EA001901B1 - Плетеное электрическое ограждение - Google Patents

Abstract

В изобретении описан легкий, прочный и гибкий витой электрический канат, который используется для сооружения ограждений загонов для домашнего скота и препятствует попаданию в загон посторонних животных и который имеет оплетку с вплетенными в нее в виде двойной спирали высокопрочными и электропроводящими жилами. В предпочтительном варианте изобретения оградительный канат состоит из оплетки и внутреннего сердечника, изготовленного из не проводящих электрический ток высокопрочных элементов. Наличие в канате высокопрочных не проводящих электрический ток элементов и механические свойства, которые обусловлены витой структурой каната, придают оградительному канату необходимую внутреннюю прочность и упругость. При наличии во внешней оплетке электропроводящих жил соприкасающееся с канатом животное испытывает удар электрическим током. Изготовленное из такого электрического каната ограждение не только обладает необходимой прочностью, но и создает определенный психологический эффект, отпугивая как домашних, так и диких животных.

Description

Настоящее изобретение относится к плетеному электрическому канату, используемому в качестве элемента ограждения или в качестве самого ограждения загонов для домашнего скота, которое препятствует попаданию в загон посторонних животных и препятствует преодолению животными этого ограждения или другой преграды.

Предпосылки создания изобретения

Традиционные постоянные ограждения представляют собой преграды, функция которых состоит в том, чтобы не позволять животным проникать внутрь загона или покидать его пределы. Раньше такие ограждения обычно сооружали из камня или дерева. В настоящее время в течение многих лет используются такие материалы, как колючая и высокопрочная проволока. К относительно новым видам ограждений можно отнести ограждения из винилового картона и проволочной сетки. Среди материалов, применяемых для сооружения ограждений в наши дни, можно назвать регенерированную резину, жесткие трубы, проволоку с полимерным покрытием и экструдированную полимерную (неметаллическую) проволоку.

Ограждения постоянно вызывают целый ряд проблем. Их сооружение обходится дорого, а содержание связано с многочисленными трудностями. Когда животное находит или создает в ограждении слабое звено, или такое звено появляется в результате падения дерева, ограждение может быть преодолено. Преодолевая ограждение, животные покидают загон, что представляет серьезную опасность для животных и людей и может привести к потере или гибели животных.

Животные, в особенности лошади, способны повреждать ограждения из традиционных материалов и при этом наносить повреждения себе. Лошадь может пробить копытами деревянное ограждение, изжевать дерево, лишив его тем самым прочности, получить колотые раны от щепок, гвоздей, свободных концов проволоки, порезаться проволокой, а также получить серьезные ранения от свободных концов проволоки, если запутается в ней ногами.

Наиболее серьезные проблемы, встающие перед фермерами, связаны со значительными затратами времени, труда и средств при сооружении традиционных ограждений, а также с постоянной необходимостью их ремонта.

При использовании в ограждениях электричества возникает психологический момент устрашения животных. Животным не нравится испытывать удар электрическим током. Электрические ограждения используются в качестве дополнительных средств устрашения, способствующих защите традиционных ограждений, изготовленных из дерева, проволоки или пластмассы.

Был предпринят ряд попыток создать прочное и долговечное электрическое ограждение, которое можно было бы использовать как самостоятельное, постоянное ограждение. В качестве постоянных электрических ограждений широко применяются ограждения из закрепленной на столбах высокопрочной проволоки, по которой пропущен электрический ток; такие ограждения, однако, обладают целым рядом недостатков. Проволока является тяжелым металлическим материалом, и поэтому установка проволочных ограждений представляет собой достаточно трудоемкий процесс. При повышении температуры проволока расширяется и нуждается в дополнительной натяжке, а затем при понижении температуры сжимается, что создает деформацию растяжения и приводит к разрыву. Кроме того, проволока неэластична и может порваться при резком приложении нагрузки. Животным трудно заметить проволоку на фоне деревьев и других окружающих предметов; проволока ржавеет, и, кроме того, животные могут ею порезаться или получить колотые раны.

Другой вид электрического оградительного каната представляет собой крученый канат из скрученных друг с другом проволочных проводников и прядей из стекловолокна или полимерных волокон. Недостаток такого крученого каната состоит в том, что при натяжении он имеет свойство расслаиваться и удлиняться. Это вызывает необходимость его повторной натяжки, что приводит к дальнейшему расслаиванию каната. Для таких канатов обычно используется легкая проволока, которая при натяжении часто ломается и, прежде всего, когда волокно обладает упругостью, а проволока нет. Увеличение размеров проволочного проводника приводит к увеличению веса и стоимости оградительного каната. Замена имеющей низкую прочность проводящей проволоки, например, медной, на высокопрочную металлическую проволоку, например, из нержавеющей стали, которая обладает меньшей электропроводностью, чем медь, уменьшает электропроводность оградительного каната.

Электрический оградительный канат, предложенный у ОПкоп в И8 4449733, состоит из лент, изготовленных из множества текстильных или стеклянных волокон, переплетенных в продольном направлении с обладающими электропроводностью проволочными нитями. Однако такой канат обладает склонностью к разрыву при натяжении.

