mangelnder UV-Beständigkeit der eingesetzten Werkstoffe nicht in ausreichendem Maße. Hinzu kommt, daß aufgeseilte oder aufgeklöppelte Fasern oder Stränge keine geschlossene Oberfläche bilden, sondern eher Angriffsflächen für von außen einwirkende mechanische Kräfte sind.in the In the case of paragliders, there is understandably a high level of operational safety required for a long service life of the supporting or control cables used. Meet this requirement the conventional strands or ropes because of the lack of UV resistance of the materials used not enough. Add to that that roped or lace up Fibers or strands no closed surface form, but rather areas of attack for from Outside acting mechanical forces are.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, zugfeste Stränge oder Seile hoher Witterungsbeständigkeit und Abriebfestigkeit zu schaffen, die eine hohe Lebensdauer aufweisen und damit die Betriebssicherheit weiter erhöhen, eine besondere Forderung beispielsweise bei den erwähnten Sportgeräten für die Verwendung durch Menschen.outgoing From this prior art, the object of the invention is therefore based, tensile strands or ropes with high weather resistance and to create abrasion resistance that have a long service life and thus further increase operational safety, a special requirement, for example with the mentioned sports equipment for the Use by humans.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß bei einem zugfesten, flexiblen Strang, bestehend aus miteinander verseilten oder verwürgten Einzelsträngen, jeweils aus einer Vielzahl gebündelter oder verseilter Filamente aus hochzugfesten Kunststoffen, die verseilten oder verwürgten Einzelstränge insgesamt (Kern) von einer Umhüllung aus einem Fluorpolymer umschlossen sind.Is solved this object according to the invention in that at a tensile, flexible strand consisting of stranded together or gagged Single strands each from a large number of bundled or stranded filaments made of high tensile plastics that stranded or strangled single strands in total (Core) from an envelope are enclosed in a fluoropolymer.

Eine solche Umhüllung bildet eine allflächig geschlossene Schicht gegen aggressive Medien. Durch das verwendete Material ergeben sich für den Strang oder das Seil extrem kleine Reibungswiderstände. Zudem dient die erfindungsgemäße Umhüllung lediglich dem Schutz des Kerns, d.h. sie nimmt an der Kraftübertragung beispielsweise in einem Seil nicht teil. Für den erfindungsgemäßen Strang ergibt sich daraus der weitere Vorteil, daß bei gleichem Strangaußendurchmesser der tragende Kern dicker ausgebildet werden kann.A such wrapping forms a closed surface Layer against aggressive media. Result from the material used for the strand or rope extremely small frictional resistance. moreover the wrapping according to the invention only serves the protection of the core, i.e. it takes part in the power transmission for example, not part in a rope. For the strand according to the invention this gives the further advantage that the same strand outer diameter the supporting core can be made thicker.

Wenn man nun, wie nach der Erfindung auch vorgesehen, die gebündelten Filamente aus einem flüssig-kristallinen thermoplastischen Polymer (LCP) herstellt, führt die erfindungsgemäße Ausführung zu einem Strang oder Seil erhöhter Zugfestigkeit, und zwar bei gleichen äußeren Abmessungen wie bekannte und für bestimmte Verwendungszwecke vorgesehene Seile oder Stränge.If one now, as also provided according to the invention, the bundled Filaments from a liquid crystalline produces thermoplastic polymer (LCP), the embodiment according to the invention leads to a Strand or rope elevated Tensile strength, with the same external dimensions as known and for ropes or strands intended for certain uses.

