EP1721039B1 - Kernmantelseil - Google Patents

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EP1721039B1
EP1721039B1 EP05706534A EP05706534A EP1721039B1 EP 1721039 B1 EP1721039 B1 EP 1721039B1 EP 05706534 A EP05706534 A EP 05706534A EP 05706534 A EP05706534 A EP 05706534A EP 1721039 B1 EP1721039 B1 EP 1721039B1
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EP
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fibres
longitudinal
fibre
core
cover
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Ruedi Hess
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Textilma AG
Original Assignee
Textilma AG
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a kernmantel rope according to claim 1.
  • a kernmantel cable that combines a plurality of core fiber bundles as a core and is surrounded by an intermediate jacket.
  • To the intermediate coat is a braided outer coat of monofilament yarns. Core, sheath and jacket are not connected to each other and therefore slip each other, which proves to be disadvantageous in the use of kernmantel rope.
  • a kernmantel rope which consists of a braided core, which in turn is formed by a plurality of core fiber bundles.
  • the core is surrounded by a likewise braided coat.
  • Core and jacket are not connected to each other and thus not slip resistant. In use, thickening or thinning is formed, which is disadvantageous.
  • WO 03/027383 is a rope-like structure, in particular kernmantel ropes, cords and ropes, known in which the individual fibers, yarns or skeins of yarn are interconnected so that they are mutually slip-resistant.
  • Such rope-like structures have an increased strength in the expansion behavior and increased knot strength.
  • AT 358433 is a rope, in particular a mountain rope, known in a core-sheath construction, in which the sheath threads are guided so that they lie as lichen pattern patterning outward in color or for better retention of the sheath are located inside the core.
  • the core yarns are held by tubular braids.
  • ropes are known with a core and a sheath or cords, which are usually made of different braided strands, as a hollow braid without core or strands, or manufactured.
  • loops can be formed at one end with so-called 'splicing' with such cords.
  • Fig. 1 shows the schematic structure of a kernmantel rope according to the invention.
  • a kernmantel cable 10 has an inner core region 1 and a jacket region 2 surrounding it.
  • the core region 1 consists of at least one core 3, which in turn is formed from a multiplicity of fibers, yarns, twine strands and / or at least one cord, and which as a whole is referred to as the "inner core region 1 and the jacket region 2" so-called.
  • Kernfasergetrucke 5 are designated.
  • the jacket region 2 comprises a jacket 4, which in turn is formed from a large number of fibers, yarns, yarn strands and / or at least one further cord, and will be referred to in the following as a so-called sheath fiber structure 6.
  • Core fiber structure 5 and sheath fiber structure 6 consist of longitudinal fibers and are summarized below as longitudinal fiber structure 40.
  • the jacket is mounted on the at least one core mutually slip-resistant. It can also be several coats with different fibers slip resistant with the at least one core are mutually non-slip.
  • At least one further fiber 50 which is essentially transverse to the longitudinal fiber structure 40, or a fiber bundle holds the longitudinal fibers in the longitudinal fiber structure 40 against each other, or mutually together.
  • the term 'fiber 50' will always also be understood as a fiber bundle.
  • the fiber 50 is substantially transverse to the longitudinal fibers 40 to the longitudinal fibers or extends at an almost arbitrary angle to the longitudinal fibers, but usually at an angle which is less than 45 °. But it can also be an angle of 45 ° to 90 ° or exactly 90 °. More specific arrangements of the fiber 50 will be described later.
  • slipping of the mantle on the core is one of kernmantel ropes - like already stated - known, but highly undesirable property.
  • Suitable fibers include PBO, Polyolefin Polyamide, Polyester, Dyneema, Aramid, Vectran and Zylon for high strength applications, Aramid, Nomex and monofilament yarns for heat and flame resistant applications, polypropylene, polyamide, polyester and monofilament UV resistant, polypropylene and nonwoven yarns Monofilament yarns for buoyant and polyamide, polyester and monofilament yarns for cut and shear resistant applications.
  • Transverse fiber bundles consist of monofilament, multifilament or staple fibers. They are twisted, twisted or processed as a parallel fiber bundle. Also mixed fibers of different fibers are used. Any combination of individual fibers is conceivable.
  • the primary function of the fiber 50 lies in this Abbindvorgang.
  • the same fiber after the 'setting' continues to the next Abbindstelle, what the fiber is usually parallel to the longitudinal fibers, which is equivalent to a 'displacement' of Abbindstellen.
  • This continuation of the fiber 50 is a secondary function, which is why the term 'substantially transverse' appears apt.
  • the individual yarn strands and fibers used for this purpose which may vary in thickness, strength and color, are connected virtually immovably to the longitudinal fibers of the longitudinal fiber structure 40.
  • Fig. 2 shows a first embodiment of a Kernmantelseils with an intermediate sheath and transverse other fibers.
  • the core 3 has high performance fibers in the core fiber structure 5 with fibers such as Polyamide (PA), Polyester (PES), Low Density Polyester (PEN), Aramid, Dyneema, Vectran or Zylon.
  • the intermediate sheath 8 consists of so-called. Damping yarns, such as monofilament or elastic yarns which have a high compression property, while the sheath 4 of sheath fibers in the sheath structure 6, such as polyester or polyamide, consisting of a high abrasion, cutting or Have edge resistance.
  • the high-performance fibers of the core fiber structure 5 and the sheath fibers of the sheath structure 6, also referred to as longitudinal fibers of the longitudinal fiber structure 40, are bound or wrapped by further approximately transversely lying fibers 50, wherein the fibers 51 surround the longitudinal fibers as a whole outside, while others Fibers 51 'surround the longitudinal fibers only alternately, ie it is only every second outer longitudinal fiber tied off before. As fibers 51, 51 'polyamide was used.