Еще один электрический оградительный канат предложен у Мо порой в патенте И8 5036166. В приведенном в этом патенте обзоре сообщается, что существующие электрические оградительные канаты обладают одним серьезным недостатком, а именно, для их изготовления используются относительно хрупкие, обладающие низкой прочностью на растяжение электропроводящие элементы, которые также имеют свойство становиться жесткими и, следовательно, склонными к разрыву и прежде всего в тех скрученных или перевязанных местах каната, которые подвержены истиранию или воздействию сил натяжения. В этом патенте предлагается способ решения таких проблем путем свободного вплетения в канат обладающих высокой электропроводностью жил, а также дополнительной высокопрочной проводящей жилы, которая соприкасается с жилами, обладающими высокой электропроводностью. Таким образом, канат имеет обладающую высокой электропроводностью металлическую жилу, например, из меди, а также, по крайней мере, одну высокопрочную металлическую жилу, которая обладает более низкой электропроводностью, например, жилу из нержавеющей стали. Эти металлические жилы соприкасаются друг с другом, и поэтому при обрыве высокопроводящей жилы высокопрочная металлическая жила будет служить перемычкой в месте разрыва, лишь незначительно увеличивая электрическое сопротивление каната. На фиг. 4 изображен оградительный канат с сердечником из пластмассовых моноволокон, заключенных в оплетку, не повышающую прочность ограждения. По крайней мере, одна из прядей оплетки имеет центральную жилу из нержавеющей стали и две примыкающие к ней жилы из медной проволоки.

Электрический канат другого типа, предложенный у Мооге в патенте И8 4819914, имеет внутренний сердечник, представляющий собой провод из скрученной проволоки, и внешний изолирующий слой, выполненный из сплетенных синтетических волокон, который полностью покрывает и изолирует все электропроводящие участки провода. В патенте указывается, что хотя провод и изолирован синтетическими волокнами, животное при соприкосновении с таким ограждением испытывает электрический удар. Очевидно, однако, что этот удар менее эффективен, чем при неизолированном проводе. Практическое использование такого кабеля затруднено еще и тем, что провод сердечника имеет большой вес и большую жесткость. У Огаег в патенте И8 3805667 предложен плетеный канат, который состоит из выполненных из множества нитей прядей с расположенным внутри каждой из прядей в продольном направлении электрическим проводником, причем каждая прядь заключена в трубчатую плетеную оболочку. Множество заключенных в трубчатые оболочки прядей сплетают вместе, но проводник при этом не обнажается.

Серьезный недостаток предложенных в указанных выше патентах на имя Мооге и Огаег электрических оградительных канатов состоит в том, что в них обладающие электропроводностью элементы находятся внутри изолирующих их непроводящих элементов, что препятствуют нанесению животному, соприкасающемуся с канатом, максимально сильного электрического удара. Поэтому в канате, предложенном у Мооге, для уменьшения его электрического сопротивления приходится использовать более крупный и тяжелый электрический проводник, в результате чего канат теряет гибкость и становится неудобным в обращении.

Композитные электрические оградительные канаты обычно используются только в качестве переносных и временных элементов постоянного ограждения, поскольку их изготавливают из легких материалов. Большинство имеющихся в продаже электрических оградительных канатов часто рвутся, и в инструкциях к канатам такого типа нередко указывается, что их можно использовать только как часть постоянного ограждения.

Лучшие из традиционных систем ограждения обладают целым рядом недостатков. Потребность в более качественных ограждениях ощущается повсеместно и в самых разных областях применения. Содержание любого домашнего животного должно быть максимально экономичным и безопасным. Фермеры нуждаются в более прочных и удобных в обращении переносных ограждениях, которые можно использовать при смене пастбищ для скота. Необходимо обеспечить более эффективную защиту посевов и заготовленных кормов от животных, в том числе в некоторых регионах - от оленей и лосей. Во избежание эрозии берегов водоемов животных на выпасе не следует подпускать слишком близко к рекам и озерам. Кроме того, необходимо решить проблему столкновений оленей и лосей с автомобильным транспортом.

Краткое изложение сущности изобретения

В основу настоящего изобретения была положена задача разработать улучшенный электрический оградительный канат, который обладал бы необходимой внутренней прочностью и эластичностью, исключающими его обрыв при нормальном силовом воздействии на канат со стороны животных или других объектов, и который в то же время обеспечивал бы возможность нанесения электрического удара, удерживающего животных от соприкосновения с ограждением.

Соответственно, в настоящем изобретении предлагается обладающий электропроводностью канат для изготовления электрического ограждения, содержащий цилиндрический плотно переплетенный наружный слой, образованный множеством элементов, по крайней мере, два из которых обладают электропроводностью, а остальные не обладают электропроводностью, причем каждый из этих не обладающих электропроводностью элементов состоит из множества синтетических волокон, а каждый из обладающих электропроводностью элементов состоит из множества электропроводящих проволок, при этом такие обладающие и не обла дающие электропроводностью элементы переплетены друг с другом и образуют цилиндрический плотно переплетенный наружный слой, в котором обладающие электропроводностью элементы намотаны по спирали в противоположных направлениях, расположены на поверхности слоя и через определенные повторяющиеся интервалы вдоль слоя находятся в электрическом контакте.

