EA031281B1 - Цепь, включающая полимерные звенья и разделительный фрагмент - Google Patents

Цепь, включающая полимерные звенья и разделительный фрагмент Download PDF

Info

Publication number
EA031281B1
EA031281B1 EA201691210A EA201691210A EA031281B1 EA 031281 B1 EA031281 B1 EA 031281B1 EA 201691210 A EA201691210 A EA 201691210A EA 201691210 A EA201691210 A EA 201691210A EA 031281 B1 EA031281 B1 EA 031281B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
chain
links
fibers
chain links
strip
Prior art date
Application number
EA201691210A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201691210A1 (ru
Inventor
Дитрих Винке
Ригоберт Босман
Рулоф Мариссен
Йозеф Сигфрид Йоханнес Хомминга
Original Assignee
ДСМ АйПи АССЕТС Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ДСМ АйПи АССЕТС Б.В. filed Critical ДСМ АйПи АССЕТС Б.В.
Publication of EA201691210A1 publication Critical patent/EA201691210A1/ru
Publication of EA031281B1 publication Critical patent/EA031281B1/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G17/00Conveyors having an endless traction element, e.g. a chain, transmitting movement to a continuous or substantially-continuous load-carrying surface or to a series of individual load-carriers; Endless-chain conveyors in which the chains form the load-carrying surface
    • B65G17/30Details; Auxiliary devices
    • B65G17/38Chains or like traction elements; Connections between traction elements and load-carriers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16GBELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G13/00Chains
    • F16G13/12Hauling- or hoisting-chains so called ornamental chains
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G17/00Conveyors having an endless traction element, e.g. a chain, transmitting movement to a continuous or substantially-continuous load-carrying surface or to a series of individual load-carriers; Endless-chain conveyors in which the chains form the load-carrying surface
    • B65G17/30Details; Auxiliary devices
    • B65G17/38Chains or like traction elements; Connections between traction elements and load-carriers
    • B65G17/40Chains acting as load-carriers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C1/00Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles
    • B66C1/10Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means
    • B66C1/12Slings comprising chains, wires, ropes, or bands; Nets
    • B66C1/125Chain-type slings
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B5/00Making ropes or cables from special materials or of particular form
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B5/00Making ropes or cables from special materials or of particular form
    • D07B5/005Making ropes or cables from special materials or of particular form characterised by their outer shape or surface properties
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16GBELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G15/00Chain couplings, Shackles; Chain joints; Chain links; Chain bushes
    • F16G15/12Chain links
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2201/00Ropes or cables
    • D07B2201/10Rope or cable structures
    • D07B2201/1004General structure or appearance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)
  • Ropes Or Cables (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Package Frames And Binding Bands (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к цепи, включающей множество звеньев цепи, содержащих полимерное волокно, где упомянутая цепь включает по меньшей мере один разделительный фрагмент, характеризующийся толщиной Δ в местоположении контакта, через которое нагрузки непосредственно передаются между упомянутыми звеньями цепи, и соотношением Δ/τ = f, где τ представляет собой толщину любого из звеньев цепи в местоположении контакта, через которое нагрузки непосредственно передаются между упомянутыми звеньями цепи, а значение f находится в диапазоне от 0,10 до 2,50. Изобретение, кроме того, относится к использованию упомянутой цепи для хранения, крепления, обвязывания и найтования для работы с грузом и транспортирования груза, при подъеме и поднимании, трелевке, буксировке и такелажных работах, приведении в движение и передаче движения, швартовке, удерживании груза летательного аппарата или военного корабля.