  • the at least one further fiber 50 has a higher strength compared to the longitudinal fibers of the longitudinal fiber structure 40 and the longitudinal fibers wrap and bind differently, a kernmantel rope with a higher flexural strength and strength and thus a higher rigidity results.
  • the core is e.g. Made of high-strength aramid fibers and the one, or at most several coats of heat-resistant Nomex fibers, so the Kernmantelseil is particularly well suited for rescue operations as a heat-resistant rope in the fire department and army.
  • the mixing, or compound, of the core fibers in at least one cladding region may be small, i. less than 3%. It does not need to be present at the same time a mixing of sheath fibers in the core area. If this is true, it is also said that there is little mixing, i. it is less than 3%. Core fibers are then present in at least one jacket region, while sheath fibers are present in the core region. This applies above all to applications of dynamic and static kernmantel ropes used today.
  • Fig. 3 shows a second embodiment of a Kernmantelseils of the same materials of different thickness and strength.
  • a Kernmantelseil has longitudinal fibers, wherein the outer sheath fibers are thicker than the Core fibers. The outer sheath fibers are tied alternately with the other fiber 50. This results in a higher strength in the jacket area.
  • the kernmantel rope may also have a surface similar to a twisted rope.
  • Core and sheath fibers are made of polyester and the transverse fibers of polyamide.
  • the longitudinal fibers of the longitudinal fiber structure 40 are generally mixed as core and sheath fibers, wherein the sheath fibers form part of the core and the core fibers form part of the sheath. They are tied simultaneously by at least one further fiber 50 having a higher strength with respect to the longitudinal fibers, the further fiber having a different thickness, strength or extensibility.
  • Fig. 4 shows the schematic structure of a low-expansion kernmantel rope.
  • a kernmantel rope consists of individual fibers, yarns or strands of yarn as longitudinal fibers of the longitudinal fiber structure 40, which are connected to one another or are present such that the fibers, yarns or yarn strands are mutually non-slip.
  • At least one further transverse or transverse fiber 50 or a fiber bundle binds the longitudinal fibers over and over again, as a result of which the longitudinal fibers are held immovably to one another or are held in place.
  • In appearance it looks like a twisted or braided rope, but it has at least 10% higher tensile strength and at least 10% higher knot strength over conventional ropes.
  • a positive feature is that it does not fray or turn up at the cut end. With this rope construction as many yarns are parallel or are additionally stretched or pre-stretched.
  • the fibers in the core region are said to be extremely parallel and are partially pre-stretched, while the fibers are wrapped around the cladding region, thereby being more flexible, abrasion and cut resistant, and also significantly increasing UV resistance.
  • Does the at least one further fiber 50 compared to the longitudinal fibers of the longitudinal fiber structure 40 has a higher elasticity and binds them to the longitudinal fibers From a core made of high-strength aramid fibers and a shell of heat-resistant Nomex fibers or abrasion-resistant, cut-resistant and / or flame-retardant, heat-, acid- or UV-resistant fibers and / or yarns results in a typical fire brigade.
  • Other typical applications are found generally in rescue operations as ropes instead of steel cables, as a load cable with small bending changes or as a replacement of twisted ropes.
  • the core has ultra-high strength fibers, some of which are pre-stretched or stretched, and if the sheath is made of UV-resistant, abrasion-resistant and cut-resistant yarns and / or fibers, typical characteristics of a sailboat result.
  • Fig. 5 shows a third embodiment of a Kernmantelseils with particularly fall-absorbing properties.
  • a kernmantel rope can also be made as fall-damping as possible from yarns which consist of as many fibrils as possible and form a cord 20, wherein the core fiber structures are often looped around with at least one further fiber 50 or a fiber bundle.
  • a plurality of fibers 50 different in material and properties, are used to enclose one or more of the cords in any pattern.
  • cords are used in the core of a kernmantel rope according to the invention. Thanks to the good damping properties achieved, this construction is ideal for dynamic mountain ropes. Because of the good fall-damping properties, yarns of polyamide, polyester or POY yarns are predominantly used here.
  • Fig. 6 shows a kernmantel rope with a label.
  • a longitudinal fiber structure 40 by means of the at least one further fiber 50 or a fiber bundle, an inscription 52 has been worked into the outer surface of the structure continuously in the longitudinal direction of the kernmantel rope.
  • the good readability is substantially supported by a clever color choice of the fiber 50 and / or individual longitudinal fibers.
  • Fig. 7 shows a Kernmantelseil with a running name.
  • a running designation 53 has been incorporated into the outer surface of the structure of the kernmantel rope by means of the at least one further fiber. This is eg a ring marking with running numbering.
  • the surfaces of the intervals 54 ', 54 "between the designations have been identified, like the designations 53, on the one hand, and on the other hand, by a corresponding incorporation into the structure of the surfaces, for example the surface of the interval 54' appears hatched and those of the interval 54 "dashed longitudinally.
  • Such a design of the cable surface is advantageous and very user-friendly.
  • Fig. 8 shows the schematic structure of a sailboat or an extremely static high performance rope.
  • Kernmantel ropes, similarly braided, twisted ropes, or similar construction or design are made in place of the standard core construction of high performance static ropes with minimum elongation so that the extremely high strength high performance fibers in the core are very parallel and have significantly reduced elongation and tear strength This results in improved static properties even with the same or reduced diameters.
  • These longitudinal fibers of the longitudinal fiber structure 40 may be pre-stretched or pre-stretched.