В предпочтительном варианте внешний слой плетеного оградительного каната расположен вокруг внутреннего сердечника из не обладающих электропроводностью высокопрочных элементов, таких, как полимерные волокна, например, синтетические нити.

В предпочтительном варианте плетеный слой состоит из 8-32 сплетенных элементов, предпочтительно из 16 сплетенных элементов, причем два из этих сплетенных элементов обладают электропроводностью.

В другом варианте оградительный канат имеет усилие на разрыв как минимум 400 кг и относительное удлинение при разрыве 15-20%.

В еще одном варианте плотность навивки оградительного каната составляет 4-32 нитки/дюйм (2-13 нитки/см), предпочтительно 8 ниток/дюйм (3 нитки/см).

Далее, в изобретении предлагается оградительный канат, который можно перекручивать, завязывать узлом, привязывать или сгибать.

В предпочтительных вариантах обладающие электропроводностью элементы представляют собой множество медных проволок, в частности 3-8 медных проволок в каждой крученой пряди, калибр которых по стандарту на американский сортамент проводов (Лшепсап \Уйе Саде 81ап4ат4) составляет 40 (0,80 мм) или менее, предпочтительно 20-40 (0,08-0,80 мм), наиболее предпочтительно 30 (0,25 мм). Предпочтительно медные проволоки выполнить скрученными друг с другом в две или более пряди.

В других предпочтительных вариантах не обладающие электропроводностью элементы изготовлены из волокон из полипропилена, полиамида или полиэфира.

В другом варианте выполнения изобретения предлагается оградительный канат, длина которого не изменяется при изменении окружающей температуры.

В еще одном варианте изобретения длина каната после приложения к нему растягивающего усилия 200 кг и последующего сброса нагрузки не увеличивается.

В других вариантах предлагаемый оградительный канат имеет такое же плетение, как и канат, используемый на морских яхтах в качестве парусного фала и шкота спинакера.

Краткое описание чертежей

Ниже изобретение поясняется на примерах нескольких вариантов его выполнения со ссыл кой на прилагаемые чертежи, на которых показано на фиг. 1 - схематичное изображение оградительного каната, частично в продольном разрезе;

на фиг. 2 - схематичное изображение поперечного сечения оградительного каната по фиг. 1; и на фиг. 3 - схематичное изображение поперечного сечения другого варианта конструкции предлагаемого в изобретении каната.

Подробное описание изобретения

В настоящем изобретении предлагается канат, который может использоваться в качестве электрического ограждения и который имеет внешний слой из прядей, состоящий из не обладающих электропроводностью элементов, например, из высокопрочных волокон, переплетенных с прядями из обладающего электропроводностью материала, и необязательно внутренний сердечник, состоящий из не обладающих электропроводностью элементов, например, из высокопрочных волокон. Пряди из обладающих и не обладающих электропроводностью элементов, как правило, представляют собой раздельные элементы, но эти пряди из обладающих и не обладающих электропроводностью элементов могут быть сплетены в один или несколько элементов. Следует отметить, что основную часть каната составляют элементы, не обладающие электропроводностью.

В настоящем изобретении предлагается оградительный канат, в котором высокая прочность и эластичность не обладающего электропроводностью материала сочетается со способностью наносить электрический удар достаточной силы, который удерживает животных от соприкосновения с канатом. Таким образом, предлагаемый оградительный канат представляет собой плетеный канат, который удобен в обращении и обладает необходимыми прочностью, эластичностью и электропроводностью.

Канат может иметь сердечник, расположенный внутри внешнего слоя, или может иметь один только внешний слой без сердечника. Ниже рассмотрены оба эти варианта, но в основном настоящее описание относится к канату с сердечником.

В варианте, показанном на фиг. 1, оградительный канат, который обозначен позицией 1, включает внутренний сердечник 5 и внешнюю оплетку 2. Сердечник 5 расположен внутри оплетки 2.

Сердечник 5 предпочтительно выполнен из множества прядей, состоящих из высокопрочных волокон, и изготовлен по обычной для канатов технологии. Пряди могут состоять из экструдированных мононитей плоской, квадратной, овальной, круглой или другой формы или из пряжи из крученых волокон, в том числе волокон из таких синтетических полимеров, как полипропилен, найлон (полиамид) и полиэфир.

Сердечник может состоять из прямых, скрученных или переплетенных друг с другом волокон.

В вариантах, показанных на фиг. 1, 2 и 3, образующие внешнюю оплетку сплетенные элементы могут быть двух типов.

Элемент первого типа, который обозначен на чертежах позицией 3, представляет собой обладающий электропроводностью элемент, который выполнен в виде одного единственного проводящего элемента или, что более предпочтительно, в виде пряди из обладающих электропроводностью нитей, предпочтительно скрученных друг с другом. Предпочтительным материалом для этого элемента является медь, которая обладает высокой электропроводностью, но могут быть использованы и другие аналогичные материалы, например, сплавы меди, другие металлы с медным покрытием или медь с покрытием из другого металла, а также многие другие электропроводящие металлы. Обладающий электропроводностью элемент должен иметь сравнительно низкое электрическое сопротивление. Обладающие электропроводностью элементы могут быть использованы в сочетании с не обладающими электропроводностью волокнами при условии, что получающийся в результате элемент плетеного внешнего слоя по-прежнему обладает упомянутым в настоящем описании свойством создавать на внешней поверхности каната электрический заряд.