Description

Настоящее изобретение относится к цепи, включающей множество звеньев цепи, содержащих полимерное волокно, где упомянутая цепь включает по меньшей мере один разделительный фрагмент, характеризующийся толщиной Δ в местоположении контакта, через которое нагрузки непосредственно передаются между упомянутыми звеньями цепи, и соотношением Δ/τ = f, где τ представляет собой толщину любого из звеньев цепи в местоположении контакта, через которое нагрузки непосредственно передаются между упомянутыми звеньями цепи, а значение f находится в диапазоне от 0,10 до 2,50. Изобретение, кроме того, относится к использованию упомянутой цепи для хранения, крепления, обвязывания и найтования для работы с грузом и транспортирования груза, при подъеме и поднимании, трелевке, буксировке и такелажных работах, приведении в движение и передаче движения, швартовке, удерживании груза летательного аппарата или военного корабля.
031281 В1
Настоящее изобретение относится к цепи, включающей множество звеньев цепи, включающих полимерное волокно. Изобретение также относится к использованию упомянутой цепи в определенных областях применения.
На предшествующем уровне техники подобные цепи известны. Например, в документе WO 2008089798 раскрывается цепь, включающая множество взаимосвязанных звеньев, где по меньшей мере эти звенья включают полиолефиновые мультифиламентные нити, в частности мультифиламентные нити из сверхвысокомолекулярного полиэтилена. В документе WO 2009/115249 A1 раскрывается цепь, включающая множество первых звеньев, взаимосвязанных со множеством соседних звеньев, при этом первые звенья включают полимерные мультифиламентные нити и имеют толщину τ1 по меньшей мере в той части, где они взаимно связываются с соседними звеньями, а соседние звенья имеют толщину τ2 по меньшей мере в той части, где они взаимно связываются с первыми звеньями, и соотношение τ21 составляет по меньшей мере 1,2. Примеры в этом документе конкретно описывают, что первые звенья цепи изготовлены из нитей полимера СВМПЭ, а соседние звенья цепи изготовлены из металла. Таким образом, цепь, раскрытая в публикации WO 2009/115249 A1, образована из чередующихся жестких и гибких звеньев, образованных различными материалами с различными толщинами и массами и имеющих приблизительно равную прочность.
Вышеупомянутые описания известных цепей представляют собой определенное усовершенствование относительно уровня техники, однако существует потребность в еще большем улучшении упомянутых цепей. Эффективность цепей, раскрытых на предшествующем уровне техники, является пониженной, поскольку конструкции таких цепей в результате обычно приводят к приданию цепи дополнительной массы. В дополнение к этому, вследствие использования для конструкции таких звеньев различных материалов, толщин и масс такие цепи изготавливаются с высокими издержками и создают большие риски с точки зрения безопасности, поскольку звенья цепи демонстрируют различные характеристики старения (например, разложения и коррозии). Поэтому цель настоящего изобретения заключается в получении цепи, включающей множество звеньев цепи, включающих полимерное волокно и демонстрирующих улучшенную эффективность, что уменьшает потери прочности при организации переноса максимальной нагрузки.
Цель изобретения достигается с использованием цепи, включающей звенья цепи, включающие полимерное волокно, где упомянутая цепь включает по меньшей мере один разделительный фрагмент, характеризующийся толщиной Δ в местоположении контакта, через который нагрузки непосредственно передаются между упомянутыми звеньями цепи, и соотношением Δ/τ = f, где τ представляет собой толщину любого из звеньев цепи в местоположении, через которое нагрузки передаются между упомянутыми звеньями цепи, а значение/находится в диапазоне от 0,10 до 2,50.
Как это было удивительным образом установлено, цепь, соответствующая настоящему изобретению, демонстрирует значительно улучшенную эффективность, а именно, она лучше использует предел прочности при растяжении по сравнению с цепями, известными на предшествующем уровне техники. В дополнение к этому, значительно меньшая потеря прочности использованного волокна в результате приводит к меньшей закупочной цене в расчете на единицу прочности цепи.
В документе US 4779411 также раскрывается цепь, включающая множество взаимосвязанных неметаллических звеньев цепи, в частности цепь, включающая звенья, имеющие сердечник из мультифиламентных нитей из сложного полиэфира, нейлона или продукта Kevlar®, полностью инкапсулированный во внешнюю тканую материю из нейлона или сложного полиэфира. Однако, в данном документе не раскрываются какие-либо размеры компонентов цепи. Напротив, в документе US 4779411 указано, что только часть нитей в соединительном звене цепи вносит эффективный вклад в передачу усилий от одного соединительного звена к другому, и поэтому цепь демонстрирует пониженную эффективность. В дополнение к этому, срок службы цепи, описанной в данном документе, является ограниченным, в частности, в условиях динамической нагрузки. Документы FR 1185563 A и US 3153898 A также описывают цепь, включающую кожух. Например, в документе US 3153898 раскрываются кольцевидные элементы, предназначенные для использования индивидуально или в качестве звеньев в цепях, которые включают кольцевидные пустотелые оболочку или обшивку, изготовленные из материала синтетической пластмассы, и заключенные в них прядь или пучок из стеклянных филаментов, импрегнированных материалом смолы. В документе FR 1185563 раскрывается синтетическая цепь, включающая обшивку, изготовленную из стекловолокна, импрегнированного смолой или полимерным материалом. Однако, ни в одном из данных документов не раскрываются ни размеры обшивки, упомянутой в данных документах, ни определенное соотношение между размерами упомянутых кожухов и звеньев цепи. Кроме того, даже с учетом раскрытия в документе WO 2009/115249 A1 звеньев цепи, образованных различными материалами и толщинами, в данном документе не раскрывается отдельная часть материала (либо соединенная, либо не соединенная со звеном цепи) в местоположении контакта между двумя соседними звеньями цепи. В дополнение к этому, (соседние) звенья в цепи в соответствии с раскрытием в документе WO 2009/115249 A1 представляют собой просто нагружаемые при растяжении компоненты цепи, раскрытой в настоящем документе.
- 1 031281
Дополнительные преимущества цепи, соответствующей настоящему изобретению, включают уменьшенную массу, пониженные производственные издержки и отсутствие рисков с точки зрения безопасности. Цепь, соответствующая настоящему изобретению, способна передавать усилия во всех типах обстоятельств и условий окружающей среды, зачастую в течение продолжительного периода времени, при отсутствии какого бы то ни было негативного воздействия на цепь, например разрыва, размочаливания, повреждения. Кроме того, как это известно, в противоположность жестким кольцам цепей с звеньями, изготовленными из стали, отверстие мягких колец в цепях с текстильными звеньями (то есть, при звеньях цепи, изготовленных из полимерных волокон) имеет тенденцию к схлопыванию под нагрузкой. Однако некоторые регуляторы рынка требуют более легкого удаления крюков даже в условиях натяжения цепи. Разделительный фрагмент в конструкции цепи, соответствующей настоящему изобретению, делает возможным легкое удаление крюков даже при нахождении цепи под нагрузкой. Еще одно преимущество, относящееся к повышенной эффективности цепи, соответствующей настоящему изобретению, заключается в применимости повышенных коэффициентов надежности, которые обычно требуются в законодательстве для некоторых отраслей промышленности, где используются цепи. Значительно повышенная эффективность сопряжения звеньев обеспечивает получение значительно более прочной цепи при наличии возможности расширения коэффициента надежности до уровня, требуемого в законодательстве, в отсутствие значительного увеличения издержек. Кроме того, еще одно преимущество заключается в том, что механические трение и износ, в основном, будут иметь место в разделительном фрагменте, который не испытывает какой бы то ни было нагрузки при натяжении, таким образом, механические трение и износ в меньшей степени будут оказывать нежелательное воздействие на эксплуатационные характеристики цепи.
Под термином разделительный фрагмент в настоящем документе понимается часть материала, которая отделена от звена цепи (то есть, она не образует нераздельной части звена цепи, например она является дополнительной для окружности звена, и она может быть отсоединена от звена цепи или соединена с упомянутым звеном, например с использованием способов, описанных в настоящем документе ниже, подобных сшиванию), имеющая эффективную толщину Δ между двумя соседними звеньями цепи, в местоположении контакта, через которое нагрузки непосредственно передаются между (двумя) соседними звеньями цепи. Разделительный фрагмент по настоящему изобретению по существу подвергается нагрузке при сжатии, будучи, таким образом, свободным от каких бы то ни было нагрузок при натяжении. Разделительный фрагмент в цепи, соответствующей настоящему изобретению, также может рассматриваться в качестве держателя расстояния между (двумя) соседними звеньями цепи.
Под термином эффективная толщина в настоящем документе понимается квадратный корень площади поперечного сечения разделительного фрагмента или звена цепи, соответственно в цепи по настоящему изобретению.
Цепь, соответствующая настоящему изобретению, включает множество звеньев цепи, которые обычно являются взаимосвязанными. Под частью, где звено цепи взаимно связывается с еще одним звеном цепи, или под частью, где взаимно связываются (два) соседних звена цепи, в настоящем документе понимается часть из окружности звена цепи, находящаяся в непосредственном контакте с другим звеном цепи при нахождении цепи под нагрузкой.
Под термином волокно в настоящем документе понимается удлиненное тело, имеющее длину, ширину и толщину, при этом размер в длину упомянутого тела является намного большим по сравнению с поперечными размерами в ширину и толщину. Термин волокно также включает различные варианты осуществления, например филамент, шнур, полосу, тесьму, ленту и тому подобное, имеющие правильные или неправильные поперечные сечения. Волокна могут иметь непрерывные длины, что на современном уровне техники известно под наименованием филаменты, или прерывистые длины, что на современном уровне техники известно под наименованием штапельных волокон. Волокна могут иметь различные поперечные сечения, например правильные или неправильные поперечные сечения, с круглой, бобообразной, овальной или прямоугольной формой, и они могут быть скрученными или нескрученными. Нить для целей настоящего изобретения представляет собой удлиненное тело, включающее множество волокон. Специалисты в соответствующей области техники могут проводить различие между непрерывными филаментными нитями или филаментными нитями, которые включают множество непрерывных филаментных волокон, и штапельными нитями или спряденными нитями, включающими короткие волокна, также называемые штапельными волокнами.
Соотношение f представляет собой любое число в диапазоне от 0,10 до 2,50. Предпочтительно значение f составляет по меньшей мере 0,15, более предпочтительно по меньшей мере 0,20, еще более предпочтительно по меньшей мере 0,30, а наиболее предпочтительно по меньшей мере 0,50 или по меньшей мере 0,70, и даже наиболее предпочтительно значение f составляет по меньшей мере 0,90. Пониженные значения f обеспечивают получение нечувствительного порога при пренебрежимо малом воздействии на эффективность сопряжения, поскольку звено цепи может демонстрировать резкий изгиб и, таким образом, может схлопываться при пониженных значениях f Предпочтительно значение f составляет самое большее 2,30, более предпочтительно самое большее 2,00, еще более предпочтительно самое большее 1,50, а наиболее предпочтительно значение f составляет самое большее 1,00. Повышенные значения f
- 2 031281 приводят к получению цепи, которую дорого изготавливать. Кроме того, повышенные значения f будут в результате приводить к получению тяжелых цепей вследствие избыточных количеств материалов сопряжения, не подвергающихся воздействию нагрузки при растяжении.
Цепь, соответствующая настоящему изобретению, может включать по меньшей мере одно звено цепи, которое, по меньшей мере, частично покрыто кожухом. Таким образом, разделительный фрагмент (который в настоящем документе также может быть назван сопряжением) представляет собой часть кожуха в местоположении контакта, где звено цепи непосредственно взаимно связывается с соседним звеном цепи, и через которое нагрузки передаются между упомянутыми звеньями цепи.
Кожух и, таким образом, разделительный фрагмент в цепи, соответствующей настоящему изобретению, могут содержать любой тип материала. Подходящие для использования примеры таких материалов включают металлы, предпочтительно легкие металлы и их сплавы, например литий, магний и алюминий и группа 4 из периодической системы элементов (то есть металлы вплоть до никеля); полимеры, такие как термоотверждающиеся полимеры и полимерные композиции и/или термопластические полимеры и полимерные композиции; текстили; древесину и/или любой тип волокон. Предпочтительно разделительный фрагмент содержит волокнистые материалы или текстильные материалы. Также предпочтительно разделительный фрагмент включает полимерные волокна, то есть волокна, содержащие полимер, или металлические волокна, то есть волокна, содержащие металл. Более предпочтительно разделительный фрагмент состоит из волокон, выбираемых из группы, состоящей из полимерных волокон и металлических волокон. Полимер в полимерном волокне может представлять собой любые полимер и/или полимерную композицию, которые могут быть переработаны для получения волокон. Упомянутые полимерные волокна предпочтительно включают высокотехнологичные полимерные волокна. В контексте настоящего изобретения высокотехнологичные полимерные волокна понимаются как включающие те волокна, которые предпочтительно содержат полукристаллические полимеры, например полиолефины, такие как гомополимеры и/или сополимеры альфа-олефинов, например этилена и/или пропилена; полиоксиметилен; поли(винилиденфторид); поли(метилпентен); поли(этилен-хлортрифторэтилен); полиамиды и полиарамиды, например поли(п-фенилентерефталамид) (известный под обозначением Kevlar®); полиарилаты; поли(тетрафторэтилен) (ПТФЭ); поли{2,6-диимидазо-[4,5Ъ-4',5'е]пиридинилен-1,4-(2,5дигидрокси)фенилен} (известный под обозначением М5); поли(п-фенилен-2,6-бензобисоксазол) (ПВО) (известный под обозначением Zylon®); поли(гексаметиленадипамид) (известный под наименованием нейлон-6,6); полибутен; сложные полиэфиры, например, поли(этилентерефталат), поли(бутилентерефталат) и поли(1,4-циклогексилидендиметилентерефталат); полиакрилонитрилы; поливиниловые спирты и термотропные жидкокристаллические полимеры (ЖКП), известные, например, из документа US 4384016, например продукт Vectran® (сополимеры парагидроксибензойной кислоты и парагидроксинафталиновой кислоты). Для изготовления кожуха и, таким образом, разделительного фрагмента цепи, соответствующей настоящему изобретению, также могут быть использованы и комбинации из волокон, изготовленных из таких полимерных материалов.