  • the fibers of the sheath can give much more abrasion-resistant, moisture-insensitive and cut-resistant properties, whereby core 3 and sheath 4 are connected to one another by one or more yarns running in the other direction, or further fibers 50, such that even with very different fiber properties Sheath slip or additional stretching may occur.
  • FIG. 9 shows a Kernmantelseil with a cavity.
  • a longitudinal fiber structure 40 has in the core 3 very high strength high performance fibers with a significantly reduced elongation and a higher tensile strength, resulting in improved static properties even at the same or reduced diameters. These core fibers surround a cavity 55 located in the center of the core.
  • the longitudinal fibers of the core, intermediate sheath and sheath are connected to one another by at least one further transverse fiber 50 such that no sheath slip occurs even with very different fiber properties.
  • the intermediate sheath consists of different or the same fibers as those of the core or the sheath. This results in a soft, flexible structure which allows the formation of a damping cushion, or an air cushion under the jacket and coupled with the abrasion-resistant, edge-resistant, cut-resistant fibers and fiber structures of the shell has an extremely improved edge strength.
  • the fiber structure of the intermediate sheath in this case has finely structured micro-cavities or micro-bubbles.
  • the cavity 55 is also referred to as a 'soft core center'.
  • the inventive construction looks like braided ropes in appearance. Such Kernmantelseil is particularly cut resistant and is particularly suitable for rescue missions of any kind.
  • FIG. 10 shows a Kernmantelseil with a change in the cross section.
  • a kernmantel rope having a substantially circular cross section 61 changes the cross section 63 to an oval or flat shape during the manufacturing process at at least one arbitrary point 62.
  • the rope can be eg easier and better attached, sewn or clamped.
  • the changes in cross section can be made once or several times.
  • the oval shape can become a flat shape and later a round shape.
  • the transverse fibers 50, or fiber bundles often bind the longitudinal fibers, so that the kernmantel rope avon appears to be surrounded by a network.
  • Kernmantel ropes of this type are sewable and do not need to be spliced, which is a major simplification in the assembly for end connections.
  • Kernmantelseile can be produced according to the invention, the appearance Similar to a twisted rope and consist in the core area of other extreme high stress fibers such as high strength aramid fibers or Vectran, Zylon.
  • the protective jacket may consist of fibers and / or yarns which form a UV protection or a particularly abrasion-resistant jacket.
  • At the section of such Kernmantelseile are sewable and therefore need not be spliced.
  • such a Kernmantelseil does not turn on the interface.
  • the embodiments of such Kernmantelseile are extremely diverse and can not be enumerated here conclusively.
  • Kernmantel cables according to the invention are used in work safety, in water, sailing and mountain sports, as well as in police, fire and army. Kernmantel ropes according to the invention are used for leisure and hobby, mainly as a replacement of braided or twisted ropes.

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  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Ropes Or Cables (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)
  • Braiding, Manufacturing Of Bobbin-Net Or Lace, And Manufacturing Of Nets By Knotting (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kernmantelseil gemäss Patentanspruch 1.
  • Nach der US 4,640,178 ist ein Kernmantelseil bekannt, das eine Vielzahl von Kernfaserbündeln als Kern zusammenfasst und von einem Zwischenmantel umgeben ist. Um den Zwischenmantel befindet sich ein geflochtener aussenliegender Mantel aus Monofilgarnen. Kern, Zwischenmantel und Mantel sind untereinander nicht verbunden und rutschen deshalb gegenseitig, was sich im Gebrauch des Kernmantelseils nachteilig erweist.
  • Nach der US 4,170,076 ist ein Kernmantelseil bekannt, das aus einem geflochtenen Kern besteht, der seinerseits von einer Vielzahl von Kernfaserbündeln gebildet wird. Der Kern ist von einem ebenfalls geflochtenen Mantel umgeben. Kern und Mantel sind untereinander nicht verbunden und damit nicht rutschfest. Es bilden sich im Gebrauch Verdickungs-, bzw. Dünnstellen was nachteilig ist.
  • Nach der WO 03/027383 ist ein seilartiges Gebilde, insbesondere Kernmantelseile, Kordeln und Seile, bekannt, bei denen die einzelnen Fasern, Garne oder Garnstränge untereinander so verbunden sind, dass diese gegenseitig rutschfest vorliegen. Derartige seilartige Gebilde weisen eine erhöhte Festigkeit im Dehnungsverhalten und eine erhöhte Knotenfestigkeit auf.
  • Nach der AT 358433 ist ein Seil, insbesondere ein Bergseil, in einer Kern-Mantelkonstruktion bekannt, bei dem die Mantelfäden so geführt sind, dass diese als Flecht-musterbildung farbig nach aussen liegen oder zur besseren Halterung des Mantels nach innen am Kern liegen. Die Kerngarne werden von Schlauchgeflechten gehalten.
  • Im Weiteren sind Seile mit einem Kern und einem Mantel oder Kordeln bekannt, die üblicherweise aus verschiedenen geflochtenen Strängen, als Hohlgeflecht ohne Kern oder aus Strängen gedreht, bzw. gefertigt werden. Dadurch können mit solchen Kordeln Schlaufen an einem Ende mit sogenanntem 'Spleissen' gebildet werden. Diese Eigenschaften werden vorwiegend im Segelsport geschätzt und angewendet. Spleissen ist aber aufwendig und daher teuer.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kernmantelseil vorzuschlagen, bei der die einzelnen Fasern, Garne oder Garnstränge als Längsfasern untereinander so verbunden sind, dass die Fasern, Garne oder Garnstränge gegenseitig rutschfest vorliegen, wodurch die erwähnten Nachteile behoben werden.
  • Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe mit einem Kernmantelseil gemäss dem Wortlaut nach Patentanspruch 1 gelöst.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    Schematischer Aufbau eines erfindungsgemässen Kernmantelseils
    Fig. 2
    Erstes Ausführungsbeispiel eines Kernmantelseils mit einem Zwischenmantel und querliegenden weiteren Fasern
    Fig. 3
    Zweites Ausführungsbeispiel eines Kernmantelseils aus gleichen Materialien von unterschiedlicher Dicke und Festigkeit
    Fig. 4
    Schematischer Aufbau eines dehnarmen Kernmantelseils
    Fig. 5
    Drittes Ausführungsbeispiel eines Kernmantelseils mit guten Dämpfungseigenschaften
    Fig. 6
    Kernmantelseil mit einer Beschriftung
    Fig. 7
    Kernmantelseil mit einer laufenden Bezeichnung
    Fig. 8
    Schematischer Aufbau einer Segelschote
    Fig. 9
    Kernmantelseil mit einem Hohlraum
    Fig. 10
    Kernmantelseil mit einer Veränderung des Querschnitts
  • Fig. 1 zeigt den schematischen Aufbau eines erfindungsgemässen Kernmantelseils.
  • Ein Kernmantelseil 10 weist einen inneren Kernbereich 1 und einen diesen umgebenden Mantelbereich 2 auf. Zwischen dem inneren Kernbereich 1 und dem Mantelbereich 2 liegt ein Zwischenmantel 8. Der Kernbereich 1 besteht aus mindestens einem Kern 3, der seinerseits aus einer Vielzahl von Fasern, Garnen, Garnsträngen und/oder mindestens einer Kordel gebildet wird, und die im Weiteren gesamthaft als sog. Kernfaserngebilde 5 bezeichnet werden. Der Mantelbereich 2 besteht aus einem Mantel 4, der seinerseits aus einer Vielzahl von Fasern, Garnen, Garnsträngen und/oder mindestens einer weiteren Kordel gebildet wird, und im Weiteren gesamthaft als sog. Mantelfaserngebilde 6 bezeichnet werden. Im Kernbereich 1 können auch mehrere Kerne vorliegen, z.B. drei oder fünf, ausgestattet mit Kernfasern und/oder Kordeln gleicher oder unterschiedlicher Art, womit sich die Vielgestaltigkeit des Kernfaserngebildes 5 abzeichnet. Ähnliches gilt auch für das Mantelfaserngebilde 6.
  • Kernfaserngebilde 5 und Mantelfaserngebilde 6 bestehen aus Längsfasern und werden im Weiteren als Längsfaserngebilde 40 zusammengefasst.
  • Ein Anteil des Kernfaserngebildes 5, als Kernfasern 5' bezeichnet, liegt nun im Mantelbereich 2 vor und ist in diesem mit den Mantelfasern des Mantelfaserngebildes 6 verbunden, während ein Anteil des Mantelfaserngebildes 6, als Mantelfasern 6' bezeichnet, im Kernbereich 1 und in diesem mit den Kernfasern 3 verbunden vorliegt. Dadurch ist der Mantel auf dem mindestens einen Kern gegenseitig rutschfest angebracht. Es können auch mehrere Mäntel mit unterschiedlichsten Fasern rutschfest mit dem mindestens einen Kern gegenseitig rutschfest verbunden werden. Mindestens eine weitere zum Längfaserngebilde 40 im Wesentlichen querliegende Faser 50, bzw. ein Faserbündel hält die Längsfasern im Längfaserngebilde 40 unverrutschbar gegeneinander, bzw. gegenseitig zusammen. Im Weiteren wird unter der Bezeichnung 'Faser 50' immer auch ein Faserbündel verstanden.
  • Die Faser 50 liegt zum Längfaserngebilde 40 im Wesentlichen querdiagonal zu den Längsfasern oder verläuft in einem beinahe beliebigen Winkel zu diesen, in der Regel aber unter einem Winkel, der weniger als 45° beträgt. Sie kann aber auch einen Winkel von 45° bis 90° oder genau 90° betragen. Speziellere Anordnungen der Faser 50 werden später beschrieben.
  • Das Rutschen des Mantel auf dem Kern ist eine bei Kernmantelseilen - wie bereits dargelegt - bekannte, aber höchstunerwünschte Eigenschaft. Der beschriebene Aufbau, einerseits mit Vermischung von Kern- und Mantelfasern und andererseits durch Abbindung mit querliegenden Fasern, verhindert nun jegliches Rutschen und bietet daher wesentliche Vorteile.
  • Vorteilhafter Weise ergibt sich ein gleichmässiger Lauf beim Lauf über Karabiner, Rollen und Abrollgeräten. Weder Verdickungsstellen, noch Dünnstellen treten auf, wie dies bei Mantelrutsch üblich ist. Derartige Kernmantelseile können an Stelle von gedrehten Seilen in Einsatz kommen.
  • Als Fasern kommen Materialien in Frage wie PBO, Polyolefin Polyamid, Polyester, Dyneema, Aramid, Vectran und Zylon für hochfeste Anwendungen, Aramid, Nomex und monofile Garne für hitzebeständige und flammwidrige Anwendungen, Polypropylen, Polyamid, Polyester und monofile Garne für UVbeständige, Polypropylen und monofile Garne für schwimmfähige und Polyamid, Polyester und monofile Garne für schnitt- und scherbeständige Anwendungen. Querliegende Faserbündel bestehen aus monofilen, multifilen oder Stapelfasern. Sie sind gezwirnt, gedreht oder als Parallelfaserbündel verarbeitet. Auch Mischfasern aus unterschiedlichen Fasern werden verwendet. Jede Kombination von einzelnen Fasern ist denkbar.