Как показано на фиг. 1, не все жилы сплетенного элемента 3 обязательно обладают электропроводностью. Например, жилы ЗА могут быть проводящими, а жилы ЗВ - непроводящими. Оставшаяся жила ЗС окрашена в яркий цвет; такие жилы используются для того, чтобы сделать оградительный канат более заметным. Одна или несколько цветных жил могут быть также вплетены и в сплетенный элемент 4. Использование таких цветных жил не является обязательным.

Элемент второго типа, который обозначен позицией 4, как правило, не содержит обладающих электропроводностью нитей, но, как было указано выше, может их содержать. Элемент этого типа обычно выполнен из соответствующих прядей из не обладающих электропроводностью волокон, которые могут быть такими же, как волокна сердечника 5, или отличаться от них. Такие сплетенные не обладающие электропроводностью элементы могут быть окрашены в яркий цвет или включать цветную жилу, чтобы сделать оградительный канат более заметным. Использование окрашенных элементов не является обязательным.

Альтернативные конструкции каната показаны на фиг. 2 и 3. В конструкции, представленной на фиг. 2, в оплетке имеется только один сплетенный элемент 3, содержащий проводящие нити. Предпочтительно этот единственный обладающий электропроводностью элемент изго товить только из проводящих нитей. На фиг. 3 показаны несколько сплетенных элементов 3, каждый из которых может быть изготовлен только из проводящих нитей или представлять собой сочетание проводящих и непроводящих нитей. Любая из этих двух конструкций должна обеспечивать достаточно высокую электропроводность каната, чтобы он мог выполнять функцию электрического ограждения.

В предпочтительной конструкции каната используются два обладающих электропроводностью элемента. Первый электропроводящий элемент, показанный на фиг. 1, вплетен по спирали против часовой стрелки, если смотреть снизу. Второй электропроводящий элемент вплетен по спирали по часовой стрелке. Половина оставшихся не обладающих электропроводностью элементов вплетена по спирали против часовой стрелки, а другая половина - по часовой стрелке.

Преимуществом предлагаемого каната является возможность его изготовления из различных материалов, а также возможность изменения его конструкции. Для изготовления любого из проводящих и непроводящих элементов можно использовать самые разные материалы. Такие материалы хорошо известны специалистам.

Как было отмечено выше, электропроводящие нити предпочтительно изготавливают из меди, поскольку такие нити являются хорошими проводниками, не подвержены коррозии и широкодоступны. Кроме меди могут быть использованы и другие материалы, примеры которых приведены в настоящем описании.

Материалом для не обладающих электропроводностью нитей могут служить самые разнообразные синтетические полимерные волокна. Возможно применение волокон, которые традиционно используются для изготовления канатов, как в виде мононитей, так и в виде пряжи. Предпочтительными материалами являются полипропилен, полиамиды или полиэфиры, используемые как в виде мононитей, так и в виде пряжи, а также моноволокна, изготовленные соэкструзией из высокопрочного пропилена или полиэтилена, например, моноволокно марки Ро1уз1ее1™. Предпочтительным полиэфирным волокном является изготавливаемая компанией АШеб 81диа1 высокопрочная пряжа 1^70, которая используется для производства ремней безопасности в автомобилях. Такие ремни безопасности должны отвечать высоким требованиям, включая прочность, износостойкость при истирании, удлинение, стойкость окраски к воздействию ультрафиолетовых лучей и микроорганизмов. Толщина оптимального волокна характеризуется величиной 1000 денье, его удельное сопротивление на разрыв составляет 9,2 кг, прочность на разрыв равна 9,2 г/денье, ударная вязкость составляет 0,71 г/денье, относительное удлинение при разрыве составляет 14%. Денье представляет собой единицу веса нити, которая определяется как вес нити длиной 9000 м, выраженный в граммах.

Могут быть использованы и другие синтетические волокна, в том числе волокно марки 8рес1га™ из обладающего сверхвысоким молекулярным весом полиэтилена, арамидные волокна, например, волокна марки Кеу1аг™ или Ыотех™, полиэфирные волокна марки Эаегоп™, а также другие волокна, упомянутые в настоящем описании. Такая возможность использования различных синтетических волокон в зависимости от предполагаемой конечной цели является преимуществом настоящего изобретения.

Выполнение обладающего электропроводностью элемента в виде двойной спирали ограничивает деформацию растяжения в относительно непрочных электропроводящих элементах, например, меди. При натяжении оградительный канат растягивается, но в процессе растяжения каната медный проводник распрямляется подобно витой пружине, как в детской игрушке марки 81тку™, так что сама медная проволока в продольном направлении растягивается лишь незначительно. По мере возрастания натяжения волокна оплетки прижимаются к сердечнику, и возникающее в переплетении сочетание сил препятствует растяжению оградительного каната. Высокопрочные непроводящие переплетенные нити придают оградительному канату внутреннюю прочность, а медные проводники обеспечивают электрический удар достаточной силы.

