DE60000007T2

DE60000007T2 - Schneiddraht oder Angelleine aus Kunststoff

Info

Publication number: DE60000007T2
Application number: DE60000007T
Authority: DE
Inventors: Emmanuel Legrand
Original assignee: Speed France SAS
Current assignee: Speed France SAS
Priority date: 1999-02-03
Filing date: 2000-01-20
Publication date: 2002-04-11
Anticipated expiration: 2020-01-21
Also published as: ATE204344T1; US6171697B1; FR2789094A1; DK1026291T3; ES2161677T3; FR2789094B1; DE60000007D1; EP1026291B1; PT1026291E; EP1026291A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Faden aus Kunststoff, der insbesondere ein Schneidfaden zum Trimmen und Schneiden von Pflanzen sein kann, der bei Motorgeräten mit Drehkopf, normalerweise Freischneidegeräte und Kantenschneider genannt, einsetzbar ist, der aber auch eine Angelleine sein kann.
Die Freischneidegeräte und Kantenschneider sind im allgemeinen mit einem Verbrennungs- oder Elektromotor ausgestattet, der einen Drehkopf, der einen oder mehrere Schneidfäden trägt, mit hoher Geschwindigkeit in Rotation versetzt, die zwischen etwa 3000 Umdrehungen/Minute und 12000 Umdrehungen/Minute liegen kann. Während der Rotation des Kopfes und unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft entfaltet oder entfalten sich der oder die Schneidfäden radial und bestreichen so einen bestimmten Kreisbereich, innerhalb dessen sie eine Schneidwirkung auf die darin getroffenen Pflanzen ausüben.
Die gegenwärtig zu einem solchen Zweck hergestellten und verkauften Schneidfäden sind äußerlich glatte Monofilamente, am häufigsten aus einem einzigen Material, die folglich die Vorzüge und die Nachteile des zu ihrer Herstellung verwendeten Rohmaterials haben.
Die zur Herstellung von Schneidfäden am häufigsten verwendeten Rohstoffe sind Kunststoffe, insbesondere das Polyamid 6, das Copolyamid 6/66 und das Copolyamid 6/12. Diese Rohstoffe können leicht abgeändert oder gefüllt werden, um ihre Grundmerkmale zu verbessern.
Diese Materialien werden gewöhnlich in Form von Monofilamenten extrudiert, die verschiedene Durchmesser und Querschnitte, insbesondere einen runden Querschnitt, aber auch polygonale oder sternförmige Profile haben können.
Die gegenwärtig hergestellten Schneidfäden sind also gute Kompromisse, aber ihre Merkmale, Leistungsfähigkeit und anderen Eigenschaften bleiben durch die Eigenschaften der zu ihrer Herstellung verwendeten Rohstoffe begrenzt. Diese Schneidfäden besitzen also immer noch, trotz ihrer Vorzüge, bestimmte Nachteile oder Unzulänglichkeiten.
Der Antragsteller hat bereits vorgeschlagen, bestimmte Nachteile der herkömmlichen Schneidfäden zu verbessern, indem er Schneidfäden mit einer besonderen Konstitution und/oder Komposition vorschlug, insbesondere Schneidfäden, die einen inneren Teil oder "Kern" besitzen, der aus einem ersten Material realisiert ist, und einen äußeren Teil oder "Haut" aus einem anderen Material haben, das den Kern umhüllt und die äußere Oberfläche des Schneidfadens bildet.
So schlägt die französische Patentanmeldung Nr. 2760596 im Namen des Antragstellers einen Schneidfaden vor, dessen Kern vom Monofilament-Typ, der aus einem Kunststoff wie zum Beispiel Polyamid hergestellt ist, umhüllt ist von einem körnigen Überzug, insbesondere in Form von mineralischen Partikeln, der dem Faden einen unregelmäßigen und/oder rauhen Oberflächenaspekt verleiht, was insbesondere eine Verminderung der Lärmbelästigung beim Gebrauch des Schneidfadens ergibt.
Die französische Patentanmeldung Nr. 2763787 im Namen des Antragstellers beschreibt einen anderen Schneidfaden, dessen Kern vom Monofilament- oder Multifilament-Typ aus einem Kunststoff mit guten Merkmalen bezüglich Steifigkeit und Reißfestigkeit hergestellt ist, wie etwa Polyamid, Polyester, Polypropylen oder Polyethylen, während die Haut aus Polyurethan besteht, das eine ausgezeichnete Schlagfestigkeit und Abriebfestigkeit besitzt.