Als äußere Umhüllung des hochzugfesten Kerns kann ein Fluorpolymer verwendet werden, das aus der Schmelze nicht verarbeitbar ist. Insbesondere aus fertigungstechnischen Gründen hat es sich in diesem Zusammhang als zweckmäßig erwiesen, Bänder oder Folien aus einem durch sogenannte Pastenextrusion und anschließendes Walzen verarbeiteten Polytetrafluorethylen oder einem mit höchstens 2 Gew.-% Fluormonomeren modifizierten Polytetrafluorethylen einzusetzen. Die Bänder oder Folien sind zweckmäßig ungesintert, so daß nach dem Aufwickeln solcher Bänder oder Folien mit einer Dicke zwischen 15 und 250 ∞m und einem sich daran anschließenden Sintervorgang die Bänder einschließlich der Bandkanten dicht zu einer kompakten Umhüllung mit glatter äußerer Oberfläche verschweißen.As the outer covering of the high tensile strength core, a fluoropolymer can be used the melt cannot be processed. In particular from manufacturing technology establish in this context, it has proven to be useful, tapes or Foils from a by so-called paste extrusion and subsequent rolling processed polytetrafluoroethylene or one with at most 2 wt .-% modified fluoromonomers modified polytetrafluoroethylene. The bands or foils are expediently not sintered, so that after winding such tapes or foils with a thickness between 15 and 250 µm and a subsequent sintering process the bands including weld the strip edges tightly into a compact covering with a smooth outer surface.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist die, ein Fluorpolymer für die dünnwandige Umhüllung zu verwenden, das aus der Schmelze verarbeitbar ist, d.h. auf den hochzugfesten Kern aus LCP-Filamenten aufextrudiert werden kann. Von den bekannten extrudierbaren Fluorpolymeren, wie das Tetrafluorethylen / Hexafluorpropylen-Copolymer (FEP), das Tetrafluorethylen-Perfluoralkylvenylether -Copolymerisat (TFA/PFA), ein unter dem Handelsnamen HYLFON MFA vertriebenes Fluorpolymer, ein Polyvinylidenfluorid (PVDF) oder das Ethylen-Tetrafluorethylen (ETFE) hat sich letzteres als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn, wie nach der Erfindung auch vorgesehen, erfindungsgemäße Stränge oder Seile für Sportgeräte, und hierbei insbesondere als Zug-, Steuer- oder Halteseile zur Anwendung kommen. Der besondere Vorteil solcher Ethylen-Tetrafluorethylen (ETFE) -Polymere oder eines seiner Copolymere liegt in der ausgezeichneten chemischen Widerstandsfähigkeit und Witterungsbeständigkeit bei hoher Gleitfähigkeit. Eigenschaften, die gerade bei nicht nur einmal verwendeten Gleitschirmen deren Zuverlässigkeit und Sicherheit in der Handhabung und Einsatzbereitschaft wesentlich erhöhen. Das gilt in besonderem Maße für das von der Firma DU PONT unter dem Handelsnamen TEFZEL vertriebene Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer.A particularly advantageous execution The form of the invention is to use a fluoropolymer for the thin-walled covering, which can be processed from the melt, ie can be extruded onto the high-tensile core made of LCP filaments. Of the known extrudable fluoropolymers, such as the tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP), the tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvenyl ether copolymer (TFA / PFA), a fluoropolymer sold under the trade name HYLFON MFA, a polyvinylidene fluoride (PVDF) or the ethylene tetrafluoroethylene ) the latter has proven to be particularly advantageous if, as also provided for by the invention, strands or ropes according to the invention for sports equipment, and in particular as pulling, control or tethering ropes are used. The particular advantage of such ethylene tetrafluoroethylene (ETFE) polymers or one of its copolymers lies in the excellent chemical resistance and weather resistance with high lubricity. Properties that significantly increase the reliability and safety in handling and operational readiness of paragliders. This applies in particular to the ethylene-tetrafluoroethylene copolymer sold by DU PONT under the trade name TEFZEL.

Kommt es auf eine Verbesserung der Flammfestigkeit an, kann es mitunter auch vorteilhaft sein, statt des oben erwähnten ETFE ein ECTFE, d.h. ein chloriertes Ethylen-Tetrafluorethylen zu verwenden.comes it depends on an improvement in flame resistance, it can occasionally also be advantageous, instead of the ETFE mentioned above, an ECTFE, i.e. to use a chlorinated ethylene tetrafluoroethylene.