  • Die primäre Funktion der Faser 50, bzw. des Faserbündels liegt in diesem Abbindvorgang. Selbstverständlich wird die gleiche Faser nach dem 'Abbinden' weitergeführt zur nächsten Abbindstelle, wozu die Faser in der Regel parallel zu den Längsfasern verläuft, was einem 'Versatz' der Abbindstellen gleichkommt. Dieses Weiterführen der Faser 50 ist eine sekundäre Funktion, weshalb die Bezeichnung 'im Wesentlichen querliegend' treffend erscheint. Mit dieser einen oder mehreren Fasern 50 wird eine unterschiedlich aussehende Oberfläche gebildet, bzw. erzielt. Die hierzu verwendeten einzelnen Garnstränge und Fasern, die unterschiedlich in Dicke, Festigkeit und Farbe sein können, sind praktisch unverrückbar mit den Längsfasern des Längsfaserngebildes 40 verbunden.
  • Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Kernmantelseils mit einem Zwischenmantel und querliegenden weiteren Fasern.
  • Der Kern 3 weist Hochleistungsfasern im Kernfaserngebilde 5 auf mit Fasern wie Polyamid (PA), Polyester (PES), dehnarmes Polyester (PEN), Aramid, Dyneema, Vectran oder Zylon. Der Zwischenmantel 8 besteht aus sog. Dämpfungsgarnen, wie z.B. Monofil- oder elastische Garne, die eine hohe Kompressionseigenschaft aufweisen, während der Mantel 4 aus Mantelfasern im Mantelfaserngebilde 6, wie etwa Polyester oder Polyamid, bestehen, die eine hohe Abrieb-, Schnitt- oder Kantenfestigkeit aufweisen.
  • Die Hochleistungsfasern des Kernfaserngebildes 5 und die Mantelfasern des Mantelfaserngebildes 6, auch als Längsfasern des Längsfaserngebildes 40 bezeichnet, sind von weiteren in etwa quer liegenden Fasern 50 umbunden, bzw. umschlungen, wobei die einen Fasern 51 als gesamthaft aussen liegend die Längsfasern umgeben, während andere Fasern 51' die Längsfasern nur alternierend umgeben, d.h. es liegt nur jede zweite aussen liegende Längsfaser abgebunden vor. Als Fasern 51, 51' wurde Polyamid verwendet.
  • Wenn die mindestens eine weitere Faser 50 gegenüber den Längsfasern des Längsfaserngebildes 40 eine höhere Festigkeit aufweist und die Längsfasern unterschiedlich umschlingt und abbindet, entsteht ein Kernmantelseil mit einer höheren Biegefestigkeit und Festigkeit und dadurch eine höhere Steifigkeit.
  • Besteht der Kern z.B. aus hochfesten Aramidfasern und der eine, oder allenfalls mehrere Mäntel aus hitzefesten Nomexfasern, so eignet sich das Kernmantelseil besonders gut für Rettungseinsätze als hitzefestes Seil im Bereich Feuerwehr und Armee.
  • Die Vermischung, bzw. die Verbindung, der Kernfasern im mindestens einen Mantelbereich kann gering sein, d.h. weniger als 3 % betragen. Dabei braucht nicht gleichzeitig eine Vermischung von Mantelfasern im Kernbereich vorzuliegen. Trifft dies aber zu, wird ebenfalls von einer geringen Vermischung gesprochen, d.h. sie beträgt weniger als 3 %. Kernfasern sind dann im mindestens einen Mantelbereich, während Mantelfasern im Kernbereich verbunden vorliegen. Dies betrifft vor allem Anwendungen von heute verwendeten dynamischen und statischen Kernmantelseilen.
  • Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Kernmantelseils aus gleichen Materialien von unterschiedlicher Dicke und Festigkeit. Ein Kernmantelseil weist Längsfasern auf, wobei die aussen liegenden Mantelfasern dicker sind als die Kernfasern. Die aussen liegenden Mantelfasern sind mit der weiteren Faser 50 alternierend abgebunden. Dadurch entsteht eine höhere Festigkeit im Mantelbereich. Das Kernmantelseil kann auch eine Oberfläche aufweisen, die einem gedrehten Seil ähnlich ist.
  • Kern- und Mantelfasern bestehen aus Polyester und die querliegenden Fasern aus Polyamid.
  • Die Längsfasern des Längsfaserngebildes 40 liegen allgemein als Kern- und Mantelfasern vermischt vor, wobei die Mantelfasern einen Teil des Kerns und die Kernfasern einen Teil des Mantels bilden. Sie sind gleichzeitig durch mindestens eine weitere Faser 50 mit einer höheren Festigkeit bezüglich den Längsfasern abgebunden, wobei die weitere Faser eine unterschiedliche Dicke, Festigkeit oder Dehnbarkeit aufweist.
  • Fig. 4 zeigt den schematischen Aufbau eines dehnarmen Kernmantelseils. Ein Kernmantelseil besteht aus einzelnen Fasern, Garnen oder Garnsträngen als Längsfasern des Längsfaserngebildes 40, die untereinander so verbunden sind, bzw. vorliegen, dass die Fasern, Garne oder Garnstränge gegenseitig rutschfest sind. Mindestens eine weitere querliegende, bzw. querverlaufende Faser 50, bzw. ein Faserbündel bindet die Längsfasern immer wieder ab, wodurch die Längsfasern gegenseitig unverrückbar, bzw. lagefest gehalten werden. Im Aussehen sieht es einem gedrehten oder geflochtenen Seil ähnlich, doch weist es eine um mindestens 10 % höhere Festigkeit im Dehnungsverhalten und eine um mindestens 10 % höhere Knotenfestigkeit gegenüber üblichen Seilen auf. Eine positive Eigenschaft besteht darin, dass es am geschnittenen Ende nicht ausfranst oder sich aufdreht. Bei dieser Seilkonstruktion liegen möglichst viele Garne parallel oder sind zusätzlich gereckt oder vorverstreckt.