Eine weitere französische Patentanmeldung Nr. 2766324 im Namen des Antragstellers schlägt einen Schneidfaden vor, der aus einem einfachen oder mehrteiligen Kern aus einem Material besteht, das wegen seiner Eigenschaft der biologischen und/oder Photo-Abbaubarkeit ausgewählt wurde, der mit einem Kunststoff wie etwa Polyamid oder Polyurethan umhüllt ist, wobei dieser Aufbau die Aufgabe hat, die Abbaubarkeit des Fadens nach Gebrauch zu verbessern und dennoch die sehr vorteilhaften mechanischen Merkmale dieses Fadens zu bewahren.
Diese Lösungen sind indessen noch nicht optimal für alle bei den Schneidfäden auftretenden Probleme, und insbesondere verhindern sie nicht das Phänomen des sogenannten "Verklebens" der Schneidfäden im Innern der Freischneider-Köpfe, nämlich folgende Erscheinung:
Bestimmte leistungsstarke Geräte beanspruchen den Schneidfaden im Innern ihres Drehkopfs erheblich aufgrund von Schwingungen und Spannungen des Fadens infolge der Rotation dieses Kopfes mit sehr hoher Geschwindigkeit, die 12000 Umdrehungen/Minute erreichen kann. Daraus ergibt sich ein großer Temperaturanstieg bis nahe an den Schmelzpunkt der herkömmlichen Schneidfäden (200 bis 222ºC), und dieser Temperaturanstieg geht so weit, dass er ein Verkleben der Fadenwindungen untereinander hervorruft, die auf der im Drehkopf angeordneten Spule aufgerollt sind, und zwar in der Art eines "Hochfrequenz"-Schweißens durch Schwingungen.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, diesem Nachteil abzuhelfen, indem sie einen perfektionierten Schneidfaden liefert, der insbesondere dieses Phänomen des Verklebens verhindert und ebenso ausgezeichnete mechanische Merkmale beibehält, vor allem bezüglich der Abrieb- und Verschleißfestigkeit, wobei die Eigenschaften dieses Fadens ihn auch in anderen Bereichen gut verwendbar machen, insbesondere verwendbar als Angelleine.
Zu diesem Zweck ist Gegenstand der Erfindung im wesentlichen ein Faden aus Kunststoff, insbesondere ein Schneidfaden für Freischneidegeräte und Kantenschneider, oder eine Angelleine, wobei dieser Faden einen Körper aus Polyamid oder Copolyamid umfasst, in den Partikel aus Aramid- oder Para-Amid-Polymer eingelagert sind.
Überraschenderweise ist tatsächlich festgestellt worden, dass das Beimischen einer geringen Menge von Partikeln aus Aramid- oder Para-Amid-Polymer zu einem Schneidfaden aus Polyamid oder Copolyamid, wobei diese Menge zwischen 0,5% und 5% der Gesamtmenge ausmachen kann, das Phänomen des Verklebens des Fadens in den Köpfen der Freischneidegeräte wirksam verhindert. Das Beimischen solcher Partikel erhöht auch merklich die Abrieb- und Verschleißfestigkeit des Schneidfadens, wie vom Antragsteller durchgeführte Versuche gezeigt haben, die unter den gleichen Einsatzbedingungen eine Verringerung des Gewichtsverlusts des Fadens in der Größenordnung von mindestens 15% ergaben im Vergleich zu einem herkömmlichen Schneidfaden.
Diese Verbesserung der Eigenschaften des Schneidfadens kann vor allem durch die Tatsache erklärt werden, dass die Partikel aus Aramid- oder Para-Amid-Polymer, die nicht unter einer Temperatur von 500ºC schmelzen, sowohl an der Oberfläche des Schneidfadens wie auch in dessen Inneren im ganzen Querschnitt vorhanden sind, und also auch vorhanden sind am Ende des Fadens, das dem Aufschlag gegen eventuelle Hindernisse ausgesetzt ist. Außerdem verbessert das Vorhandensein dieser Partikel an der Oberfläche des Fadens, wo sie kleine rauhe Stellen bilden, die Schneidkraft des Fadens beim Einsatz.
Insbesondere besitzen die in der vorliegenden Erfindung propagierten Partikel aus Aramid- oder Para-Aramid-Polymer eine sehr hohe Reissfestigkeit und eine ausgezeichnete thermische Stabilität, was ihre Beimischung zu Schneidfäden sowie Angelleinen besonders vorteilhaft macht. Diese Vorzüge werden bei der Verwendung von mineralischen Partikeln, so wie in den Dokumenten JP 06205607 oder WO 9602367 vorgesehen, nicht erreicht, zumindest nicht in gleichem Masse, es sei denn, man stellt den Faden in sehr viel komplexeren Verfahren her, zum Beispiel mit der zusätzlichen Beimischung eines Mittels zur thermischen Stabilisierung (im Fall des Dokuments WO 9602367).