В предпочтительных вариантах настоящего изобретения тенденция относительно хрупких медных проволок к разрыву уменьшается с помощью следующих дополнительных мер: вопервых, за счет использования медных проволок существенно большего калибра, например, калибра 30, во-вторых, за счет использования десяти медных проволок такого большого калибра вместо небольшого числа проволок меньшего калибра, в-третьих, за счет скручивания медных проволок в пряди, по пять проволок в каждой пряди, поскольку скрученные пряди обладают более высокой прочностью и жесткостью, чем отдельные проволоки, и, в-четвертых, за счет соответствующего спирального вплетения скрученных медных проволок. Спирально намотанный медный проводник работает как витая пружина и при натяжении каната просто растягивается подобно пружине; при этом в медной проволоке возникают очень небольшие напряжения растяжения, недостаточные для обрыва проволоки и, прежде всего, когда удлинение оградительного каната меньше 10%.

В предпочтительных вариантах настоящего изобретения плетение элементов каната осуществляется на оборудовании, которое используется для изготовления канатов морских яхт, например, парусных фалов или шкотов спинакера.

Сердечник, если таковой имеется, может быть выполнен по обычной технологии изготовления канатов, например, из любых непроводящих высокопрочных нитей, которые при этом могут быть прямыми, скрученными или переплетенными. Образующие сердечник волокна могут быть идентичны волокнам плетеного наружного слоя или отличаться от них.

Количество обладающих электропроводностью нитей в сплетенных элементах должно быть достаточным, чтобы обеспечить перенос заряда. Для каната, имеющего только один плетеный внешний слой, обычно требуется много электропроводящих нитей, например, упругих металлических нитей. Обладающие электропроводностью элементы могут входить в один или предпочтительно в два сплетенных элемента, хотя, как было указано выше, более двух или даже все сплетенные элементы могут иметь в своем составе электропроводящие элементы. Каждый из таких обладающих электропроводностью сплетенных элементов может содержать, по крайней мере, одну электропроводящую нить, предпочтительно несколько таких нитей. В альтернативном варианте один сплетенный элемент можно изготовить целиком из электропроводящих нитей. В канате с несколькими оплетками, по крайней мере, один внешний слой должен содержать обладающие электропроводностью элементы.

Оплетка каната может содержать один или несколько обладающих флуоресценцией (светящихся) элементов или один или несколько отражающих свет элементов, что делает канат более заметным в сумерках или ночью при свете луны, автомобильных фар или других источников света. При необходимости высокопрочные нити внешнего слоя могут быть окрашены красящими веществами, в том числе веществами, обеспечивающими хорошую видимость. Кроме того, для изготовления канатов можно использовать высокопрочные нити, обеспечивающие необходимую эластичность оградительного каната при отрицательных температурах.

Как показывают полевые испытания без использования электричества, а также лабораторные испытания на разрыв, применяемое в предлагаемом оградительном канате плетение в виде двойной спирали препятствует разрыву электропроводящих элементов, в том числе проволок из чистой меди, даже при воздействии на канат таких крупных домашних животных, как, например, жеребцы и быки, а также при прикладывании к нему сил в ходе обычных сельскохозяйственных работ.

Полевые и лабораторные испытания показали, что в электропроводящих элементах предлагаемого в настоящем изобретении электрического оградительного каната при его использовании в качестве постоянного ограждения не возникает усталостных трещин, и он не подвержен механическому разрыву или разрыву от истирания. При истирании оградительного каната разрыву может подвергнуться только одна или несколько внешних крученых прядей. В случае разрыва одной крученой пряди целиком существует вероятность, что другая крученая прядь из медных нитей, расположенная на противоположной стороне оградительного каната, останется неповрежденной, и проводимость не будет нарушена. При разрыве всего оградительного каната его легко восстановить, поместив оба конца каната в месте разрыва в короткую медную трубку диаметром, превышающим внешний диаметр каната, и затем обжав эту трубку, а также с помощью скобы из меди либо другого металла или стягиваемого болтом Иобразного хомута из меди либо другого металла.

Благодаря своей плетеной структуре, а также доступности таких высокопрочных синтетических материалов, как, например, полиэфирное волокно, предлагаемый в настоящем изобретении плетеный оградительный канат способен сохранять свои размеры, в частности длину, без провисания и прогиба даже при изменении температуры, при ветре, снеге и обледенении, а также при ударах, наносимых животными, и при воздействии сил, прикладываемых к нему в ходе сельскохозяйственных работ.

Одной из задач настоящего изобретения является разработка электрического оградительного каната, обладающего минимальным удлинением и ползучестью. Второй задачей настоящего изобретения является разработка каната, обладающего значительной упругостью. Для решения первой задачи критерием для выбора непроводящих элементов сердечника является их способность сохранять свои размеры и относительная жесткость. Во втором случае критерием для выбора непроводящих элементов сердечника является их эластичность, при этом оплетка должна иметь структуру плотно намотанной спирали, витки которой при натяжении легко отходят друг от друга без возникновения в электропроводящих элементах оплетки чрезмерных деформаций растяжения.