Während bei den bekannten Ausführungsformen für Gleitschirme verwendeter Stränge oder Seile der Kern aus LCP-Filamenten von einer Lage ebenfalls Zugkräfte aufnehmender Fasern oder Stränge umschlossen ist, kommt es für die Erfindung darauf an, die geschlossene Umhüllung glatter Oberfläche weitgehend frei von Zugkräften zu halten. Aus diesem Grunde hat es sich in Weiterführung der Erfindung als besonders vorteilhaft erwiesen, die Umhüllung aus dem Fluorpolymer auf die verseilten oder verwürgten Einzelstränge des Kernes ohne Haftung aufzubringen. Wird diese Umhüllung, wie nach der Erfindung auch vorgesehen, mit einer Wandstärke von 0,10 bis 0,20 mm, vorzugsweise 0,12 bis 0,16 mm, auf den Kern aufgebracht, ist es möglich, wenn ein bestimmter Außendurchmesser vorgeschrieben ist, den Kernaußendurchmesser zu vergrößern, d.h. die Anzahl der vorteilhaft aus einem flüssig-kristallinen thermoplastischen Polymer bestehenden Filamente zu erhöhen. Damit ergibt sich bei gleichbleibendem Außendurchmesser eine wesentliche Erhöhung der Zugfestigkeit des erfindungsgemäßen Stranges.While at the known embodiments for paragliders strands used or ropes of LCP filament core from one layer as well tensile forces absorbing fibers or strands is enclosed, it comes for the invention is based on the closed envelope smooth surface largely free of tensile forces to keep. For this reason, it has continued in the Invention proved to be particularly advantageous, the wrapping the fluoropolymer onto the stranded or strangled single strands of the Apply core without liability. Will this wrapping, as according to the invention also provided, preferably with a wall thickness of 0.10 to 0.20 mm 0.12 to 0.16 mm, applied to the core, it is possible if a certain outside diameter is prescribed, the core outer diameter to enlarge, i.e. the Number of advantageous from a liquid-crystalline thermoplastic Polymer to increase existing filaments. This results in constant outside diameter a significant increase the tensile strength of the strand according to the invention.

Solche hochzugfesten Stränge oder Seile sind beliebig einsetzbar, aufgrund der hohen Zugfestigkeit, Witterungsbeständigkeit, insbesondere auch Beständigkeit gegen UV-Strahlen, sowie Abriebfestigkeit und Gleitfähigkeit haben sie sich als vorteilhaft für den Einsatz in oder an Sportgeräten erwiesen. Hier sind es insbesondere die Halte-, Zug- oder Steuerseile von Gleitschirmen (Paragleitern). Andere vorteilhafte Anwendungsfälle sind z.B. die entsprechenden Seile für Fallschirme, Lenkdrachen, Segelboote oder dergleichen.Such high tensile strands or ropes can be used arbitrarily, due to the high tensile strength, Weatherability, especially durability against UV rays, as well as abrasion resistance and lubricity have been found to be beneficial for use in or on sports equipment proved. Here it is especially the holding, pulling or control cables of paragliders. Other beneficial use cases are e.g. the appropriate ropes for Parachutes, stunt kites, sailing boats or the like.

Die Erfindung sei anhand des in der Figur als Ausführungsbeispiel dargestellten Zug-, Halte- und Steuerseiles für Gleitschirme näher erläutert.The Invention is based on that shown in the figure as an embodiment Pulling, holding and control rope for Paragliders closer explained.