  • Bei diesen Anwendungen sollen die Fasern im Kernbereich extrem parallel liegen und sind teilweise vorverstreckt, während die Fasern im Mantelbereich umschlingend angeordnet und dadurch flexibler, abrieb- und schnittfester sind und auch die UV-Beständigkeit wesentlich erhöhen.
  • Weist die mindestens eine weitere Faser 50 gegenüber den Längsfasern des Längsfaserngebildes 40 eine höhere Elastizität auf und bindet sie die Längsfasern ab, so ergibt sich bei einem Kern aus hochfesten Aramidfasern und einem Mantel aus hitzebeständigen Nomexfasern oder aus abriebfesten, schnittfesten und/oder aus flammwidrigen, hitze-, säure- oder UV-beständigen Fasern und/oder Garnen ein typisches Feuerwehrseil. Weitere typische Anwendungen finden sich allgemein bei Rettungseinsätzen als Seile an Stelle von Stahlseilen, als Lastseil mit geringen Biegewechseln oder als Ersatz von gedrehten Seilen.
  • Weist der Kern jedoch höchstfeste Fasern auf, die teilweise vorverstreckt oder gereckt sind, und besteht der Mantel aus UV-beständigen, abrieb- und schnittfesten Garnen und/oder Fasern, so ergeben sich typische Eigenschaften einer Segelschote.
  • Fig. 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines Kernmantelseils mit besonders falldämpfenden Eigenschaften.
  • Ein Kernmantelseil kann erfindungsgemäss auch möglichst falldämpfend hergestellt werden aus Garnen, die aus möglichst vielen Fibrillen bestehen und eine Kordel 20 bilden, wobei die Kernfasergebilde vielfach mit mindestens einer weiteren Faser 50, bzw. einem Faserbündel umschlungen sind. So kann z.B. eine Vielzahl von Fasern 50, unterschiedlich in Material und Eigenschaften verwendet werden, um eine oder mehrere der Kordeln nach einem beliebigen Muster zu umschliessen.
  • Diese Kordeln werden im Kern eines erfindungsgemässen Kernmantelseils eingesetzt. Dank den guten erzielten Dämpfungseigenschaften eignet sich diese Konstruktion vorzüglich für dynamische Bergseile. Wegen den guten Falldämpfungseigenschaften kommen hier vorwiegend Garne aus Polyamid, Polyester oder POY-Garne zum Einsatz.
  • Fig. 6 zeigt ein Kernmantelseil mit einer Beschriftung. In einem Längsfaserngebilde 40 ist mittels der mindestens einen weiteren Faser 50, bzw. einem Faserbündel eine Beschriftung 52 in die äussere Oberfläche der Struktur laufend in die Längsrichtung des Kernmantelseils eingearbeitet worden. Die gute Lesbarkeit wird durch eine geschickte Farbwahl der Faser 50 und/oder einzelner Längsfasern wesentlich unterstützt.
  • Neben einer Beschriftung kann es sich aber auch um eine Bezeichnung irgendwelcher Art handeln und/oder beispielsweise um eine Mittenangabe des Kernmantelseils. Die Einarbeitung kann auch in Querrichtung oder in einem beliebigen Winkel zur Längsrichtung des Kernmantelseils erfolgen.
  • Fig. 7 zeigt ein Kernmantelseil mit einer laufenden Bezeichnung. In einem Längsfaserngebilde 40 ist mittels der mindestens einen weiteren Faser eine laufende Bezeichnung 53 in die äussere Oberfläche der Struktur des Kernmantelseils eingearbeitet worden. Dies ist z.B. eine Ringmarkierung mit laufender Numerierung. Die Oberflächen der Intervalle 54', 54" zwischen den Bezeichnungen sind wie die Bezeichnungen 53 mit einer besonderen Wahl der Fasern 50 einerseits und andererseits durch eine entsprechende Einarbeitung in die Struktur der Oberflächen gekennzeichnet worden. So erscheint z.B. die Oberfläche des Intervalls 54' schraffiert und jene des Intervalls 54" längs gestrichelt.
  • Eine derartige Gestaltung der Seiloberfläche ist vorteilhaft und besonders anwenderfreundlich.
  • Fig. 8 zeigt den schematischen Aufbau einer Segelschote oder eines extrem statischen Hochleistungsseils. Kernmantelseile, im Aussehen ähnlich geflochtenen, gedrehten Seilen oder ähnlicher Konstruktion oder Design werden anstelle der üblichen Kernmantelkonstruktionen von statischen Hochleistungsseilen mit geringster Dehnung so hergestellt, dass die extrem hochfesten Hochleistungsfasern im Kern sehr parallel liegen und eine wesentlich verminderte Dehnung und höhere Reissfestigkeit aufweisen, und sich dadurch verbesserte statische Eigenschaften auch bei gleichen oder verminderten Durchmessern ergeben. Diese Längsfasern des Längsfaserngebildes 40 können vorgestreckt oder vorgereckt sein. Die Fasern des Mantels können wesentlich abriebfestere, feuchtigkeits-unempfindlichere und schnittfestere Eigenschaften ergeben, wobei Kern 3 und Mantel 4 miteinander durch einen oder mehrere in anderer Richtung laufende Fäden, bzw. weitere Fasern 50, miteinander so verbunden sind, dass auch bei unterschiedlichsten Fasereigenschaften kein Mantelrutsch oder zusätzliche Dehnung entstehen kann.