В предпочтительном варианте обладающие электропроводностью элементы выполнены из множества проволочных нитей, например, из чистой меди, а непроводящие элементы внешнего слоя представляют собой волокна, выбранные с учетом их устойчивости к истиранию, к воздействию ультрафиолетовых лучей, а также к химическим воздействиям, например, полиэфирные волокна.

В одном из вариантов настоящего изобретения оградительный канат выполнен без сердечника. Такой вариант удобен для канатов с тугим плетением внешнего слоя или с небольшим наружным диаметром. Сердечник и внешние плетеные слои увеличивают прочность ка ната на растяжение и/или на разрыв, что в целом ряде случаев придает ему особую ценность.

При использовании каната его можно подсоединить к заземленному стандартному зарядному устройству с помощью соответствующих зажимов или соединителей. Канат можно использовать в качестве составной части уже существующих ограждений, например, с применением стандартных изоляторов для электрических ограждений, или в качестве самостоятельного ограждения. При необходимости в этом случае могут быть использованы стандартные изоляторы для электрических ограждений. При сооружении ограждений можно использовать как один канат, так и несколько канатов одновременно. Канат обладает достаточной прочностью, чтобы самостоятельно выполнять функцию ограждения, но в случае крупных животных, например, лошадей или крупного рогатого скота, ограждение может состоять из нескольких канатов.

Из предлагаемого в настоящем изобретении каната можно изготавливать ограждения в виде сеток свободного или тугого плетения, через которые затем пропускают ток; для этого куски каната связывают или соединяют друг с другом с помощью проволочных зажимов или крепежных устройств. Такие сетки предпочтительно использовать в качестве ограждений для более мелких животных, чем лошади или крупный рогатый скот, в частности для оленей, кроликов, лисиц или даже белок. Отверстия в таких сетках могут иметь прямоугольную, шестиугольную или другую форму.

Предлагаемый в настоящем изобретении электрический оградительный канат можно выполнить из разнообразных материалов и в различных конструктивных решениях в зависимости от предъявляемых требований. В частности, можно изменять форму, размер и структуру каждого элемента, а также внешний диаметр и вес каната. Плетение каната может представлять собой плотно намотанную спираль наподобие витой пружины или вытянутую открытую спираль наподобие пружины с большим шагом. Сердечник может состоять из сплетенных волокон, прямых волокон или скрученных волокон, и, кроме того, канат может вообще не иметь сердечника. Применяемые для изготовления сердечника материалы могут обладать высокой способностью сохранять размеры или могут быть эластичными. Возможно использование одной или нескольких оплеток, которые для увеличения прочности каната могут быть плотно сплетены вместе, с расположенными во внешнем слое электропроводящими элементами.

Предлагаемый оградительный канат достаточно мягок, упруг и легок, он не ржавеет, не покрывается плесенью и обладает стойкостью к воздействию ультрафиолетовых лучей и химических веществ, и, кроме того, его можно окра13 сить, чтобы сделать более заметным. Канат обладает очень высокой прочностью, и испытания показали его эффективность в качестве ограждения загонов даже без применения электрического удара. Канат был испытан в районах, где столбы ограждения располагали на расстоянии до 50 м друг от друга, что позволило снизить трудоемкость и затраты на сооружение столбов и на необходимое оборудование. Благодаря мягкости и упругости каната животные при столкновении с ним обычно не получают повреждений. Канат обладает достаточной эластичностью, чтобы не наносить порезов животным, и легко восстанавливает свою первоначальную форму. Благодаря своей плетеной структуре канат, в отличие от крученых канатов, при натяжении не провисает и не прогибается. По мере возрастания натяжения элементы оплетки прижимаются к сердечнику, препятствуя его растяжению.

Крученые канаты при натяжении из-за расслаивания вытягиваются и распрямляются, теряя при этом свою прочность. Для того чтобы крученые канаты оставались туго натянутыми, требуется постоянно увеличивать усилие натяжения, что создает проблему расшатывания столбов ограждения. Предлагаемый в настоящем изобретении канат не требует таких больших усилий натяжения для поддержания его в натянутом виде и при натяжении существенно не удлиняется, что облегчает его эксплуатацию.

Предлагаемый в настоящем изобретении электрический оградительный канат обладает достаточно высокой прочностью и эластичностью, что позволяет располагать столбы ограждения на большем расстоянии друг от друга. Сила удара, наносимого животным при столкновении с оградительным канатом, гасится самим канатом аналогично тому, как это происходит с канатами боксерского ринга, при этом животное обычно не предпринимает повторных попыток преодолеть ограждение и не наносит повреждений ни себе, ни канату. Несмотря на то, что животное способно изжевать канат, этого не произойдет, если по канату пропущен электрический ток. Благодаря тому, что канат обладает достаточной упругостью, чтобы сдерживать животное, а также тому, что он является электрическим канатом, его натяжка может быть выполнена не только механическим способом, но и вручную, например, с помощью храпового механизма или натяжителя.

Ниже приведены конкретные примеры оградительных канатов, изготовленных в соответствии с настоящим изобретением.