Die Filamente 1 aus einem flüssig-kristallinen thermoplastischen Polymer sind, wie dargestellt, zu Einzelsträngen (Bündel) 2 zusammengefaßt und schließlich zum Kern 3 verseilt oder verwürgt, beispielsweise mit einer Schlaglänge von etwa 20mm. Die Filamente 1, z.B. 180 an der Zahl, weisen einen Durchmesser von jeweils 0,005 am auf. Der Kern 3 ist umspritzt von der erfindungsgemäßen Umhüllung 4, vorteilhaft aus einem TEFZEL 210 Fluorpolymer. Die Wanddicke der Umhüllung 4 beträgt hier 0,15 mm, so daß sich ein Gesamtaußendurchmesser für den erfindungsgemäßen Strang 5 von 1,2 mm ergibt.The filaments 1 made of a liquid-crystalline thermoplastic polymer, as shown, into single strands (bundles) 2 summarized and finally to the core 3 stranded or choked, for example with a lay length of about 20mm. The filaments 1 , for example 180 in number, each have a diameter of 0.005 am. The core 3 is encapsulated by the covering according to the invention 4 , advantageously from a TEFZEL 210 Fluoropolymer. The wall thickness of the wrapper 4 here is 0.15 mm, so that there is an overall outer diameter for the strand according to the invention 5 of 1.2 mm.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Je nach den vorgesehenen Anwendungen kann der Gesamtaußendurchmesser 0,5 mm oder weniger betragen, er kann aber auch problemlos auf 1,5 bzw. 3,0 mm erhöht werden, mit entsprechender Erhöhung der Anzahl der hochzugfesten Stränge. Da die Wandstärke der Umhüllung von der Vergrößerung des Gesamtaußendurchmessers des Seiles weitgehend unabhängig ist, führt die Erhöhung der Anzahl der hochzugfesten Stränge (Filamente 1) zu einer wesentlichen Steigerung der Zugfestigkeit des erfindungsgemäßen Stranges oder Seiles.The invention is of course not limited to this embodiment. Depending on the intended applications, the total outer diameter can be 0.5 mm or less, but it can also be easily increased to 1.5 or 3.0 mm, with a corresponding increase in the number of high-tensile strands. Since the wall thickness of the sheathing is largely independent of the increase in the overall outer diameter of the rope, the increase in the number of high-tensile strands (filaments 1 ) to a substantial increase in the tensile strength of the strand or rope according to the invention.

Soweit es Sportgeräte betrifft, finden diese Stränge oder Seile eine vorteilhafte Anwendung z.B. auch als Leinen von Surf- oder Strandseglern. Hier führt nämlich zusätzlich die Salzwasserfestigkeit der als Umhüllung der hochzugfesten Filamente eingesetzten Fluorpolymere zu einer Erhöhung der Lebensdauer und Betriebssicherheit.So far it sports equipment concerns, find these strands or ropes an advantageous application e.g. also as linen from Surf or beach sailors. Here leads namely additionally the salt water resistance of the as a covering of the high tensile filaments fluoropolymers used to increase the service life and operational safety.

Claims

Tensile, flexible strand consisting of one another stranded or strangled Single strands, each from a multitude of bundled or stranded filaments made of high tensile plastics, as well one who was stranded or strangled single strands overall enclosing wrapping made of a fluoropolymer.

Tensile strand according to claim 1, characterized in that the bundled or stranded Filaments consist of a liquid-crystalline thermoplastic polymer (LCP).

Tensile strand according to claim 1 or 2, that this Fluoropolymer from the melt cannot be processed.

Tensile strand according to claim 3, characterized in that that this fluoropolymer that cannot be processed from the melt is a polytetrafluoroethylene is.

Tensile strand according to claim 1 or 2, characterized characterized that the Fluoropolymer can be processed from the melt.

Tensile strand according to claim 5, characterized in that that this Fluoropolymer is an ethylene tetrafluoroethylene (ETFE) or one of its Copolymers.

Tensile strand according to claim 5, characterized in that that this Fluoropolymer is a chlorinated ethylene tetrafluoroethylene (ECTFE) or is one of its copolymers.

Tensile strand according to claim 1 or one of the following, characterized in that the wrapping on the stranded or strangled single strands (Core) is applied without liability.

Tensile strand according to claim 1 or one of the following, characterized in that its tensile strength with the same outside diameter by increasing the number of tensile filaments with reduced wall thickness wrapping is increased.

Tensile strand according to claim 8, characterized in that that the Wall thickness the wrapping 0.10 to 0.20 mm, preferably 0.12 to 0.16 mm.

Tensile strand according to claim 1 or one of the following, characterized by its use for sports equipment.

Tensile strand according to claim 10, characterized due to its use as a pull or control cable for drop or paragliders.

Tensile strand according to claim 10, characterized through its use as a holding, pulling or control rope for stunt kites.

Tensile strand according to claim 10, characterized through its use as a leash for Surt or beach sailors.