Предпочтительно кожух и, таким образом, разделительный фрагмент включают полиолефиновые волокна. Более предпочтительно полиолефиновое волокно содержит альфа-полиолефины, такие как гомополимеры пропилена и/или этилена и/или сополимеры на основе пропилена и/или этилена. Еще более предпочтительно полиолефин представляет собой полиэтилен, наиболее предпочтительно сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ). Под термином СВМПЭ в настоящем документе понимается полиэтилен, демонстрирующий характеристическую вязкость (IV), составляющую по меньшей мере 4 дл/г, более предпочтительно по меньшей мере 8 дл/г, наиболее предпочтительно по меньшей мере 12 дл/г. Предпочтительно упомянутое значение IV составляет, самое большее, 40 дл/г, более предпочтительно самое большее 30 дл/г, более предпочтительно самое большее 25 дл/г. Значение IV может быть определено в соответствии с документом ASTM D1601(2004) при 135°C в декалине, при этом время растворения составляет 16 часов, в присутствии соединения БГТ (бутилированный гидрокситолуол) в качестве антиоксиданта в количестве 2 г/л раствора, в результате экстраполяции вязкости, измеренной при различных концентрациях, к нулевой концентрации. Предпочтительно волокнами из полимера СВМПЭ являются волокна, спряденные из геля, то есть волокна, изготовленные при использовании способа прядения из геля. Примеры способов прядения из геля для изготовления волокон из полимера СВМПЭ описываются в многочисленных публикациях, включающих документы ЕР 0205960 А, ЕР 0213208 A1, US 4413110, GB 2042414 A, GB-A-2051667, ЕР 0200547 В1, ЕР 0472114 B1, WO 01/73173 А1, ЕР 1699954 и публикацию Advanced Fibre Spinning Technology, Ed. Т. Nakajima, Woodhead Publ. Ltd. (1994), ISBN 185573 182 7. Кожух и, таким образом, разделительный фрагмент цепи, соответствующей настоящему изобретению, могут, кроме того, содержать любые обычные добавки в количестве, например, в диапазоне от 0 до 30 мас.%, предпочтительно от 5 до 20 мас.% от совокупного состава разделительного фрагмента. Кожух и, таким образом, разделительный фрагмент могут иметь покрытие из нижеследующего или включать следующее: антипирены, покрытия для уменьшения адгезии, красители, матирующие средства, антиоксиданты, термостабилизаторы, активаторы течения и тому подобное.
Кожух и, таким образом, разделительный фрагмент цепи, соответствующей настоящему изобрете
- 3 031281 нию, могут содержать жесткий, полужесткий или гибкий материал. Предпочтительно кожух содержит полужесткий или гибкий материал, поскольку такие разделительные звенья лучше сопрягаются со звеном цепи для оптимального переноса нагрузки в условиях различных и/или асимметричных нагрузок. Жесткость может быть измерена в соответствии с документами ASTM D790 (испытание на изгиб) и ASTM D638 (испытание на растяжение) или в аналогичных испытаниях. Обычно жесткий материал может характеризоваться пределом прочности при изгибе, соответствующим пределу прочности при растяжении с кратностью, большей чем 0,5, и кажущейся изгибной деформацией при разрушении, меньшей чем 20%. Обычно полужестким материалом может быть материал, характеризующийся пределом прочности при изгибе, соответствующим пределу прочности при растяжении с кратностью в диапазоне от 0,1 до 0,5; чему обычно по окончании испытаний сопутствует внешний вид, соответствующий отсутствию разрушения. Гибкий материал в общем случае может характеризоваться отсутствием какого-либо ощутимого предела прочности при изгибе, который, таким образом, соответствует пределу прочности при растяжении с кратностью, меньшей чем 0,1, и обычно демонстрирует отсутствие разрушения в испытании на изгиб.
Кожух и, таким образом, разделительный фрагмент в цепи, соответствующей настоящему изобретению, могут иметь любую форму, известную на современном уровне техники. Например, кожух или разделительный фрагмент могут иметь любую форму поперечного сечения, такую как круглая, прямоугольная и эллипсоидальная. Однако форма разделительного фрагмента должна быть такой, чтобы был бы предотвращен непосредственный контакт, передающий нагрузку, между звеньями цепи. Контакт, передающий нагрузку между звеньями цепи, в основном должен достигаться через разделительные фрагменты. Разделительный фрагмент может обладать открытой структурой, например при разделительном фрагменте в виде части кожуха, покрывающего звено цепи; или закрытой структурой, например в случае многослойного полотна (например, полосы), расположенного на внутренней стороне звена цепи в местоположении контакта, где непосредственно взаимно связываются соседние звенья цепи.
Кожух и, таким образом, разделительный фрагмент могут обладать слоистой структурой, где множество слоев, включающих тканую материю, укладывают в стопку, и предпочтительно прикрепляются друг к другу, например, в результате сшивания, с получением, например, полосы (например, полотна) материала. Количество слоев в упомянутой структуре составляет по меньшей мере 1, предпочтительно по меньшей мере 2, более предпочтительно по меньшей мере 5, еще более предпочтительно по меньшей мере 8 или по меньшей мере 10. Кожух, то есть полосы, может быть прикреплен внутри петли звена цепи, поверх окружности звена цепи, в местоположении контакта, где непосредственно взаимно связываются каждые соседние звенья цепи, путем соединения концов соединенных (например, простроченных) концов. Кожух также может быть изготовлен путем перекрывания (пересечения) двух полос предпочтительно под прямым углом, с последующим соединением двух пересекающихся полос любым образом, например путем прострачивания (для получения сопряжения, в настоящем документе также называемого ''пересекающимся сопряжением''). Концы пересекающихся полос (а и а' на фиг. 1) также могут быть соединены по всей ширине полос любым образом, например, путем прошивания. Длина полосы должна быть достаточно большой для получения стабильного соединения концов полосы (b и b' на фиг. 1) в целях предотвращения выдавливания полосы между звеньями. Области, формирующие рисунок на фиг. 1, представляют собой два непосредственно взаимосвязанных звена цепи. Таким образом, специалисты в соответствующей области техники будут знать то, как определить размеры полосы. Фиг. 1 схематически иллюстрирует такое двумерное ''пересекающееся сопряжение'', где w представляет собой ширину полосы, l представляет собой длину полосы. Фиг. 2 демонстрирует схематическое трехмерное представление фиг. 1, то есть пересекающееся сопряжение между двумя звеньями цепи, где а соединяется с a', а b соединяется с b', с образованием двух петель. Несмотря на возможное представление данных двух петель на фиг. 2 неравными по размеру, они предпочтительно имеют приблизительно идентичные размер и диаметр.
По причинам, связанным с безопасностью и издержками, предпочитается, чтобы все разделительные фрагменты и/или кожухи в цепи, соответствующей настоящему изобретению, имели бы одни и те же форму, размеры и были бы изготовлены из одного и того же материала при одновременном выдерживании приблизительно одной и той же локальной прочности вдоль цепи.
Кожух и, таким образом, разделительный фрагмент в цепи по настоящему изобретению могут быть изготовлены с использованием любого способа, известного на современном уровне техники, такого как филаментная намотка, снование, оплетение, тканье или другие стандартные и менее стандартные методики изготовления текстиля. Сюда же дополнительно могут включаться нанесение покрытия, экструдирование или каландрование для добавления дополнительных слоев.
Кожух может частично или полностью покрывать поверхность по меньшей мере одного звена цепи. Однако кожух должен покрывать достаточную часть звена цепи для уменьшения непосредственного контакта при передаче нагрузки между звеньями. На практике это означает, что кожух может покрывать по меньшей мере 5% от поверхности по меньшей мере одной цепи. Предпочтительно кожух может покрывать по меньшей мере 10%, предпочтительно по меньшей мере 20%, более предпочтительно 30%, а наиболее предпочтительно по меньшей мере 40 или 50% и предпочтительно самое большее 99%, более
- 4 031281 предпочтительно самое большее 80%, еще более предпочтительно самое большее 70%, а наиболее предпочтительно самое большее 60% от совокупной поверхности звена цепи, при этом сюда же включается местоположение контакта, через которое нагрузки непосредственно передаются между двумя соседними звеньями цепи.
Предпочтительно кожух имеет трубчатую форму или форму полосы. Предпочтительно каждое из звеньев цепи включает кожух. Предпочтительно каждое звено цепи, по меньшей мере, частично покрыто кожухом, и упомянутые звенья цепи, включающие кожухи, могут перекрываться и пересекаться друг с другом под различными углами между ними в местоположении, через которое нагрузки передаются между упомянутыми звеньями цепи, и могут формировать, например, пересекающуюся трубчатую трехмерную структуру. Концы упомянутого кожуха могут и не быть обязательно соединены друг с другом или со звеном цепи, или же они могут быть соединены друг с другом или со звеном цепи, например, путем прошивания.
Кожух может быть наложен на звено цепи любым образом, известным на современном уровне техники, например тем же самым образом, что и описанный в документах US 4210089 и US 4850629 для кольцевых строп. В данных патентных публикациях раскрываются кольцевые стропы, включающие воспринимающий нагрузку сердечник в форме параллельных витков (также называемых петлями) воспринимающего нагрузку материала пряди, заключенного в трубчатое обкладывающее устройство. Данные кольцевые стропы конструируют путем формирования бесконечной петли из прядей материала, воспринимающего нагрузку, для получения сердечника, воспринимающего нагрузку, например путем расположения множества витков упомянутых прядей параллельно по отношению друг к другу на поверхности, имеющей направляющие устройства на упомянутой поверхности, скрепления упомянутых витков по их замыкающим концам с удерживающими устройствами, натягивания трубчатых обкладывающих устройств, имеющих два конца, поверх одного из упомянутых направляющих устройств для охватывания упомянутых витков, скрепления замыкающих концов упомянутых параллельных витков, воспринимающих нагрузку, и скрепления замыкающих концов упомянутых обкладывающих устройств для получения бесконечной петли. На предшествующем уровне техники замыкающие концы материала пряди, воспринимающего нагрузку, обычно скреплялись бы с другим концом пряди из того же самого материала, таким образом, формируя соединение концов, и совокупный внутренний сердечник материала, воспринимающего нагрузку, был бы скрыт внутри обкладывающего материала. Обычно скрепление концов производят в результате получения торцового соединения или в результате соединения конца с соседним витком, например, путем завязывания узла или при использовании самоклеящейся ленты. В случае звеньев цепи, которые в качестве сердечника включают полотно материи, соединение также может быть сделано в результате прострачивания; как это, например, описывается для кольцевых строп в документе US 4022507.
Предпочтительно цепь, соответствующая изобретению, может включать местоположения контакта, через которые нагрузки непосредственно передаются между звеньями цепи, которые могут включать разделительный фрагмент или могут присутствовать без разделительного фрагмента. Более предпочтительно цепь, соответствующая изобретению, может включать местоположения контакта между соседними звеньями цепи, через которые нагрузки непосредственно передаются между звеньями цепи, включающие разделительный фрагмент, и местоположения контакта между соседними звеньями цепи, через которые нагрузки непосредственно передаются между звеньями цепи, без разделительного фрагмента, в чередующемся порядке, так что каждое местоположение взаимного связывания между соседними звеньями цепи может быть снабжено разделительным фрагментом, принадлежащим одному из двух звеньев. Наиболее предпочтительно разделительный фрагмент включает каждое местоположение контакта двух соседних звеньев, через которое нагрузки непосредственно передаются между звеньями цепи.
Цепь, соответствующая изобретению, может включать звенья, имеющие идентичные или различные внутреннюю длину, размер внутренней ширины и толщину. Предпочтительно все звенья цепи в цепи, соответствующей изобретению, имеют одну и ту же толщину τ. Цепь, соответствующая изобретению, может иметь любую длину. По практическим соображениям цепь может иметь длины, находящиеся в диапазоне от 0,25 до 12000 м, предпочтительно составляющие по меньшей мере 1 м; по меньшей мере 3 м; по меньшей мере 6 м; по меньшей мере 10 м; по меньшей мере 100 м или по меньшей мере 500 м или по меньшей мере 1000 м в длину. Длину цепи обычно определяет внутренняя длина ее петель, помноженная на количество петель, соединенных друг с другом. Внутренняя длина звена цепи L может находиться в диапазоне от приблизительно 25 мм до 10 м, предпочтительно составлять 80 мм, предпочтительно 100 мм, предпочтительно 250 мм.
Цепь, соответствующая настоящему изобретению, также может включать устройство для ее прикрепления к другой структуре, такой как плоское дно на грузовом автомобиле, корабле, летательном аппарате или железнодорожном вагоне или, например, на поддоне. В данном случае, с цепью может быть соединена крепежная арматура поддона, такая как двойные шпильки. Арматуру и крюки в общем случае изготавливают из металла, хотя в альтернативном варианте могут быть использованы и конструкционные пластмассы. В одном предпочтительном варианте осуществления арматуру и крюки изготавливают из легкого металла, предпочтительно магния, или из высокопрочных композитных материалов, таких как
- 5 031281 эпоксидные углепластики. Такая легкая, но, тем не менее, прочная арматура, кроме того, вносит свой вклад в уменьшение массы цепи.
Средства фиксации могут представлять собой клеи, предпочтительно жидкие клеи, которые могут быть отверждены после нанесения; стежки и/или сращивание. Предпочтительно средства фиксации представляют собой стежки, поскольку они могут быть легко наложены хорошо контролируемым образом в желательном местоположении. Предпочтительно прострачивание проводят при использовании нити, включающей высокопрочные волокна. Жидкий клей предпочтительно нагнетают в средство соединения, такое как наложенный узел, а после этого отверждают для фиксации средства соединения. Соединения также могут быть созданы в результате локального подвода тепла, благодаря чему мультифиламентные нити, по меньшей мере, частично расплавляются и сплавляются друг с другом. Предпочтительно конец цепи может быть прикреплен к крюку для укорачивания, который может быть изготовлен из литейного чугуна, стали или более легких металлов, в том числе титана, алюминия или магния. В одной предпочтительной подобной компоновке одна сторона цепи будет прикреплена к натяжному устройству для приложения постоянной нагрузки к синтетической цепи в целях оптимальной фиксации груза, соответственно фрахта.
Предпочтительно полимерное волокно в звеньях цепи в цепи, соответствующей настоящему изобретению, представляет собой полимерную мультифиламентную нить. Полимерные мультифиламентные нити, ниже в настоящем документе для простоты также называемые нитями, могут быть изготовлены в соответствии с любой методикой, известной на современном уровне техники, предпочтительно путем прядения из расплава, раствора или геля. Такие цепи уже раскрыты, например, в документах WO 20080899798 и WO 2009115249, посредством ссылки включенных в настоящий документ.