Плетеный канат диаметром 5/16 дюйма (8 мм) был изготовлен на 8-патронной оплеточной машине при плотности навивки 5 ниток/дюйм (2 нитки/см). Непроводящие элементы были изготовлены из нескольких плоских моноволокон марки Ро1уйее1™, которые представляют собой соэкструдированные высокопрочные волокна из полипропилена и полиэтилена, собранные в 7 непроводящих элементов. К числу моноволокон с подобными свойствами относятся волокна марки Сатй1 Мах1ша™ и ПаиНие™. Канат имел один электропроводящий элемент, который представлял собой шесть скрученных в прядь луженых медных проволок и был вплетен по спирали против часовой стрелки. Сердечник был выполнен из прямых моноволокон, идентичных волокнам оплетки, в количестве, достаточном для плотного заполнения полости оплетки. Усилие на разрыв у каната такой структуры составило от 1000 до 1500 кг.

Другой изготовленный канат был предназначен для использования в качестве ограждения загонов для лошадей и сменных пастбищ. Он представлял собой плетеный канат диаметром 1/4 дюйма (6,3 мм), изготовленный на 16патронной оплеточной машине при плотности навивки 8 ниток/дюйм. Непроводящие элементы оплетки были выполнены из прядей из крученых полиэфирных волокон марки 1\У70 производства компании ЛШеб 81дпа1, которые используются для изготовления автомобильных ремней безопасности. Полиэфирные волокна мягкие и обладают стойкостью к ультрафиолетовому излучению и истиранию. Канат имел два электропроводящих элемента, каждый из которых был выполнен в виде пяти скрученных в прядь проволок из чистой меди. Оба электропроводящих элемента были спирально переплетены с четырнадцатью непроводящими элементами в двух противоположных направлениях. Непроводящие элементы из волокна имели левую крутку 8 или правую крутку Ζ, что позволило изготовить канат с гладким внешним слоем и расположенными соосно волокнами. Канат имел сердечник, выполненный из слегка закрученных нитей из многоволокнистого полипропилена, которые плотно заполняли полость оплетки. Усилие на разрыв у каната такой конструкции составило от 500 до 700 кг.

Ускоренные погодные испытания (Ассе1ега!еб \Уеа(Пег Тейшд; стандарт А8ТМ С 53-96), проведенные в течение 1000 ч, не выявили никаких признаков деградации каната, за исключением небольшого пожелтения. Канат не растрескивался, не распускался, на нем не появлялось плесенных или грибковых образований, не наблюдалось коррозии меди, а также существенного уменьшения прочности при периодически проводимых испытаниях на разрыв. При полевых испытаниях, проведенных в условиях обычных сельскохозяйственных работ, не было выявлено никаких повреждений или уменьшения электропроводности каната, которые могли бы возникнуть вследствие истирания, твердения или под действием сил натяжения; животным также не было причинено никакого ущерба.

Другой канат диаметром 3/8 дюйма (9,5 мм) был изготовлен с целью использования в качестве ограждения, препятствующего выходу лосей на скоростные автомагистрали и уменьшающего число столкновений лосей с движущимся транспортом. Канат имел плетеную наружную оболочку из полиэфирного волокна и плетеный внутренний слой из моноволокон марки Ро1ук!ее1™, внутри которого находились прямые волокна марки Ро1ук!ее1™, полностью соединенные друг с другом так называемым двойным плетением. В состав внешней плетеной оболочки входили отражающие свет волокна, а также четыре электропроводящих элемента из скрученных медных проволок калибра 30. Усилие на разрыв у этого более тяжелого оградительного каната составило около 2000 кг.

В другом примере на 8-патронной оплеточной машине был изготовлен электрический канат диаметром 1/8 дюйма (3,2 мм) с сердечником параллельной свивки. Оплетка состояла из полиэфирных волокон, а сердечник - из волокон из многоволокнистого полипропилена. В оплетку были спирально вплетены в двух противоположных направлениях две пряди, каждая из которых состояла из трех медных проволок калибра 34. Такой оградительный канат предназначен для использования в качестве составной части уже имеющегося ограждения; усилие на разрыв у него составляет 200 кг.

Предлагаемый в настоящем изобретении плетеный электрический канат может быть использован для изготовления электрического ограждения, которое сочетает в себе психологическое удерживающее воздействие на животное посредством нанесения электрического удара с достаточной прочностью и упругостью, позволяющими канату выдерживать физические воздействия со стороны животных. Канат, представленный в различных вариантах настоящего изобретения, обладает целым рядом дополнительных преимуществ: его легко устанавливать и содержать, он обладает небольшим весом, его можно использовать при необходимости для изготовления переносных и гибких ограждений, в нем уменьшены или полностью устранены недостатки, свойственные ограждениям из высокопрочной проволоки, по которой пропущен электрический ток, в частности указанные выше во вводной части описания, его можно сделать заметным для животных, он не приводит к порезам или к образованию колотых ран у животных, и он отличается экономичностью в изготовлении и установке.