  • Fig. 9 zeigt ein Kernmantelseil mit einem Hohlraum. Ein Längsfaserngebilde 40 weist im Kern 3 sehr hochfeste Hochleistungsfasern mit einer wesentlich verminderten Dehnung und einer höheren Reissfestigkeit auf, die verbesserte statische Eigenschaften auch bei gleichen oder verminderten Durchmessern ergeben. Diese Kernfasern umgeben einen im Zentrum des Kerns liegenden Hohlraum 55. Die Längsfasern von Kern, Zwischenmantel und Mantel sind miteinander durch mindestens eine weitere querliegende Faser 50 so verbunden, dass auch bei unterschiedlichsten Fasereigenschaften kein Mantelrutsch entsteht.
  • Der Zwischenmantel besteht aus unterschiedlichen oder denselben Fasern wie die des Kerns oder des Mantels. Dadurch entsteht eine weiche, flexible Struktur, welche die Bildung eines Dämpfungskissens, bzw. eines Luftkissens unter dem Mantel zulassen und gepaart mit den abriebfesten, kantenfesten, schnittfesten Fasern und Faserkonstruktionen des Mantels eine extrem verbesserte Kantenfestigkeit aufweist. Der Faseraufbau des Zwischenmantels weist dabei feinstrukturierte Kleinsthohlräume, bzw. Kleinstluftblasen auf. Der Hohlraum 55 wird auch als 'weicher Kernmittelpunkt' bezeichnet. Die erfindungsgemässe Konstruktion sieht im Aussehen ähnlich geflochtenen Seilen. Ein derartiges Kernmantelseil ist besonders schnittfest und eignet sich besonders für Rettungseinsätze jeglicher Art.
  • Fig. 10 zeigt ein Kernmantelseil mit einer Veränderung des Querschnitts. Ein Kernmantelseil mit einem im Wesentlichen runden Querschnitt 61 ändert während des Herstellungsprozesses an mindestens einer beliebigen Stelle 62 den Querschnitt 63 zu einer ovalen oder flachen Form. An dieser Stelle kann das Seil z.B. einfacher und besser befestigt, vernäht oder fest geklemmt werden. Die Veränderungen im Querschnitt können einmalig oder mehrmalig erfolgen. So kann die ovale Form z.B. in eine flache Form und später wieder in eine runde Form übergehen. Die querliegenden Fasern 50, bzw. Faserbündel binden die Längsfasern vielfach ab, sodass das Kernmantelseil avon netzartig umgeben erscheint.
  • Kernmantelseile dieser Art sind vernähbar und brauchen nicht verspleisst zu werden, was in der Konfektion für Endverbindungen eine wesentliche Vereinfachung darstellt.
  • Erfindungsgemäss lassen sich auch Kernmantelseile herstellen, die im Aussehen einem gedrehten Seil ähnlich sind und im Kernbereich aus anderen extremen Hochbelastungsfasern wie hochfeste Aramidfasern oder Vectran, Zylon bestehen. Der Schutzmantel kann aus Fasern und/oder Garnen bestehen, die einen UV-Schutz oder einen besonders abriebfesten Mantel bilden. An der Abschnittstelle sind derartige Kernmantelseile vernähbar und brauchen daher nicht verspleisst zu werden. Zudem dreht sich ein solches Kernmantelseil an der Schnittstelle nicht auf. Die Ausgestaltungen derartiger Kernmantelseile sind äusserst vielfältig und können hier nicht abschliessend aufgezählt werden.
  • Erfindungsgemässe Kernmantelseile finden Verwendung in der Arbeitssicherheit, im Wasser-, Segel- und Bergsport, als auch bei Polizei, Feuerwehr und Armee. Erfindungsgemässe Kernmantelseile werden für Freizeit und Hobby eingesetzt, vorwiegend als Ersatz von geflochtenen oder gedrehten Seilen.

Claims (17)

  1. Kernmantelseil, wobei die Längsfasern eines Längsfaserngebildes (40), bestehend aus einzelnen Fasern, Garnen, Garnsträngen und/oder Kordeln, zu Kern (3), Zwischenmantel (8) und Mantel (4) untereinander verarbeitet vorliegen, und
    ein Anteil eines Kernfaserngebildes (5) in einem Mantelbereich (2) vorliegt und in diesem mit Mantelfasern eines Mantelfaserngebildes (6) verbunden ist und ein Anteil des Mantelfaserngebildes (6) in einem Kernbereich (1) vorliegt und in diesem mit Kernfasern (3) verbunden ist, gekennzeichnet dadurch,
    dass mindestens eine zu den Längsfasern im Wesentlichen mit unterschiedlichem Winkel querliegende weitere Faser (50), bzw. ein weiteres Faserbündel vorliegt, die/das derart um die Längsfasern angebracht ist, dass letztere gegenseitig rutschfest und im Wesentlichen unverrückbar sind und dass die weitere Faser (50) mindestens einfach abgebunden zu den Längsfasern des Längsfaserngebildes (40) vorliegt, wobei die Längsfasern dadurch festgehalten werden.
  2. Kernmantelseil nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die mindestens eine Längsfaser (41) des Längsfaserngebildes (40) mit der mindestens einen weiteren Faser (50) mindestens teilweise umschlungen ist und dass dadurch die weiteren Längsfasern festgehalten werden.
  3. Kernmantelseil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine weitere Faser (50), bzw. das Faserbündel gegenüber den Längsfasern des Längsfaserngebildes (40) eine höhere Festigkeit aufweist und die Längsfasern unterschiedlich umschlingt und abbindet, wodurch eine höhere Steifigkeit entsteht.