Полимеры, использованные для изготовления упомянутого полимерного волокна в звеньях цепи в цепи, соответствующей настоящему изобретению, могут представлять собой любые полимер и/или полимерную композицию, которые могут быть переработаны для получения упомянутого волокна. Полимерное волокно в упомянутой цепи предпочтительно включает высокотехнологичные полимерные волокна. В контексте настоящего изобретения высокотехнологичные полимерные волокна понимаются как включающие те волокна, которые предпочтительно содержат полукристаллические полимеры, например полиолефины, такие как гомополимеры и/или сополимеры альфа-олефинов, например этилена и/или пропилена; полиоксиметилен; поли(винилиденфторид); поли(метилпентен); поли(этилен-хлортрифторэтилен); полиамиды и полиарамиды, например поли(п-фенилентерефталамид) (известный под обозначением Kevlar®); полиарилаты; политетрафторэтилен) (ПТФЭ); поли{2,6-диимидазо-[4,5Ъ-4',5'е]пиридинилен-1,4-(2,5-дигидрокси)фенилен} (известный под обозначением М5); поли(п-фенилен-2,6бензобисоксазол) (ПБО) (известный под обозначением Zylon®); поли(гексаметиленадипамид) (известный под наименованием нейлон-6,6); полибутен; сложные полиэфиры, например поли(этилентерефталат), поли(бутилентерефталат) и поли(1,4-циклогексилидендиметилентерефталат); полиакрилонитрилы; поливиниловые спирты и термотропные жидкокристаллические полимеры (ЖКП), известные, например, из документа US 4384016, например продукт Vectran® (сополимеры пара-гидроксибензойной кислоты и парагидроксинафталиновой кислоты). Для изготовления звеньев цепи в цепи, соответствующей настоящему изобретению, также могут быть использованы и комбинации из волокон, изготовленных из таких полимерных материалов. Предпочтительно звенья цепи включают высокотехнологичные волокна, такие как волокна из полимера СВМПЭ. Предпочтительно звенья цепи, соответствующие настоящему изобретению, включают полиолефиновые волокна. Более предпочтительно полиолефиновые волокна содержат альфа-полиолефины, такие как гомополимеры пропилена и/или этилена и/или сополимеры на основе пропилена и/или этилена. Еще более предпочтительно полиолефин представляет собой полиэтилен, наиболее предпочтительно сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ). Под термином СВМПЭ в настоящем документе понимается полиэтилен, демонстрирующий характеристическую вязкость (IV), составляющую по меньшей мере 4 дл/г, более предпочтительно по меньшей мере 8 дл/г, наиболее предпочтительно по меньшей мере 12 дл/г. Предпочтительно упомянутое значение IV составляет самое большее 50 дл/г, более предпочтительно самое большее 35 дл/г, более предпочтительно самое большее 25 дл/г. Характеристическая вязкость представляет собой меру молекулярной массы (также называемой молярной массой), которая может быть легче определена по сравнению с действительными параметрами молекулярной массы, такими как величины Mn и Mw. Значение IV может быть определено в соответствии с документом ASTM D1601(2004) при 135°C в декалине, при этом время растворения составляет 16 часов, в присутствии соединения БГТ (бутилированный гидрокситолуол) в качестве антиоксиданта в количестве 2 г/л раствора, в результате экстраполяции вязкости, измеренной при различных концентрациях, к нулевой концентрации. В случае чрезмерно малого значения характеристической вязкости иногда не может быть получена прочность, необходимая для использования различных формованных изделий из сверхвысокомолекулярного полиэтилена, а в случае ее чрезмерно большого значения иногда будут ухудшаться перерабатываемость и тому подобное при формовании.
Предпочтительно волокнами из полимера СВМПЭ являются волокна, спряденные из геля, то есть волокна, изготовленные при использовании способа прядения из геля. Примеры способов прядения из
- 6 031281 геля для изготовления волокон из полимера СВМПЭ описываются в многочисленных публикациях, включающих документы ЕР 0205960 А, ЕР 0213208 A1, US 4413110, GB 2042414 A, GB-A-2051667, ЕР 0200547 В1, ЕР 0472114 В1, WO 01/73173 А1, ЕР 1699954.
Средняя молекулярная масса (Mw) и/или характеристическая вязкость (IV) упомянутых полимерных материалов легко могут быть выбраны специалистами в соответствующей области техники в целях получения волокна, характеризующегося желательными механическими свойствами, например пределом прочности при растяжении. Техническая литература предлагает дополнительные руководящие указания в отношении не только того, какие значения Mw или IV специалисты в соответствующей области техники должны использовать в целях получения прочных волокон, то есть волокон, характеризующихся высоким пределом прочности при растяжении, но также и того, как изготавливать такие волокна. Предпочтительно полимерные волокна, использованные в цепи, соответствующей настоящему изобретению, характеризуются пределом прочности при растяжении, составляющим по меньшей мере 1,2 ГПа, более предпочтительно по меньшей мере 2 ГПа, предпочтительно по меньшей мере 3 ГПа, даже еще более предпочтительно по меньшей мере 3,5 ГПа, еще более предпочтительно по меньшей мере 4 ГПа, наиболее предпочтительно по меньшей мере 5 ГПа, и модулем упругости при растяжении, составляющим по меньшей мере 40 ГПа, более предпочтительно по меньшей мере 60 ГПа, наиболее предпочтительно по меньшей мере 80 ГПа. Звенья цепи в цепи, соответствующей настоящему изобретению, предпочтительно включающие нить из полимера СВМПЭ, характеризующуюся прочностью 35 сН/дтекс, могут достигать конечной остаточной прочности, составляющей по меньшей мере 6,5 сН/дтекс, более предпочтительно по меньшей мере 8 сН/дтекс, еще более предпочтительно по меньшей мере 10 сН/дтекс, наиболее предпочтительно по меньшей мере 12 сН/дтекс. Эффективность цепи, соответствующей настоящему изобретению, предпочтительно составляет по меньшей мере 15%, более предпочтительно по меньшей мере 20%, а наиболее предпочтительно по меньшей мере 30%.
Предпочтительно предел прочности при разрыве звеньев цепи по изобретению составляет по меньшей мере 1 кН, более предпочтительно по меньшей мере 10 кН, более предпочтительно по меньшей мере 100 кН, более предпочтительно по меньшей мере 1000 кН. Более высокий предел прочности при разрыве звена цепи может быть достигнут, например, при использовании более толстого разделительного фрагмента и/или большего количества мультифиламентных нитей при изготовлении упомянутых звеньев или при использовании более прочных (характеризующихся более высоким сопротивлением разрыву) марок волокна из полимера СВМПЭ.
Предпочтительно звенья цепи характеризуются совокупной погонной массой, составляющей по меньшей мере 1 г/м. Погонная масса может быть увеличена при использовании более высокой линейной плотности и/или большего количества мультифиламентных нитей.
В цепи усилия обычно передаются от одного звена цепи к другому через взаимные связывания, где звенья формируют непосредственный локальный взаимный контакт. В точках или местоположениях контакта звенья цепи в общем случае находятся в высоконапряженном состоянии (в основном в условиях сжатия), что легко приводит к появлению локального повреждения или даже разрушения звена. При использовании полиолефиновых волокон, а в особенности волокон из полимера СВМПЭ, в звеньях цепи срок годности и надежность цепи улучшаются, в частности, в условиях динамической нагрузки.
Линейная плотность упомянутых волокон предпочтительно составляет по меньшей мере 100 денье, еще более предпочтительно по меньшей мере 1000 денье, даже еще более предпочтительно по меньшей мере 2000 денье, даже еще более предпочтительно по меньшей мере 3000 денье, даже еще более предпочтительно по меньшей мере 5000 денье, даже еще более предпочтительно по меньшей мере 7000 денье, наиболее предпочтительно по меньшей мере 10000 денье. Цепь, соответствующая настоящему изобретению, включает полимерное волокно, которое может иметь форму петель, включающих несколько намоток волокон (например, нитей) на самих себя, или петель, изготовленных из троса или ремня, включающих волокна (например, нити). Звенья цепи в цепи, соответствующей настоящему изобретению, в частности, включают свитое, скрученное, сплетенное или сотканное полимерное волокно. Мультифиламентные нити или волокна могут иметь любую конструкцию, известную на современном уровне техники и/или могут быть объединены в любой текстильной конструкции, известной на современном уровне техники. Можно, например, изготовить звенья цепи в форме бесконечных петель из жгутов волокон или нитей, проходящих более или менее параллельно друг другу. Одна в особенности предпочтительная цепь включает звенья, которые включают, по меньшей мере, частично сплавленные полиолефиновые мультифиламентные нити. Звенья, которые включают, по меньшей мере, частично сплавленные полиолефиновые мультифиламентные нити, могут присутствовать в цепи в форме, например, колец, петель, кольцевых строп, а предпочтительно также включают обкладку для предохранения и/или распределения нагрузки. Звенья цепи, которые включают, по меньшей мере, частично сплавленные полиолефиновые мультифиламентные волокна (например, нити), могут быть изготовлены в результате намотки мультифиламентных волокна или нити из полиолефина вокруг пары колес для получения петли, нагревания мультифиламентной нити до температуры, меньшей, чем температура плавления мультифиламентной нити, где при данной температуре филаменты, по меньшей мере, частично сплавляются, и растяжения петли в результате увеличения расстояния между колесами при одновременном вращении колес. В ре
- 7 031281 зультате увеличения межколесного расстояния филаменты подвергаются вытяжке. Цепи, включающие такие звенья, являются прочными и, кроме того, в особенности хорошо распределяют нагрузки между звеньями. Предпочтительно звенья цепи, включающие полимерные волокна, представляют собой петли, полученные в результате намотки и сплавления волокон из полимера СВМПЭ. Такие петли могут быть изготовлены в результате намотки волокна из полимера СВМПЭ, например нити, вокруг пары колес для получения упомянутых петель, нагревания волокна, например нити, до температуры, меньшей, чем температура плавления полимера СВМПЭ, где при данной температуре филаменты, составляющие упомянутое волокно, например нить, по меньшей мере, частично сплавляются, и растяжения петли в результате увеличения расстояния между колесами при одновременном вращении колес. Еще один способ может заключаться в намотке петель вокруг пресс-формы и воздействии на них давления при повышенной температуре, меньшей, тем не менее, чем температура плавления. Типичные температуры находятся в диапазоне от 130 до 148°C, а типичные давления превышают 50 бар. Более высокие давления и температуры обеспечивают получение более крепких звеньев цепи. Температуры, приближающиеся к температуре плавления полимерного волокна чрезмерно близко, вызывают появление все более нарастающей утраты молекулярной ориентации, что, таким образом, увеличивает потерю прочности вплоть до почти что полной потери прочности при фактическом расплавлении.
Звенья цепи в цепи по настоящему изобретению могут включать полосу материала, образующего множество закручиваний упомянутой полосы, при этом полоса имеет продольную ось, а каждое закручивание упомянутой полосы включает кручение вдоль продольной оси упомянутой полосы, при этом упомянутое кручение имеет величину нечетного кратного 180°. Такое звено цепи описывается в публикации патентной заявки WO 2013186206, включенной в настоящий документ посредством ссылки. Под термином закручивание полосы в настоящем документе понимается ее петля, также называемая намоткой или навивкой, то есть длина упомянутой полосы, начинающаяся в произвольной плоскости, перпендикулярной продольной оси полосы, и заканчивающаяся по варианту бесконечной петли в той же самой плоскости, что, тем самым, определяет петлю упомянутой полосы. Под термином полоса в настоящем документе подразумевается гибкое удлиненное тело, имеющее толщину (t) и ширину (w), где толщина (t) является намного меньшей, чем ширина (w). Предпочтительно полоса характеризуется соотношением между шириной и толщиной, составляющим по меньшей мере 5:1, более предпочтительно по меньшей мере 10:1, при этом соотношение между шириной и толщиной предпочтительно составляет самое большее 200:1, а еще более предпочтительно самое большее 50:1. Иногда полоса также может быть названа тесьмой или плоской тесьмой. Примерами полосы могут являться лента, пленка или ремень. Ремень легко изготавливают, например, в результате тканья, плетения или вязания из нитей для получения любой конструкции, известной на современном уровне техники, например конструкции с миткалевым и/или саржевым переплетением. Ремень предпочтительно имеет конструкцию текстильного полотна с n прослойками, где n предпочтительно составляет самое большее 4, более предпочтительно 3, а наиболее предпочтительно 2. Такой конструкции полотна свойственно преимущество, заключающееся в том, что она обеспечивает получение звена цепи, характеризующегося увеличенной гибкостью. Термин множество закручиваний в настоящем документе также может пониматься как смотанный для получения множества перекрывающихся слоев. Упомянутые перекрывающиеся слои полосы предпочтительно по существу накладываются друг на друга, но также могут формировать и боковое смещение. Закручивания могут находиться в непосредственном контакте друг с другом, но также могут быть и разделенными. Промежуток между закручиваниями может, например, быть заполнен дополнительной полосой материала, слоем клея или покрытием. Предпочтительно звено цепи в цепи, соответствующей настоящему изобретению, включает по меньшей мере 2 закручивания полосы материала, предпочтительно по меньшей мере 3, более предпочтительно по меньшей мере 4, наиболее предпочтительно по меньшей мере 8, закручиваний. На максимальное количество закручиваний никаких конкретных ограничений не накладывают. По практическим соображениям в качестве верхнего предела можно рассматривать 1000 закручиваний.
На толщину и ширину полосы никаких конкретных ограничений не накладывают. Для специалистов в соответствующей области техники будет очевидно, что толщина, ширина полосы и количество закручиваний упомянутой полосы могут влиять на ширину и толщину звена цепи. Толщина полосы будет зависеть от природы полосы и ее материала. Обычно диапазон толщины может быть заключен в пределах от 10 мкм до 10 мм, более предпочтительно от 20 мкм до 5 мм. Ширина полосы материала будет зависеть от желательных размеров звена цепи. Длина закручиваний у закрученной полосы материала может варьироваться в широких пределах. Такая длина может зависеть от траектории, описываемой полосой материала, и плотности расположения по отношению к соседним закручиваниям полосы материала. Предпочтительно различие по длине между двумя соседними закручиваниями полосы материала составляет менее чем 6-кратную толщину полосы, предпочтительно менее чем 4-кратную толщину полосы, наиболее предпочтительно менее чем 2-кратную толщину полосы. Предпочтительно длина каждого закручивания отличается от средней длины всех закручиваний на менее чем 6-кратную, предпочтительно менее чем 4-кратную, а наиболее предпочтительно менее чем 2-кратную толщину полосы. Под термином средняя длина всех закручиваний понимается сумма всех индивидуальных длин закручиваний, поде
- 8 031281 ленная на количество закручиваний полосы. Каждое закручивание полосы материала может плотно накладываться на соседние закручивания полосы материала, образуя звено цепи, характеризующееся повышенной плотностью. Предпочтительно плотность цепи находится в диапазоне от 70 до 90% от максимальной получаемой плотности. Увеличение упомянутой плотности может быть достигнуто в результате подстраивания различных длин закручиваний, заключенных в звено цепи. Максимальная получаемая плотность в настоящем документе понимается как плотность полосы, использованной для изготовления звена цепи.