Ограждение, изготовленное из каната, описанного в различных вариантах настоящего изобретения, удобно в обращении, обладает эластичностью, по существу не растягивается, и его можно закреплять на столбах, расположенных на большом расстоянии друг от друга. Животные при столкновении с ограждением не получают травм, и при этом ограждение обладает достаточной прочностью, чтобы выдержать такие столкновения. Предлагаемый оградительный канат не подвержен быстрому истиранию, он не трескается и не расслаивается, не провисает и не рвется под действием ветра или льда. Он может быть сделан отчетливо видимым на самых разных фонах, в том числе на снежном фоне и в условиях слабого освещения и прежде всего на темном фоне, например, на фоне леса, и в определенной степени ночью. Ограждение может быть установлено на территориях различного рельефа, причем без особых усилий. Установленное ограждение не нуждается в повторной натяжке и не нуждается в проверке после бурь, сопровождаемых сильных ветром. Образующееся на канате покрытие из снега или льда при небольшом ветре легко опадает с него.

Claims (30)

1. Обладающий электропроводностью канат для изготовления электрического ограждения, содержащий цилиндрический переплетенный внешний слой, выполненный из синтетических волокон и, по меньшей мере двух, электропроводящих элементов, каждый из которых представляет собой множество электропроводящих проволок, причем электропроводные элементы переплетены по спирали в противоположных направлениях, расположены на поверхности внешнего слоя и находятся в электрическом контакте через повторяющиеся интервалы.

2. Канат по п. 1, в котором переплетенный внешний слой состоит из 8-32 переплетенных элементов с плотностью навивки 4-32 нитки/дюйм.

3. Канат по любому из пп. 1-2, у которого усилие на разрыв составляет как минимум 400 кг.

4. Канат по любому из пп.1-3, у которого относительное удлинение при разрыве составляет 15-20%.

5. Канат по любому из пп. 1-4, длина которого после приложения к нему растягивающего усилия 200 кг и сброса нагрузки не увеличивается.

6. Канат по любому из пп. 1-5, в котором синтетические волокна представляют собой волокна из полиамида, полиэфира, полиэтилена, полипропилена или арамида.

7. Канат по любому из пп.1-6, в котором обладающий электропроводностью элемент представляет собой обладающую электропроводностью нить.

8. Канат по любому из пп.1-6, в котором в качестве металлической проволоки используется проволока из меди, проволока, у которой медь в качестве покрытия нанесена на другой металл, проволока из сплава меди с другим металлом или проволока из меди с покрытием из другого металла.

9. Канат по любому из пп. 1-8, в котором внешний слой выполнен в виде одного внешнего слоя из переплетенных элементов, включая электропроводящие элементы и высокопрочные синтетические волокна.

10. Канат по любому из пп. 1-8, который имеет несколько слоев переплетенных элементов, внешний слой содержит электропроводящие элементы.

11. Канат по любому из пп.1-10, в котором синтетические волокна представляют собой изготовленные экструзией моноволокна или пряжу.

12. Канат по любому из пп. 1-11, в котором синтетические волокна изготовлены из полиэфира.

13. Канат по любому из пп. 1-12, в котором при растяжении переплетенные по спирали электропроводящие элементы выполнены с возможностью вытягиваться по типу винтовой пружины.

14. Канат по любому из пп. 1-13, в котором внешний переплетенный слой содержит один или несколько флуоресцирующих элементов или один или несколько светоотражающих элементов.

15. Канат по любому из пп. 1-13, в котором внешний переплетенный слой содержит высокопрочные волокна, окрашенные в яркие цвета.

16. Канат по любому из пп. 1-15, выполненный с возможностью использования для электрической ограждающей сетки.

17. Канат по любому из пп.1-16, длина которого не изменяется при изменении окружающей температуры.

18. Канат по любому из пп. 1-17, который имеет внутренний сердечник из высокопрочных не обладающих электропроводностью синтетических волокон.

19. Канат по любому из пп. 1-18, содержащий внутренний сердечник из упругих элементов.

20. Канат по п.18, в котором внутренний сердечник состоит из прямых или слегка скрученных друг с другом элементов.

21. Канат по любому из пп. 18-20, в котором внутренний сердечник состоит из переплетенных друг с другом элементов.

22. Канат по любому из пп. 1-21, в котором каждый обладающий электропроводностью элемент представляет собой одну медную проволоку.

23. Канат по любому из пп. 1-22, в котором имеется два обладающих электропроводностью элемента.

24. Канат по п.22 или 23, в котором калибр медной проволоки по стандарту на американский сортамент проводов лежит в диапазоне от 20 до 30.

25. Канат по любому из пп. 18-21, в котором внутренний сердечник состоит из моноволокон из полипропилена.

26. Канат по любому из пп.1-25, который состоит из 16 переплетенных элементов с плотностью навивки 8 ниток/дюйм.

27. Канат по любому из пп. 1-21, в котором обладающие электропроводностью элементы состоят из множества медных проволок, которые скручены вместе в две или более пряди.

28. Канат по п.27, в котором каждый обладающий электропроводностью элемент состоит из 3-8 медных проволок.

29. Канат по любому из пп.22-28, в котором калибр медной проволоки по стандарту на американский сортамент проводов лежит в диапазоне от 30 до 40 (0,25-0,80 мм).

30. Канат по любому из пп.1-29, толщина которого составляет от 1/8 до 3/8 дюйма.