  4. Kernmantelseil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsfasern des Längsfaserngebildes (40) als Kern- und Mantelfasern vermischt vorliegen, wobei die Mantelfasern einen Teil des Kerns und die Kernfasern einen Teil des Mantels bilden, und dass diese gleichzeitig durch mindestens eine weitere Faser (50), bzw. ein Faserbündel mit einer höheren Festigkeit bezüglich den Längsfasern abgebunden vorliegen, wobei die weitere Faser (50), bzw. das Faserbündel eine unterschiedliche Dicke, Festigkeit oder Dehnbarkeit aufweist.
  5. Kernmantelseil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine weitere Faser (50), bzw. das Faserbündel gegenüber den Längsfasern des Längsfaserngebildes (40) eine höhere Elastizität aufweist und die Längsfasern abbindet und dass der Kern (3) aus hochfesten Aramidfasern und der Mantel (4) aus hitzebeständigen Nomexfasern oder aus abriebfesten, schnittfesten und/oder aus flammwidrigen, hitze-, säure- oder UV-beständigen Fasern und/oder Garnen besteht.
  6. Kernmantelseil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine weitere Faser (50), bzw. das Faserbündel gegenüber den Längsfasern des Längsfaserngebildes (40) eine höhere Elastizität aufweist und die Längsfasern abbindet und dass der Kern (3) aus höchstfesten parallel liegenden Fasern, die teilweise vorverstreckt oder gereckt sind, und der Mantel (4) aus UV-beständigen, abrieb- und schnittfesten Garnen und/oder Fasern besteht, wodurch eine geringere Dehnung bei einer höheren Biegsamkeit entsteht.
  7. Kernmantelseil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsfasern des Längsfaserngebildes (40) im Kern (3) aus Hochleistungsfasern und/oder erfindungsgemässen Kordeln mit vielen Fibrillen und im Mantel (4) aus abriebfesten, feuchtigkeitsunempfindlichen und schnittfesten Fasern bestehen, dass die Fasern in Kern (3) und Mantel (4) miteinander durch mindestens eine weitere im Wesentlichen querliegende Faser (50), bzw. ein Faserbündel so verbunden sind, dass auch bei unterschiedlichsten Fasereigenschaften kein Mantelrutsch entsteht und dass dadurch bei gleichem oder vermindertem Durchmesser eine höhere Dämpfung von dynamischen Stössen gewährleistet ist.
  8. Kernmantelseil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (3) aus unterschiedlichen Hochleistungsfasern mit geringsten Dehnungen und hohen Reissfestigkeiten und der Mantel (4) aus unterschiedlichen, besonders abriebfesten, kantenfesten, schnittfesten, hitzefesten, flammwidrigen, UV-beständigen Fasern besteht und dass die Längsfasern möglichst parallel angeordnet sind, wobei die geringst mögliche Dehnung in Längsrichtung entsteht.
  9. Kernmantelseil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsfasern des Längsfaserngebildes (40) im Kern (3) aus extrem hochfesten Hochleistungsfasern mit einer wesentlich verminderten Dehnung und einer höheren Reissfestigkeit und im Mantel (4) aus abriebfesten, feuchtigkeitsunempfindlichen und schnittfesten Fasern bestehen, dass die Fasern in Kern (3) und Mantel (4) miteinander durch mindestens eine weitere im Wesentlichen querliegende Faser (50), bzw. ein Faserbündel so verbunden sind, dass auch bei unterschiedlichsten Fasereigenschaften kein Mantelrutsch entsteht und dass dadurch bei gleichem oder vermindertem Durchmesser eine geringst mögliche Dehnung gewährleistet ist.
  10. Kernmantelseil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Kernfasern teilweise vorverstreckt oder gereckt vorliegen.
  11. Kernmantelseil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Längsfaserngebilde (40) im Kern (3), Zwischenmantel (8) und Mantel (4) aus unterschiedlichen Fasern besteht, dass im Zwischenmantel ein Dämpfungskissen, bzw. ein Luftkissen entsteht und dass das Seil in der Mitte des Kerns (3) ein Hohlraum (55) aufweist.
  12. Kernmantelseil nach einem der Ansprüche 3 - 11, dadurch gekennzeichnet, dass es im Wesentlichen einen runden Querschnitt aufweist, der sich stellenweise im Durchmesser verändert und dass der Querschnitt stellenweise in einen ovalen und/oder flachen Querschnitt übergeht.
  13. Kernmantelseil nach einem der Ansprüche 3 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beschriftung und/oder eine Bezeichnung und/oder eine Mittenangabe mittels der mindestens einen weiteren Faser (50), bzw. ein Faserbündel in Längsrichtung und/oder in Querrichtung und/oder in einem beliebigen Winkel zur Längsrichtung laufend in die äussere Oberfläche der Struktur eingearbeitet vorliegt.
  14. Kernmantelseil nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die weitere Faser (50), bzw. das Faserbündel zu den Längsfasern (40) einen Winkel von weniger als 45° bildet.
  15. Kernmantelseil nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die weitere Faser (50), bzw. das Faserbündel zu den Längsfasern (40) einen Winkel von 45° bis 90° oder 90° bildet.
  16. Kernmantelseil nach einem der Ansprüche 1 - 15, gekennzeichnet dadurch, dass die mindestens eine weitere Faser (50) als Faserbündel ausgebildet ist.
  17. Kernmantelseil nach einem der Ansprüche 1 - 16, gekennzeichnet dadurch, dass das Faserbündel aus monofilen, multifilen Stapelfasern oder Mischfasern aus unterschiedlichen Fasern, bzw. aus einer beliebigen Kombination von Fasern besteht, wobei das Faserbündel gezwirnt, gedreht oder als Parallelfaserbündel vorliegt.
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