Каждое закручивание полосы материала может включать кручение на величину, нечетно кратную 180°, вдоль ее продольной оси; предпочтительно нечетное кратное составляет единицу. Упомянутое кручение на величину, нечетно кратную 180°, в результате будет приводить к получению звена цепи, включающего кручение на величину, нечетно кратную 180°, вдоль его продольной оси. Присутствие упомянутого кручения в каждом закручивании полосы материала в результате приводит к получению звена цепи с единой внешней поверхностью. Еще одна характеристика упомянутой конструкции заключается в наложении боковых поверхностей первого конца полосы материала на любую из двух сторон закрученной полосы материала. Согласно наблюдениям упомянутое кручение в результате приводит к получению такой конструкции, что закручивания блокируют себя по отношению к относительному смещению. Предпочтительно по меньшей мере 2 закручивания полосы материала соединяют друг с другом при использовании по меньшей мере одного крепежного средства. Несмотря на то, что конструкция по самой своей природе предотвращает изменение расположения отдельных закручиваний полосы материала, согласно наблюдениям использование крепежных средств дополнительно улучшает стабильность звена цепи. Примерами способов использования крепежных средств в контексте настоящего изобретения являются прострачивание, приклеивание, завязывание узла, сбалчивание, термосваривание, заклепывание и тому подобное. Предпочтительно концы полосы материала соединяют при использовании по меньшей мере одного крепежного средства. Такая конструкция, например, может быть достигнута в результате подстраивания длин полосы материала таким образом, чтобы два конца полосы накладывались бы, а использование прострачивания через звено цепи в упомянутой позиции перекрывания или один конец полосы обеспечивало бы достижение другого конца через отверстие сквозь закручивания звена цепи. Согласно наблюдениям такая конструкция может быть легко достигнута при использовании полосы материала, обеспечивающей наличие зазоров, которые могут быть введены, например, в форме перфораций, вырезов, щелей или разрезов, располагающихся на равных расстояниях вдоль продольной оси полосы. Такая полоса материала в ее закрученной форме может в результате приводить к получению перекрывания упомянутых зазоров по всей закрученной полосе материала, что формирует звено цепи, включающее одно или несколько отверстий, подходящих для использования при применении крепежных средств.
В одном варианте осуществления полоса материала представляет собой ленту. Ленты могут быть получены при использовании нескольких способов. Один предпочтительный способ получения лент включает подачу полимерного порошка между комбинацией из бесконечных конвейерных лент, прямое прессование полимерного порошка при температуре, меньшей, чем его температура плавления, и раскатывание получающегося в результате подвергнутого прямому прессованию полимера с последующей вытяжкой. Такой способ, например, описывается в документе US 5091133, который включается в настоящий документ посредством ссылки. При желании перед подачей и прямым прессованием порошкообразного полимера порошкообразный полимер может быть перемешан с подходящим для использования жидким органическим соединением, имеющим температуру кипения, большую, чем температура плавления упомянутого полимера. Прямое прессование также может быть проведено в результате временного удерживания порошкообразного полимера между бесконечными конвейерными лентами при одновременном их движении. Этого можно добиться, например, предусмотрев наличие прессующих плит и/или валиков, связанных с бесконечными конвейерными лентами. Еще один способ изготовления лент включает подачу полимера в экструдер, экструдирование ленты при температуре, большей, чем его температура плавления, и вытяжку экструдированной полимерной ленты ниже ее температуры плавления. При желании перед подачей полимера в экструдер полимер может быть перемешан с подходящим для использования жидким органическим соединением, например, для получения геля таким образом, как это предпочтительно имеет место при использовании сверхвысокомолекулярного полиэтилена. Еще одним другим способом получения лент является гелевый способ. Один подходящий для использования способ прядения из геля описывается, например, в документах GB-A-2042414, GB-A-2051667, ЕР 0205960 А и WO 01/73173 А1 и в публикации Advanced Fibre Spinning Technology, Ed. Т. Nakajima, Woodhead Publ. Ltd. (1994), ISBN 185573 1827. Говоря вкратце, способ прядения из геля включает получение раствора полимера, демонстрирующего высокую характеристическую вязкость, экструдирование раствора для получения ленты при температуре, большей, чем температура растворения, охлаждение пленки ниже температуры гелеобразования, тем самым, по меньшей мере, частично обеспечивая гелеобразование для ленты, и вытяжку ленты до, во время и/или после, по меньшей мере, частичного удаления растворителя.
В описанных способах получения лент вытяжка, предпочтительно одноосная вытяжка, изготовленной ленты может быть проведена при использовании способов, известных на современном уровне тех
- 9 031281 ники. Такие способы включают удлинение при экструдировании и удлинение при растяжении на подходящих для использования установках для вытяжки. Для достижения увеличенных механической прочности и жесткости вытяжка может быть проведена на нескольких стадиях. В случае предпочтительных лент из сверхвысокомолекулярного полиэтилена вытяжку обычно проводят одноосно на нескольких стадиях вытяжки. Первая стадия вытяжки, например, может включать вытяжку при коэффициенте растяжения 3. Многократная вытяжка обычно может в результате приводить к получению коэффициента растяжения 9 для температур вытяжки вплоть до 120°C, коэффициента растяжения 25 для температур вытяжки вплоть до 140°C и коэффициента растяжения 50 для температур вытяжки вплоть до и более 150°C. В результате проведения многократной вытяжки при увеличивающихся температурах могут быть достигнуты коэффициенты растяжения, составляющие приблизительно 50 и более. Это в результате приводит к получению высокопрочных лент, в результате чего для лент из сверхвысокомолекулярного полиэтилена могут быть получены прочности в диапазоне от 1,5 до 1,8 ГПа.
Еще один другой способ получения лент включает механическое сплавление однонаправленно ориентированных волокон в условиях действия комбинации из давления, температуры и времени. Такая лента и способ получения такой ленты описываются в документе ЕР 2205928, который посредством ссылки включается в настоящий документ. Предпочтительно однонаправленно ориентированные волокна содержат сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ). Предпочтительно используют волокна из полимера СВМПЭ, состоящие из полиэтиленовых филаментов, которые получали при использовании способа прядения из геля, такого как описанный, например, в документах GB 2042414 А или WO 01/73173 А1. Способ прядения из геля по существу состоит из получения раствора линейного полиэтилена, демонстрирующего высокую характеристическую вязкость, прядения из раствора филаментов при температуре, большей, чем температура растворения, охлаждения филаментов до менее чем температура гелеобразования, таким образом, чтобы протекало гелеобразование, и растяжения филаментов до, во время и/или после удаления растворителя. Лента из полимера СВМПЭ, полученная в результате механического сплавления волокон, приводит к получению в особенности хороших эксплуатационных характеристик для соотношения прочности и массы у звена цепи.
Предпочтительно полоса материала представляет собой материю или ремень, изготовленный из нитей. Материю или ремень легко изготавливают, например, путем тканья или вязания из нитей любой конструкции, известной на современном уровне техники, например, конструкции с миткалевым и/или саржевым переплетением, например. Предпочтительно ремень представляет собой узкое тканое полотно. Ремень предпочтительно имеет конструкцию полотна с n прослойками, где n предпочтительно составляет самое большее 4, более предпочтительно самое большее 3, а наиболее предпочтительно 2.
Звено цепи, включающее полосу в цепи, соответствующей изобретению, может быть изготовлено при использовании способа, включающего стадии (а) получения полосы материала, (b) кручения первой длины полосы на величину, нечетно кратную 180°, вокруг ее продольной оси, (с) получения замкнутой петли с упомянутой скрученной первой длиной в результате присоединения упомянутой длины к дополнительной полосе и (d) наложения дополнительной полосы на замкнутую петлю для получения множества скрученных закручиваний упомянутой полосы. Предпочтительно замкнутую петлю получают вокруг пары вращающихся колес и производят закручивание полосы материала при одновременном циркулировании полученной петли вокруг пары колес. Предпочтительно пару колес компонуют ортогонально друг к другу. Предпочтительно звено цепи подвергают переработке в результате намотки и сплавления полосы материала. Такое звено цепи может быть изготовлено в результате намотки полосы материала, например, вокруг пары колес для получения звена цепи, нагревания полосы материала до температуры, меньшей, чем температура плавления полосы материала, где при данной температуре полоса материала, по меньшей мере, частично сплавляется, и растяжения звена цепи, например в результате увеличения расстояния между колесами при одновременном вращении колес. В результате увеличения межколесного расстояния полосу материала подвергают вытяжке. Звено цепи может включать соседние закручивания, которые, по меньшей мере, частично сплавляются друг с другом, при этом такое звено цепи характеризуется оптимизированной прочностью.
Предпочтительно звенья цепи в цепи, соответствующей настоящему изобретению, имеют по существу идентичные длину и толщину, поскольку тогда эффективность цепи могла бы быть дополнительно улучшена.
Полимерное волокно в звеньях цепи в цепи, соответствующей настоящему изобретению, может, кроме того, содержать любые обычные добавки в количестве, например, в диапазоне от 0 до 30 мас.%, предпочтительно от 5 до 20 мас.% от совокупной композиции полимерного волокна. Полимерные волокна могут иметь покрытие в виде покрытий для уменьшения адгезии, красителей, матирующих средств, антиоксидантов, термостабилизаторов, активаторов течения и тому подобного. Например, полимерные волокна в упомянутой цепи имеют покрытие в виде от 10 до 20 мас.% полиуретана для удерживания вместе волокон в нити.
По меньшей мере часть звеньев цепи в цепи, соответствующей настоящему изобретения, может включать полиолефиновые волокна, а другая часть может включать полимерное волокно, при этом полимер не является полиолефином. Такая цепь может обладать различными свойствами вдоль длины це
- 10 031281 пи. Например, некоторые части цепи могут обладать механическими свойствами, благоприятными для выдерживания воздействия условий динамического нагружения, в то время как другие части могут обладать механическими свойствами, благоприятными для выдерживания воздействия условий статического нагружения. Еще одна возможность заключается в том, что части цепи могут быть сделаны более легкими, чем вода (данные части в общем случае будут включать полиолефиновую мультифиламентную нить), в то время как другие части могут быть сделаны более тяжелыми, чем вода. Возможным также является и то, что некоторые звенья включают упомянутые полимерные, отличные от полиолефиновых волокна в комбинации с полиолефиновыми волокнами, например в форме гибридных волокон. По меньшей мере часть звеньев цепи может, кроме того, включать стекловолокно, углеродные волокна, металлические волокна, ароматические полиамидные волокна, волокна из поли(п-фенилен-2,6-бензобисоксазола) (ПБО), волокна М5 и/или волокна из поли(тетрафторэтилена) (ПТФЭ). Более предпочтительно по меньшей мере часть звеньев включает по меньшей мере 51 об.% волокон из полимера СВМПЭ, еще более предпочтительно по меньшей мере 75 об.%, еще более предпочтительно по меньшей мере 90 об.%, а наиболее предпочтительно по меньшей мере 95 об.%. Одна в особенности предпочтительная цепь характеризуется тем, что все звенья цепи включают полиолефиновые волокна, более предпочтительно волокна из полимера СВМПЭ.
При установке цепи по изобретению являются подходящими для использования и надежными для безопасного закрепления тяжелого груза в экстремальных условиях, как, например, тяжелого военного летательного аппарата на палубе при продольной качке авианосца на неспокойном море или в грузовом летательном аппарате в турбулентной атмосфере.
Изобретение также относится к способу улучшения механических свойств, в частности, прочности цепи, соответствующей изобретению. Как это было установлено, механические свойства цепи, соответствующей изобретению, в частности ее прочность, могут быть улучшены путем предварительного растяжения цепи перед ее использованием ниже температуры плавления полиолефина, более предпочтительно в диапазоне 80-120°C, а наиболее предпочтительно 90-110°C.
В одном предпочтительном варианте осуществления способа цепь, соответствующую изобретения, подвергают предварительному растяжению при температуре, меньшей, чем температура плавления Tm полиолефина, в результате приложения статической нагрузки, составляющей по меньшей мере 20%, более предпочтительно по меньшей мере 40%, а наиболее предпочтительно по меньшей мере 60%, от разрывающей нагрузки цепи в течение периода времени, достаточного продолжительного для достижения необратимой деформации цепи в диапазоне от 2 до 20%, а более предпочтительно от 5 до 10%. Под термином необратимая деформация в настоящем документе понимается степень деформации, от которой цепь больше уже не может восстановиться.
Во втором предпочтительном варианте осуществления способа цепь, соответствующую изобретению, подвергают воздействию нескольких циклов нагружения. Предпочтительно количество циклов находится в диапазоне 2-25, более предпочтительно 5-15, а наиболее предпочтительно 8-12, в результате чего максимальная приложенная нагрузка является меньшей, чем 45% от разрывающей нагрузки цепи, более предпочтительно меньшей, чем 35% от разрывающей нагрузки цепи, а наиболее предпочтительно меньшей, чем 25% от разрывающей нагрузки цепи. В соответствии с изобретением возможно также снятие нагрузки с цепи во время циклического нагружения. Однако в одном предпочтительном способе минимальная приложенная нагрузка составляет по меньшей мере 1%.
В четвертом предпочтительном варианте осуществления цепь подвергают предварительному растяжению, как описано выше, при комнатной температуре.
Настоящее изобретение также относится к использованию цепи, соответствующей настоящему изобретению, для хранения, крепления, такого как крепление мусорного контейнера для бескрановой погрузки и выгрузки на грузовом автомобиле для перевозки мусорных контейнеров или фрахта на грузовых автомобилях коммерческого образца, прицепах с безбортовой платформой, обвязывания и найтования для работы с грузом и транспортирования груза, при подъеме и поднимании, трелевке, буксировке и такелажных работах, приведении в движение и передаче движения, швартовке, удерживании груза летательного аппарата или военного корабля и так далее.