Die Erfindung wird jedenfalls besser verstanden mit Hilfe der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügte schematische Zeichnung, die beispielhaft ein Ausführungsbeispiel dieses Fadens darstellt.
Die einzige Figur des Zeichnungsteils zeigt perspektivisch ein kurzes Stück des erfindungsgemäßen Schneidfadens, wobei der Querschnitt dieses Fadens zu sehen ist.
In dem dargestellten Beispiel besitzt der Schneidfaden 1 einen kreisförmigen Querschnitt. Der Körper 2 des Schneidfadens ist zum Beispiel aus plastifiziertem und weich gemachtem Copolyamid hergestellt.
Dem Körper 2 des Schneidfadens 1 sind Partikel 3 von Aramid- oder Para-Amid- Polymer beigemischt, wie zum Beispiel dem, das von DU PONT DE NEMOURS unter der Bezeichnung "KEVLAR" (eingetragene Marke) vertrieben wird. Die Partikel machen zum Beispiel etwa 1% der Gesamtmasse des Fadens 1 aus. Diese Partikel 3 sind sowohl an der Oberfläche des Schneidfadens 1 wie auch über seinen ganzen Querschnitt vorhanden, wie es die Figur zeigt.
Das Vorhandensein solcher Partikel 3 verhindert das Phänomen des vorstehend beschriebenen "Verklebens" und verbessert so merklich die Abrieb- und Verschleissfestigkeit des Schneidfadens 1.
Diese Verbesserung ist in einzelnen durch vergleichende Versuche deutlich gemacht worden, die mit einem Schneidfaden mit 3 mm Durchmesser durchgeführt wurden, der eine Minute lang mit einer Geschwindigkeit von 6000 Umdrehungen/Minute dreht, wobei der Faden auf ein Hindernis aus Ziegelstein trifft. Die verwendeten Probefäden hatten anfangs alle die gleiche Länge; diese sind jedes Mal vor und nach dem Versuch gewogen worden, um auf diese Weise ihren Gewichtsverlust infolge des Verschleisses an dem Hindernis zu messen.
Mit einem Schneidfaden herkömmlicher Zusammensetzung belief sich der Gewichtsverlust des Fadens durch Verschleiss, als Durchschnittswert aus in 20 aufeinanderfolgenden Versuchen gemessenen Werten, auf 14,17% (bezogen auf das Anfangsgewicht des Fadens).
Mit einem gemäß der Erfindung mit Partikeln aus Para-Amid-Polymer gefüllten Schneidfaden betrug der Gewichtsverlust des Fadens unter den gleichen Bedingungen, also ebenfalls als Durchschnittswert der in 20 aufeinanderfolgenden Versuchen erhaltenen Werte, nur 11,71%.
Demgemäß ist die Verschleißgeschwindigkeit des Schneidfadens in der Größenordnung von 15 bis 20% reduziert.
Man würde den Rahmen der Erfindung, so wie sie in den nachstehenden Ansprüchen definiert ist, nicht verlassen, wenn man:
- einen Faden gleicher Zusammensetzung, aber mit nicht kreisförmigem Querschnitt realisiert, zum Beispiel einem polygonalen, sägezahnförmigen oder sternförmigen Querschnitt;
- das Verhältnis der zwei Komponenten des Fadens sowie die Korngrößenverteilung der Partikel aus Aramid- oder Para-Aramid-Polymer abändert,
- den gleichen Faden als Angelleine verwendet, wobei die in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene Zusammensetzung in diesem Fall der Angelleine Verschleiß- und Abriebfestigkeit verleiht, und zwar vor allem beim Durchlaufen dieser Angelleine an der Öse.

Claims

1. Faden aus Kunststoff, insbesondere Schneidfaden für Freischneidegeräte und Kantenschneider, oder Angelleine, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Körper (2) aus Polyamid oder Copolyamid umfasst, in dem Teilchen (3) aus einem Polymer von Aramid oder von Para-Aramid eingefügt sind.

2. Faden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen (3) des Polymers von Aramid oder von Para-Aramid zwischen 0,5% und 5% der gesamten Masse des Fadens (1) einnehmen.