Кроме того, настоящее изобретение также относится к использованию разделительного фрагмента для увеличения эффективности компонента, воспринимающего нагрузку, такого как цепь, где упомянутый разделительный фрагмент характеризуется толщиной Δ в местоположении контакта, через которое нагрузки непосредственно передаются между упомянутыми звеньями цепи, и соотношением Δ/τ =f, где τ представляет собой толщину любого из звеньев цепи в местоположении контакта, через которое нагрузки непосредственно передаются между упомянутыми звеньями цепи, а значение f находится в диапазоне от 0,10 до 2,50. Упомянутый разделительный фрагмент дополнительно описывается в настоящем документе.
Настоящее изобретение также относится к способу увеличения эффективности компонента, воспринимающего нагрузку, такого как цепь, путем использования разделительного фрагмента, характеризующегося толщиной Δ в местоположении контакта, через которое нагрузки непосредственно передают- 11 031281 ся между упомянутыми звеньями цепи, и соотношением Δ/τ = f, где τ представляет собой толщину любого из звеньев цепи в местоположении, через которое нагрузки передаются между упомянутыми звеньями цепи, а значение f находится в диапазоне от 0,10 до 2,50. Упомянутый разделительный фрагмент дополнительно описывается в настоящем документе.
Необходимо отметить, что настоящее изобретение относится ко всем возможным комбинациям признаков, перечисленных в формуле изобретения. Признаки, описанные в описании изобретения, кроме того, могут быть скомбинированы.
Кроме того, необходимо отметить, что термин включающий не исключает присутствия и других элементов. Однако также необходимо понимать и то, что в описании в отношении продукта, включающего определенные компоненты, также подразумевается и продукт, состоящий из данных компонентов. Аналогичным образом, также необходимо понимать, что в описании в отношении способа, включающего определенные стадии, также раскрывается и способ, состоящий из данных стадий.
Далее настоящее изобретение будет разъяснено при использовании следующих далее неограничивающих примеров.
Примеры
Материалы и методы
Характеристическую вязкость (IV) определяют в соответствии с документом ASTM-D1601/2004 при 135°C в декалине, при этом время растворения составляет 16 ч, в присутствии соединения ДБПК (2,6-ди-трет-бутилпаракрезол) в качестве антиоксиданта в количестве 2 г/л раствора, в результате экстраполяции вязкости, измеренной при различных концентрациях, к нулевой концентрации. Существует несколько эмпирических соотношений между значениями IV и Mw, но такое соотношение в большой степени зависит от молярно-массового распределения. Исходя из уравнения Mw = 5,37 · 104 [IV]1,37 (см. документ ЕР 0504954 А1), значение IV 4,5 дл/г будет эквивалентным значению Mw, составляющему приблизительно 422 кг/моль.
Линейную плотность нити определяют путем взвешивания 10 м нити и преобразования полученной величины в денье (граммы при расчете на 9000 м).
Количество боковых цепей в образце полимера СВМПЭ определяют с использованием метода ИКПФ (FTIR) в отношении полученной путем прямого прессования пленки с толщиной 2 мм, получая количественные характеристики поглощения в области 1375 см-1 с использованием калибровочной кривой на основании измерений при использовании метода ЯМР (как, например, в документе ЕР 0269151).
Прочность на разрыв (сН/дтекс) цепи определяют в результате деления предела прочности при разрыве цепи на массу единицы длины цепи.
Эффективность (%) цепи представляет собой прочность на разрыв цепи, поделенную на прочность на разрыв волоконных ингредиентов (то есть прочность на разрыв волоконных ингредиентов Dyneema® SK75 и SK78 составляет 35 сН/дтекс).
Пример 1
Испытание на растяжение (для измерения максимальной разрывающей нагрузки МРН, измеряемой в кгс (килограмм-сила)) проводили в отношении сухих образцов при использовании машины для испытания разрывающей нагрузки 13000 kN Horizontal bench fa. Staalkabel Mennens (Донген, Нидерланды) при температуре, составляющей приблизительно 16°C, и скорости 20 мм/мин. Максимальная длина зажима составляла 3 х 1050 мм = 3,15 м, а диаметр штифта составлял 220 мм. Цепи подвергали испытаниям при использовании соединительных скоб якорной цепи, соотношение между диаметром скобы и толщиной подвергаемого испытаниям изделия, соединенного с ней, составляло 5. Соединительные скобы якорной цепи компонуют в параллельной конфигурации для троса.
Измеряли максимальную разрывающую нагрузку (МРН), то есть, усилие, необходимое для полного разрушения сухого образца цепи из нити Dyneema® SK78 при 1760 дтекс (= 1760 г для 10000 м), доступной на коммерческих условиях в компании DSM Dyneema В. V., Нидерланды. Нить, изготовленная при использовании продукта Dyneema® SK78, характеризовалась начальной удельной прочностью нити 35 сН/дтекс. Полученные результаты продемонстрированы в таблице.
Изготавливали сплетенный трос из 12 прядей, имеющий вид конструкции 12 х [7 х (15 х 1760 дтекс)] для нити Dyneema® SK78 (сначала собирали 15 нитей из материала SK78 при линейной плотности 1760 дтекс, которые скручивали в одну нить низкого номера; после этого 7 данных нитей низкого номера перерабатывали для получения одного кабеля, а в заключение 12 данных кабелей перерабатывали для получения еще более крупного конечного троса). Первые кабели, полученные из собранных нитей, изготавливали при использовании машины Roblon TT & Strander, а после этого 12 данных кабелей сплетали при использовании машин Herzog SG and NG для получения конечного троса. Затем на поверхность троса наносили приблизительно 15 мас.% доступного на коммерческих условиях покрытия ICO-DYN-10.
Толщина троса τ составляла 18 мм. Погонная масса троса (измеренная гравиметрически) составляла 247 г.
Звенья цепи длиной в 1 м (при измерении от штифта до штифта) изготавливали в результате соединения в одну петлю свободных концов троса при использовании сращивания. После этого приблизитель
- 12 031281 но 20% поверхности каждого звена цепи (сердечника) инкапсулировали в трубчатый кожух (обкладку). Кожух наложили в местоположении, через которое нагрузки передаются между тремя звеньями цепи. Толщина разделительного фрагмента составляет 2 х толщина каждого кожуха в точке взаимного связывания между соседними звеньями цепи. Кожух, изготовленный из продукта Dyneema®, поставлялся компанией Marathon Ltd., Великобритания под коммерческим наименованием Triple A Plus™ и имел в ширину 50 мм и в толщину 10 мм. Масса каждого звена составляла приблизительно 1482 г.
Цепь изготавливали путем взаимного связывания трех изготовленных выше звеньев цепи. Конечная цепь имела эффективную толщину Δ = 10 мм, a f = Δ/τ = 10 мм/18 мм = 0,55. Значение МРН цепи оказалось равно 123110 кгс (1207710 Н), что соответствует сопротивлению разрыву 8,14 сН/дтекс. Эффективность цепи составляла 23%.
Сравнительный пример 1 (СП1)
Цепь, использованная в примере СП1, была той же самой, что и цепь, описанная в примере 1, с тем отличием, что на звенья цепи никакого кожуха не накладывали. Таким образом, цепь, описанная в примере СП1, не имела никакого разделительного фрагмента. Результаты продемонстрированы в таблице.
Значение МРН цепи оказалось равным 85430 кгс (838068 Н), что соответствует сопротивлению разрыву 5,6 сН/дтекс. Эффективность цепи составляла 16%.
Пример 2
Испытание на растяжение (для измерения значения МРН) проводили в отношении сухих образцов при использовании машины для испытания разрывающей нагрузки 1000 kN Horizontal bench fa. ASTEA (Ситтард, Нидерланды) при температуре, составляющей приблизительно 16°C, и скорости 20 мм/мин. Максимальная длина зажима составляла 1,2 м, а диаметр штифта составлял 150 мм. Цепи подвергали испытаниям при использовании соединительных скоб якорной цепи, соотношение между диаметром скобы и толщиной подвергаемого испытаниям изделия, соединенного с ней, составляло 5. Соединительные скобы якорной цепи компонуют в параллельной конфигурации для троса.
Определяли максимальную разрывающую нагрузку (МРН), то есть усилие, необходимое для полного разрушения сухого образца цепи из нити Dyneema® SK75 при 1760 дтекс (= 1760 г для 10000 м), доступной на коммерческих условиях в компании DSM Dyneema В. V., Нидерланды. Нить, изготовленная при использовании продукта Dyneema® SK75, характеризовалась начальной удельной прочностью нити 35 сН/дтекс. Полученные результаты продемонстрированы в таблице.
Изготавливали свитый трос из 3 прядей, имеющий вид конструкции 3х[8х(10х 1760 дтекс)] и включающий нить Dyneema® SK75. В частности, при использовании машины Roblon TT & Strander изготавливали конструкцию [8 мультифиламентных нитей х (10 х 1760 дтекс для филаментов, скрученных друг с другом)] и после этого при использовании машин Herzog SG and NG скручивали 3 пряди. Затем на поверхность троса наносили приблизительно 15 мас.% доступного на коммерческих условиях покрытия ICO-DYN-10. Толщина троса τ составляла 6 мм. Погонная масса троса (измеренная гравиметрически) составляла 43 грамма на метр. Длина звена на основе троса составляла 300 мм.
Звенья цепи длиной в 300 мм (при измерении от штифта до штифта) изготавливали путем соединения в систему из 6 петель свободных концов троса с использованием сращивания. Масса каждого звена составляла 155 г.
Звено цепи из 6-слойного полотна конструировали из полосы узкого тканого полотна, включающей продукт Dyneema® SK75, с шириной 25 мм и длиной 400 мм. Полоса доступна на коммерческих условиях в компании Guth & Wolf (серебристо-серое тканое полотно при 1 (25,4 мм)) с номинальным пределом прочности при разрыве 5 тонн (49 кН) и массой отрезка 44 г/м. Производили в совокупности 6 закручиваний при приблизительно 2 м полосы. Таким образом полученное звено при кручении на 180° имело приблизительные длины окружностей 400 мм (внутренняя) и 465 мм (внешняя), а толщина звеньев из 6 слоев составляла 8 мм. 2 конца стропы, перекрывающиеся приблизительно на 50 мм, прострачивали друг с другом через толщину звена при кручении на 180° на длине в 40 мм путем прострачивания от компании MW stitch с использованием швейной нити Xtreme-tech 20/40 (Amann, Германия). Звено цепи имело массу, составляющую приблизительно 500 г, что соответствовало 6 закручиваниям материала полосы. На внутренней окружности звена цепи с звеном цепи в результате того же самого прострачивания соединяли 9 слоев полосы полотна с шириной 50 мм, связанной из продукта Dyneema® fiber SK75 (1760 дтекс), от компании Marathon Ltd., Великобритания. Совокупная масса данного объединенного конического разделительного фрагмента, полученного из полосы с шириной 50 мм и полосы с шириной 25 мм с улучшенным согласовыванием со звеньями троса синтетической цепи, достигала приблизительно 1 кг нити.
После этого изготавливали цепь с тремя звеньями цепи путем взаимного связывания в следующей далее последовательности: одно звено цепи, изготовленное из свитого троса, с одним звеном цепи из 6слойного полотна со звеном цепи из полосы 9-слойного полотна и со вторым звеном цепи, изготовленным из свитого троса, еще раз. Масса цепи с 3 звеньями составляла 1,615 кг. Совокупная длина данной цепи с тремя звеньями достигала 1 м, что соответствует линейной плотности 1615000 текс. В отсутствие специального сопряжения на основе полотна чистая линейная плотность троса составляла 506880 текс.
- 13 031281
Значение МРН цепи оказалось равным 62330 кгс (610834 Н), что обеспечивает сопротивление разрыву 3,78 Н/текс. Однако чистая эффективность троса на основании чистой линейной плотности троса достигала 610834 Н/506880 текс = 12,05 сН/дтекс. Таким образом, эффективность цепи из троса, скорректированная на разделительный фрагмент на основе полотна 6 + 9, доходила до 33%.
Конечная цепь имела эффективную толщину Δ = 13 мм, a f = Δ/τ =13 мм/6 мм = 2,16.
Сравнительный пример 2 (СП2)
Цепь, использованная в примере СП1, была той же самой, что и цепь, описанная в примере 2, с тем отличием, что цепь, описанная в примере СП1, не включала сопряжения. Результаты продемонстрированы в таблице.
Значение МРН цепи оказалось равным 27200 кгс (266560 Н), что соответствует сопротивлению разрыву только 5,25 сН/дтекс. Эффективность цепи на основе троса теперь при отсутствии сопряжения разделительного фрагмента достигала только 15%.
Пример 3
Звено цепи из 8-слойного полотна конструировали из полосы узкого тканого полотна, включающей продукт Dyneema® SK75, с шириной 25 мм. Полоса доступна на коммерческих условиях в компании Guth & Wolf (серебристо-серое тканое полотно при 1 (25,4 мм)) с номинальным пределом прочности при разрыве 5 тонн (49 кН) и массой отрезка 44 г/м. Длину полосы плотно закручивали для получения 0образного звена (петли), демонстрирующего кручение на 180° в каждом закручивании полосы. Производили в совокупности 8 закручиваний при приблизительно 2,5 м полосы. Полученное таким образом звено при кручении на 180° имело приблизительные длины окружностей 110 мм (внутренняя) и 134 мм (внешняя), а толщина звеньев из 8 слоев составляла 12 мм. 2 конца стропы, перекрывающиеся приблизительно на 110 мм, прострачивали друг с другом через толщину звена при кручении на 180° на длине в 110 мм путем прострачивания от компании MW stitch при использовании швейной нити Xtreme-tech 20/40 (Amann, Германия). Скрученное звено цепи имело массу, составляющую приблизительно 110 г.
Цепь получали в результате взаимного связывания трех звеньев цепи, изготовленных выше. Масса цепи с 3 звеньями составляла 330 г.
Сопряжение получали в результате перекрывания двух полотен под углом, составляющим приблизительно 90°, при этом каждое полотно имеет ширину 50 мм и длину 150 мм, а после этого прострачивания двух пересекающихся полотен с коробчатым рисунком из Х-образных стежков при использовании швейной нити Xtreme-tech 20/40 (Amann, Германия). Полотно доступно на коммерческих условиях в компании Guth & Wolf (голубое тканое полотно при 2 (50,8 мм)) с номинальным пределом прочности при разрыве 8 тонн (80 кН) и массой отрезка 88 г/м. 2 конца пересекающегося полотна прострачивали друг с другом по всей ширине в 25 мм при использовании швейной нити Xtreme-tech 20/40 (Amann, Германия). Данные два конца смыкали друг с другом при использовании кабельной стяжки таким образом, чтобы сопряжение не могло бы выскользнуть из цепи. Данные кабельные стяжки перепускали через прошитый вырез. Таким образом, кабельные стяжки функционировали в качестве стабилизатора, удерживая разделительные фрагменты в желательном местоположении и предотвращая их выдавливание из участка сопряжения во время нагружения.
Пересекающиеся полотна прикрепляли внутри петли полученного выше звена цепи из 8-слойного полотна в местоположении, где взаимно связываются каждые два соседних звена цепи в результате смыкания концов для простроченных концов при использовании двух кабельных стяжек.
Значение МРН цепи оказалось равным 29279 кгс (286934,2 Н). Массу цепи измерили равной 500 г/м, соответственно, 500000 текс. Это соответствует сопротивлению разрыву 5,73 сН/дтекс. Это соответствует эффективности нити, составляющей приблизительно 16%.
Конечная цепь имела эффективную толщину Δ = 12 мм, a f = Δ/τ =12 мм/8 мм = 1,5.
Сравнительный пример 3 (СП3)
Цепь, использованную в примере СП3, изготавливали тем же самым образом, что и цепь, описанную в примере 3, при том отличии, что цепь, описанная в примере СП3, не включала сопряжения. Значение МРН цепи оказалось равным 22759 кгс (223038,2 Н), что соответствует сопротивлению разрыву 4,46 сН/дтекс. Эффективность цепи в отсутствие разделительного фрагмента достигала только 9%, что значительно уступает тому, что имеет место в примере 3. ____________________________
Цепь Значение МРН цепи (кгс) Прочность цепи на разрыв (сН/дтекс) Эффективность цепи (%)
Пр. 1 123110 8,14 23%
СП1 85430 5,6 16%
Пр . 2 62330 12,05 33%
СП2 27200 5,25 15%
Пр. 3 29279 5,73 16%
СПЗ 22759 4,46 9%

Claims (13)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Цепь, включающая множество звеньев цепи, содержащих полимерное волокно, где упомянутая цепь включает по меньшей мере один разделительный фрагмент, характеризующийся толщиной Δ между
    - 14 031281 двумя соседними звеньями цепи в местоположении контакта, через которое нагрузки непосредственно передаются между упомянутыми соседними звеньями цепи, и соотношением Δ/τ = f, где τ представляет собой толщину любого из звеньев цепи в местоположении, через которое нагрузки передаются между упомянутыми звеньями цепи, а значение f находится в диапазоне от 0,10 до 2,50, причем форма разделительного фрагмента такова, что предотвращается непосредственный контакт между звеньями цепи, передающий нагрузку.
  2. 2. Цепь по п.1, где значение f находится в диапазоне от 0,50 до 2,50.
  3. 3. Цепь по любому из предшествующих пунктов, где звенья цепи включают свитое, скрученное, сплетенное или сотканное полимерное волокно.
  4. 4. Цепь по любому из предшествующих пунктов, где каждое местоположение контакта, через которое нагрузки непосредственно передаются между звеньями цепи, включает разделительный фрагмент.
  5. 5. Цепь по любому из предшествующих пунктов, где полимерное волокно включает полиолефиновое волокно.
  6. 6. Цепь по любому из предшествующих пунктов, где полимерное волокно включает волокно из сверхвысокомолекулярного полиэтилена.
  7. 7. Цепь по любому из предшествующих пунктов, где разделительный фрагмент содержит материал, выбранный из группы, включающей металлы, древесину, полимеры, текстили, волокна.
  8. 8. Цепь по любому из предшествующих пунктов, где разделительный фрагмент включает волокна, выбранные из группы, состоящей из полимерных волокон и металлических волокон.
  9. 9. Цепь по любому из предшествующих пунктов, где разделительный фрагмент включает полиолефиновые волокна, предпочтительно волокна из сверхвысокомолекулярного полиэтилена.
  10. 10. Цепь по любому из предшествующих пунктов, где по меньшей мере одно звено цепи включает кожух, при этом разделительный фрагмент представляет собой часть кожуха в местоположении контакта, через которое нагрузки непосредственно передаются между соседними звеньями цепи.
  11. 11. Цепь по п.10, где кожух покрывает вплоть до 90%, предпочтительно вплоть до 80%, а более предпочтительно вплоть до 70% от поверхности по меньшей мере одного звена цепи.
  12. 12. Применение цепи по любому из предшествующих пунктов для хранения, крепления, обвязывания и найтования для работы с грузом и транспортирования груза, при подъеме и поднимании, трелевке, буксировке и такелажных работах, приведении в движение и передаче движения, швартовке, удерживании груза летательного аппарата или военного корабля.
  13. 13. Применение разделительного фрагмента для увеличения эффективности компонента цепи, воспринимающего нагрузку, где упомянутый разделительный фрагмент характеризуется толщиной Δ между двумя соседними звеньями цепи в местоположении контакта, через которое нагрузки непосредственно передаются между упомянутыми соседними звеньями цепи, и соотношением Δ/τ = f, где τ представляет собой толщину любого из звеньев цепи в местоположении контакта, через которое нагрузки непосредственно передаются между упомянутыми звеньями цепи, а значение f находится в диапазоне от 0,10 до 2,50, причем форма разделительного фрагмента такова, что предотвращается непосредственный контакт между звеньями цепи, передающий нагрузку.
    Фиг. 1
EA201691210A 2013-12-10 2014-12-09 Цепь, включающая полимерные звенья и разделительный фрагмент EA031281B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13196497 2013-12-10
PCT/EP2014/077093 WO2015086627A2 (en) 2013-12-10 2014-12-09 Chain comprising polymeric links and a spacer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201691210A1 EA201691210A1 (ru) 2016-11-30
EA031281B1 true EA031281B1 (ru) 2018-12-28

Family

ID=49880386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201691210A EA031281B1 (ru) 2013-12-10 2014-12-09 Цепь, включающая полимерные звенья и разделительный фрагмент

Country Status (10)

Country Link
US (1) US9879757B2 (ru)
EP (1) EP3080480A2 (ru)
JP (1) JP6541234B2 (ru)
KR (1) KR20160096091A (ru)
CN (1) CN105829216B (ru)
AU (1) AU2014363583B2 (ru)
CA (1) CA2929745A1 (ru)
EA (1) EA031281B1 (ru)
MX (1) MX2016007435A (ru)
WO (1) WO2015086627A2 (ru)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3025073B1 (fr) * 2014-08-29 2016-09-30 Alessia Cianflone Procede de realisation d'une piece ornementale a anneaux entrelaces
BR112017025145A2 (pt) * 2015-05-28 2018-08-07 Dsm Ip Assets Bv ligação de cadeia híbrida
US11242625B2 (en) 2015-05-28 2022-02-08 Dsm Ip Assets B.V. Hybrid chain link
EP3303876A1 (en) 2015-05-28 2018-04-11 DSM IP Assets B.V. Polymeric chain link
NO20170954A1 (en) 2017-06-13 2018-12-14 Van Beest Norway As A chain formed of linked flexible loops, and an apparatus and a method of manufacture of said loops
US11305684B1 (en) 2018-12-02 2022-04-19 Peck & Hale, L.L.C. Cargo securing systems with synthetic tiedown chains
NO20191175A1 (en) 2019-10-01 2021-04-02 Van Beest Int B V A connection member and a method of configuring said member
CN113021853B (zh) * 2021-03-24 2022-09-02 哈尔滨复合材料设备开发有限公司 一种用于生产纤维复合材料环链的缠绕装置及缠绕方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1185563A (fr) * 1956-11-05 1959-08-03 Kettenwerke Schlieper G M B H Chaîne en matériau synthétique
LU39593A1 (ru) * 1960-09-19 1961-03-01
US3153898A (en) * 1962-02-19 1964-10-27 Kettenwerke Schlieper G M B H Ringshaped members made from plastic material
JPH03204423A (ja) * 1989-12-29 1991-09-06 Toshio Yoshino リンクチェーンの繊維入り合成樹脂製環状リンク
WO2009115249A1 (en) * 2008-03-17 2009-09-24 Dsm Ip Assets B.V. Chain comprising links

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US540498A (en) * 1895-06-04 klatte
SE341456B (ru) * 1970-06-17 1971-12-27 Spanset Inter Ag
US4022507A (en) 1976-03-17 1977-05-10 Marino Systems, Inc. Self-cinching cargo sling
CA1077088A (en) 1977-09-07 1980-05-06 Svensk Lasthantering Lindahl (Bengt) Ab Roundsling
NL177759B (nl) 1979-06-27 1985-06-17 Stamicarbon Werkwijze ter vervaardiging van een polyetheendraad, en de aldus verkregen polyetheendraad.
NL177840C (nl) 1979-02-08 1989-10-16 Stamicarbon Werkwijze voor het vervaardigen van een polyetheendraad.
US4413110A (en) 1981-04-30 1983-11-01 Allied Corporation High tenacity, high modulus polyethylene and polypropylene fibers and intermediates therefore
US4384016A (en) 1981-08-06 1983-05-17 Celanese Corporation Mutiaxially oriented high performance laminates comprised of uniaxially oriented sheets of thermotropic liquid crystal polymers
US4663101A (en) 1985-01-11 1987-05-05 Allied Corporation Shaped polyethylene articles of intermediate molecular weight and high modulus
WO1986004936A1 (en) 1985-02-15 1986-08-28 Toray Industries, Inc. Polyethylene multifilament yarn
JPH06102846B2 (ja) 1985-05-01 1994-12-14 三井石油化学工業株式会社 超高分子量ポリエチレン延伸物の製造方法
DE3675079D1 (de) 1985-06-17 1990-11-29 Allied Signal Inc Polyolefinfaser mit hoher festigkeit, niedrigem schrumpfen, ultrahohem modul, sehr niedrigem kriechen und mit guter festigkeitserhaltung bei hoher temperatur sowie verfahren zu deren herstellung.
US4779411A (en) * 1985-12-02 1988-10-25 Link Enterprises Corporation Flexible, non-metallic rigging chain
IN170335B (ru) 1986-10-31 1992-03-14 Dyneema Vof
JPH01172194A (ja) * 1987-12-26 1989-07-07 Link Enterp Corp 可撓性索具チェーン及びその成形方法
US4850629A (en) 1988-02-04 1989-07-25 St Germain Dennis Multiple path sling construction
DE68909382T2 (de) 1988-12-21 1994-04-14 Nippon Oil Co Ltd Kontinuierliches Verfahren zum Herstellen hochfester und hochelastischer Polyolefinwerkstoffe.
NL9100279A (nl) 1991-02-18 1992-09-16 Stamicarbon Microporeuze folie uit polyetheen en werkwijze voor de vervaardiging daarvan.
CN2181566Y (zh) * 1993-08-21 1994-11-02 李辉 可缩性防倒链
US6448359B1 (en) 2000-03-27 2002-09-10 Honeywell International Inc. High tenacity, high modulus filament
ATE535633T1 (de) 2004-01-01 2011-12-15 Dsm Ip Assets Bv Verfahren zur herstellung von hochleistungsfähigem polyethylen- multifilamentgarn
ES2571787T3 (es) 2007-01-22 2016-05-26 Dsm Ip Assets Bv Cadena que comprende una pluralidad de eslabones interconectados
DK2693159T3 (en) 2007-11-01 2018-03-12 Dsm Ip Assets Bv Plate of material and process for its manufacture
BR112014030653B1 (pt) 2012-06-11 2021-11-23 Dsm Ip Assets B.V. Artigo com formato contínuo, método de obtenção do mesmo e uso do artigo ou do método de obtenção

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1185563A (fr) * 1956-11-05 1959-08-03 Kettenwerke Schlieper G M B H Chaîne en matériau synthétique
LU39593A1 (ru) * 1960-09-19 1961-03-01
US3153898A (en) * 1962-02-19 1964-10-27 Kettenwerke Schlieper G M B H Ringshaped members made from plastic material
JPH03204423A (ja) * 1989-12-29 1991-09-06 Toshio Yoshino リンクチェーンの繊維入り合成樹脂製環状リンク
WO2009115249A1 (en) * 2008-03-17 2009-09-24 Dsm Ip Assets B.V. Chain comprising links

Also Published As

Publication number Publication date
US9879757B2 (en) 2018-01-30
JP6541234B2 (ja) 2019-07-10
CN105829216B (zh) 2019-04-09
MX2016007435A (es) 2016-10-03
AU2014363583A1 (en) 2016-06-02
WO2015086627A2 (en) 2015-06-18
KR20160096091A (ko) 2016-08-12
CN105829216A (zh) 2016-08-03
CA2929745A1 (en) 2015-06-18
WO2015086627A3 (en) 2015-11-19
AU2014363583B2 (en) 2017-12-21
JP2017500498A (ja) 2017-01-05
US20160281820A1 (en) 2016-09-29
EP3080480A2 (en) 2016-10-19
EA201691210A1 (ru) 2016-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9879757B2 (en) Chain comprising polymeric links and a spacer
US8171714B2 (en) Chain comprising a plurality of interconnected links
US20220153557A1 (en) Endless shaped article
US11674562B2 (en) Chain with endless braided chain-link
US11773517B2 (en) Hybrid chain link
US10870930B2 (en) Hybrid chain link
EP3303875B1 (en) Hybrid chain link
US20180119776A1 (en) Polymeric chain link

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU