FI125355B

FI125355B - Lifting rope and method of manufacturing a rope for a lifting device

Info

Publication number: FI125355B
Application number: FI20070304A
Authority: FI
Inventors: Raimo Pelto-Huikko
Original assignee: Kone Corp
Priority date: 2007-04-19
Filing date: 2007-04-19
Publication date: 2015-09-15
Also published as: FI20070304A0; WO2008129116A1; FI20070304A

Description

NOSTOLAITTEEN KÖYSI JA MENETELMÄ NOSTOLAITTEEN KÖYDEN VALMISTAMISEKSILIFTING ROPE AND METHOD FOR MANUFACTURE OF LIFTING ROPE

KEKSINNÖN ALAFIELD OF THE INVENTION

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määritelty nostolaitteen köysi, patenttivaatimuksen 11 johdanto-osassa määritelty nostolaitteen köysi, patenttivaatimuksen 12 johdanto-osassa määritelty menetelmä nostolaitteen köyden valmistamiseksi ja patenttivaatimuksen 19 johdanto-osassa määritelty menetelmä nostolaitteen köyden valmistamiseksi.The invention relates to a hoisting rope as defined in the preamble of claim 1, to a hoisting rope as defined in the preamble of claim 11, to a method of making a hoisting rope as defined in the preamble of claim 12 and to a hoisting rope as defined in the preamble of claim 19.

KEKSINNÖN TAUSTABACKGROUND OF THE INVENTION

Entuudestaan tunnetaan muun muassa metallitangoista- tai säikeistä punottuja köysiä. Metalliköysien ongelmia ovat usein korkea paino ja paksuus suhteessa vetolujuuteen metallin materiaaliomaisuuksien vuoksi. Perinteiset metallisäikeistä punotut köydet eivät myöskään ole poikkileikkaukseltaan pyöreitä ja sileitä. Tästä johtuen niiden ongelmana on tärinä ja melu, kun ne kohtaavat köysipyörän pinnan. Lisäksi säikeisyys pienentää köyden ja vetopyörien välistä kontaktipintaa, jolloin syntyvät kontaktipaineet ovat suuria. Entuudestaan tunnetaan myös pyöreän poikkileikkauksen omaavia metalliköysiä. Tällainen köysi on esitetty mm. julkaisussa US2004/0026178A1, jossa köysi käsittää metallilankapunoksia, jotka on aseteltu kehäksi ja joita ympäröi polymeerikerros. Lisäksi tunnetaan myös synteettisiä köysiä, jotka käsittävät kuiduista koostuvia lankoja. Irtokuiduista kierretyissä langoissa ja säikeissä kaikki kuidut liikkuvat toisiinsa nähden, kuluvat ja saattavat katketa myös langan ja säikeen sisällä. Niinpä vain sitkeät tekstiilimäiset kuidut kuten esimerkiksi aramidikuidut ovat mahdollisia näissä rakenteissa. Lisäksi tunnetaan myös komposiittia käsittäviä köysiä. Näiden köysien rakenne ei yleensä ole monikerroksinen ja ne käsittävät poikkileikkaukseltaan yleensä pyöreitä lankoja, joten köyden poikkipinta-alaa ei hyödynnetä tehokkaasti seka käyttäytyminen taivutuksen alaisena on epäedullista. Tunnetun tekniikan mukaisissa köysissä ongelmia siis ovat mm. korkea paino ja paksuus suhteessa vetolujuuteen ja vetojäykkyyteen. Lisäksi poikkipinta-alan hyödyntäminen on usein heikkoa ja köydessä rakenteessa on ilmavälejä. Köyden rakenne ei myöskään mahdollista kovin jyrkkää taittosädettä eikä lankojen edullista liikehdintää toistensa suhteen. Näistä syistä köyden käyttäytyminen taivutuksen alaisena on usein epäedullista, köysi ei ole ominaisuuksiltaan optimaalinen ja/tai köyden käyttöikä on huono.Known ropes of metal rods or strands are also known. Metal ropes often have problems with high weight and thickness relative to tensile strength due to the material properties of the metal. Nor do traditional metal braided ropes have a round or smooth cross-section. As a result, they have a problem with vibration and noise when they encounter the surface of a rope wheel. In addition, the strand reduces the contact surface between the rope and the drive wheels, resulting in high contact pressures. Metal ropes of circular cross-section are also known in the art. Such a rope is shown e.g. in US2004 / 0026178A1, wherein the rope comprises metal wire braids arranged in a circumference surrounded by a polymer layer. In addition, synthetic ropes comprising fibers composed of fibers are also known. In yarns and strands twisted from loose fibers, all the fibers move relative to one another, wear out, and may also break inside the yarn and strand. Thus, only tough textile fibers such as aramid fibers are possible in these structures. In addition, composite ropes are also known. These ropes generally do not have a multilayer structure and generally comprise circular cross-sections, so that the rope's cross-sectional area is not utilized efficiently and bending behavior is disadvantageous. Thus, problems with prior art ropes include e.g. high weight and thickness with respect to tensile strength and tensile stiffness. In addition, cross-sectional utilization is often poor and there are air gaps in the rope structure. Also, the structure of the rope does not allow for a very sharp bending radius and no advantageous movement of the yarns relative to one another. For these reasons, the behavior of the rope under bending is often unfavorable, the rope is not optimal in its properties and / or the rope has a poor service life.

KEKSINNÖN TARKOITUSPURPOSE OF THE INVENTION

Keksinnön tarkoituksena on poistaa tunnettujen köysien epäkohtia ja tuottaa ominaisuuksiltaan hyvä nostolaitteen köysi. Keksinnön mukainen köysi on kevyt ja omaa painoonsa nähden korkean vetolujuuden. Se on tunnettuihin saman vetolujuuden ja jäykkyyden omaaviin köysiin verrattuna ohut, mikä osaltaan mahdollistaa pienen taittosäteen eli taivutussäteen johon köysi on taivutettavissa rikkoutumatta. Keksinnön mukainen köysi on pinnaltaan tasainen, mikä pitää köyden tuottamat meluhaitat ja tärinän kohtuullisena. Keksinnön mukaisen köyden rakenne on symmmetrinen ja hyödyntää tehokkaasti köyden poikkileikkauksen pinta-alan. Lisäksi köysi käyttäytyy taivutuksen alaisena hyvin, koska keksinnön mukaisen köyden langat pääsevät liikkumaan hyvin toistensa suhteen. Lisäksi keksinnön mukainen köysi omaa piirteitä, jotka edesauttavat pitkän käyttöiän saavuttamista. Se mm. kestää hyvin köysipyöristä tulevan poikittaisvoiman, koska lankojen välinen pintapaine jää pieneksi.The object of the invention is to eliminate the drawbacks of known ropes and to provide a hoisting rope of good quality. The rope according to the invention is lightweight and has a high tensile strength in relation to its weight. Compared to known ropes of the same tensile strength and stiffness, it is thin, which in turn allows for a small bending radius, i.e. a bending radius to which the rope can be bent without breaking. The rope according to the invention has a smooth surface, which keeps the noise and vibration produced by the rope at a moderate level. The structure of the rope according to the invention is symmetrical and efficiently utilizes the cross-sectional area of the rope. In addition, the rope behaves well when bent, since the yarns of the rope according to the invention can move well relative to one another. In addition, the rope according to the invention has features that contribute to achieving a long service life. That e.g. well withstands the transverse force from the rope wheels because the surface pressure between the wires remains low.

Hissijärjestelmissä keksinnön mukaisella köydellä voidaan liikuttaa hissikoria, vastapainoa tai molempia. Sitä voidaan käyttää myös muiden nostolaitteiden yhteydessä, esimerkiksi nostureiden köytenä. Köyden keveydestä on hyötyä erityisesti kiihdytystilanteissa, koska köyden nopeuden muutoksien vaatima energia riippuu sen massasta. Keveydestä on hyötyä myös köysijärjestelmissä, joissa tarvitaan erilliset kompensointiköydet. Keveys helpottaa myös köysien käsittelyä. Keksinnön mukaisesti köysi on myös mitoitettavissa sellaiseksi, että sen vetolujuus ja vetojäykkyys riittää korkeisiin vetosuhteisiin, joissa tyypillisesti köysiin kohdistuvat korkeat vetokuormitukset ovat ongelmana. Keksinnön mukaisen köyden taittosäde ja paino pysyvät vielä tällaisissakin tilanteissa kohtuullisina. Keksinnön mukaisen köyden materiaalia ja rakennetta varioimalla voidaan aikaansaada pituussuuntaiselta jäykkyydeltään, painoltaan ja vetolujuudeltaan vaativiin olosuhteisiin tapauskohtaisesti optimaalinen köysi. Keksinnön mukaisen köyden rakenne yhdistettynä erityisesti komposiittimateriaalin hyötyihin tuottaa mainittuja etuja. Komposiittilangan sisällä yksittäiset kuidut eivät liiku toisiinsa nähden vaan lanka on kiinteää ainetta, joka taipuu elastisesti. Komposiittilangassa yksittäisen kuidun hauraudella tai kulumiskestolla ei ole yhtä suurta merkitystä kuin irtokuituja käsittävissä langoissa.In elevator systems, the rope according to the invention can be used to move the elevator car, counterweight or both. It can also be used with other lifting equipment, for example as a rope for cranes. The lightness of the rope is particularly useful in acceleration situations, since the energy required by changes in the speed of the rope depends on its mass. Lightness is also useful in rope systems that require separate compensation ropes. The light weight also facilitates handling of the ropes. According to the invention, the rope can also be dimensioned such that its tensile strength and tensile stiffness are sufficient for high tensile ratios, where high tensile loads typically applied to the ropes are a problem. Even in such situations, the bending radius and weight of the rope according to the invention remain reasonable. By varying the material and structure of the rope according to the invention, an optimum rope can be obtained on a case-by-case basis for demanding conditions of longitudinal stiffness, weight and tensile strength. The structure of the rope according to the invention, in combination with the benefits of the composite material in particular, provides these advantages. Within the composite yarn, the individual fibers do not move relative to one another, but the yarn is a solid material that is elastically deflected. In a composite yarn, the brittleness or wear resistance of a single fiber is not as important as that of loose fiber yarns.

Keksinnön mukaisen menetelmän tarkoituksena on mahdollistaa korkealaatuisen köyden valmistaminen. Menetelmällä saadaan aikaiseksi köysi, joka hyödyntää tehokkaasti köyden poikkileikkauksen pinta-alan ja joka käyttäytyy taivutuksen alaisena hyvin ja joka täyttää pituussuuntaiselta jäykkyydeltään, painoltaan ja vetolujuudeltaan korkeat laatuvaatimukset. Menetelmä mahdollistaa lisäksi pitkän käyttöiän omaavan köyden valmistamisen. Menetelmällä köysi voidaan helposti muotoilla muotoon, joka täyttää köyden poikkileikkauksen tarkasti. Tällainen köysi kestää hyvin pyöristä tulevan poikittaisvoiman, koska lankojen välinen pintapaine jää pieneksi. Menetelmällä köydestä on helposti muotoiltavissa pyöreä ja ulkopinnaltaan sileä, jolloin kosketuspaine köyden ja pyörän välillä jää pieneksi. Tällöin kosketusääni ja tärinä ovat paljon pienempiä kuin esimerkiksi teräslankaköysillä.The purpose of the method according to the invention is to enable the production of high quality rope. The method provides a rope that efficiently utilizes the cross-sectional area of the rope, which performs well under bending, and which meets high quality requirements for longitudinal stiffness, weight, and tensile strength. The method further enables the manufacture of a rope with a long service life. By the method, the rope can easily be shaped into a shape that accurately fills the cross-section of the rope. Such a rope is well resistant to the transverse force from the wheels because the surface pressure between the yarns remains low. By the method, the rope is easily shaped with a round and smooth outer surface, leaving a low contact pressure between the rope and the wheel. In this case, the touch noise and vibration are much smaller than with, for example, steel wire ropes.

KEKSINNÖN YHTEENVETOSUMMARY OF THE INVENTION

Keksinnön mukaisille nostolaitteen köysille on tunnusomaista se, mitä patenttivaatimusten 1 ja 13 tunnusmerkkiosissa on esitetty. Keksinnön mukaisille menetelmille on tunnusomaista se, mitä patenttivaatimusten 14 ja 21 tunnusmerkkiosissa on esitetty. Keksinnön muille sovellusmuodoille on tunnusomaista se, mitä muissa patenttivaatimuksissa on esitetty. Keksinnöllisiä sovellusmuotoja on myös esillä tämän hakemuksen selitysosassa ja piirustuksissa. Hakemuksessa oleva keksinnöllinen sisältö voidaan määritellä myös toisin kuin jäljempänä olevissa patenttivaatimuksissa tehdään. Keksinnöllinen sisältö voi muodostua myös useammasta erillisestä keksinnöstä, erityisesti jos keksintöä tarkastellaan ilmaistujen tai implisiittisten osatehtävien valossa tai saavutettujen hyötyjen tai hyötyryhmien kannalta. Tällöin jotkut jäljempänä olevien patenttivaatimuksien sisältämät määritteet voivat olla erillisten keksinnöllisten ajatusten kannalta tarpeettomia. Keksinnön eri suoritusmuotojen piirteitä voi keksinnöllisen perusajatuksen puitteissa soveltaa toisten suoritusmuotojen yhteydessä.The lifting ropes of the invention are characterized by what is set forth in the characterizing parts of claims 1 and 13. The methods of the invention are characterized by what is stated in the characterizing parts of claims 14 and 21. Other embodiments of the invention are characterized by what is set forth in the other claims. Inventive embodiments are also disclosed in the specification and drawings of this application. The inventive content contained in the application may also be defined otherwise than as set forth in the claims below. The inventive content may also consist of several separate inventions, particularly if the invention is considered in the light of the express or implied subtasks or the benefits or classes of benefits achieved. In this case, some of the attributes contained in the claims below may be redundant for individual inventive ideas. Aspects of various embodiments of the invention may be applied in conjunction with other embodiments within the scope of the inventive concept.

Keksinnön mukaisesti nostolaitteen köysi käsittää ydinlangan tai vastaavan ja joukon ulompia lankakerroksia, joista lankakerroksista kukin käsittää joukon lankoja. Köysi käsittää ainakin yhden sellaisen lankakerroksen, jonka olennaisesti kaikki langat ovat olennaisesti samalla etäisyydellä ydinlangasta ja sisältävät komposiittimateriaalia ja joista ainakin osa on poikkileikkauksen muodoltaan olennaisesti kiilamaisia. Komposiittimateriaalin hyödyntäminen keksintömme mukaisen köyden materiaalina on erityisen edullista, koska komposiitteja hyödyntäen saadaan aikaan kevyt, mutta vetolujuudeltaan luja rakenne. Komposiitin hyvä muovattavuus mahdollistaa lisäksi köydessä käytettävien komposiittilankojen muovaamisen tiettyyn edulliseen muotoon. Tämä mahdollistaa myös poikkileikkauksen pinta-alan tehokkaan hyödyntämisen.According to the invention, the rope of the lifting device comprises a core wire or the like and a plurality of outer layers of yarns, each of which comprises a plurality of yarns. The rope comprises at least one layer of yarn having substantially all of the yarns substantially at the same distance from the core yarn and containing composite material, at least a portion of which is substantially wedge-shaped in cross-section. Utilizing the composite material as the material of the rope according to the invention is particularly advantageous because the composites utilize a lightweight but tensile strength structure. In addition, the high formability of the composite allows the composite yarns used in the rope to be shaped to a certain advantageous shape. This also enables efficient utilization of the cross-sectional area.

Keksinnön eräässä sovellutuksessa köysi käsittää ainakin kaksi sellaista lankakerrosta, jonka olennaisesti kaikki langat ovat olennaisesti samalla etäisyydellä ydinlangasta tai vastaavasta ja sisältävät komposiittimateriaalia ja joista ainakin osa on poikkileikkauksen muodoltaan olennaisesti kiilamaisia.In one embodiment of the invention, the rope comprises at least two layers of yarn having substantially all of the yarns substantially at the same distance from the core yarn or the like and containing composite material, at least some of which are substantially wedge-shaped in cross-section.

Keksinnön eräässä sovellutuksessa ainakin yksi ulommista lankakerroksista käsittää köyden pituussuuntaan nähden spiraalimuodostelmassa olevia komposiittilankoja. Spiraalisuus tuo lankakerrokseen ja siten myös koko köyteen joustoa ja köysistöä mitoitettaessa köyden jäykkyys voidaan valita halutuksi spiraalikulmia muuttamalla. Spiraalimuotoisen kerrosrakenteen yhtenä etuna on, että spiraalisuudella on köyden taittokulmaa pienentävä vaikutus, koska spiraalikerros kykenee mukautumaan taittokohdassa köyden muuttuvaan asentoon.In one embodiment of the invention, at least one of the outer yarn layers comprises composite yarns in a spiral configuration relative to the length of the rope. Spiraling brings the rigidity of the rope to the yarn layer and thus to the entire rope when dimensioning the elasticity and ropes, by changing the spiral angles as desired. One of the advantages of the spiral layer structure is that the spiral has the effect of reducing the rope bending angle, since the spiral layer is able to adapt to the changing position of the rope at the point of refraction.

Keksinnön eräässä sovellutuksessa ainakin yhden ulomman lankakerroksen spiraalimuodostelmassa olevat komposiittilangat ovat erikätisiä kuin sitä ympäröivän ulomman lankakerroksen spiraalimuodostelmassa olevat langat. Edullisesti spiraalimuodostelmallisten lankakerrosten kätisyys vaihtuu vain kerran köyden säteen suunnassa tarkasteltuna.In one embodiment of the invention, the composite yarns of the at least one outer ply in a spiral formation are of different handwidth than those of the surrounding outer yarn in a spiral formation. Preferably, the helicity of the helical weft layers changes only once when viewed in the radial direction of the rope.

Keksinnön eräässä sovellutuksessa ainakin yhden ulomman lankakerroksen ulkopinnan ja seuraavan ulomman lankakerroksen sisäpinnan välissä on olennaisesti pelkkää polymeeriä käsittävä kerros. Se sitoo sitä vasten olevien lankakerrosten langat köyteen kiinni ja estää mahdollisesti katkenneiden lankojen riistyrnisen köydestä. Tämä kerros on keksinnön eräässä sovellutuksessa elastomeeria, jolloin se sallii sen uiko- ja sisäpuolella olevien kerrosten välisen keskinäisen liikkeen toimien näin eräänlaisena laakerointina.In one embodiment of the invention, there is a substantially polymer-only layer between the outer surface of the at least one outer yarn layer and the inner surface of the next outer yarn layer. It binds the yarns of the layers of yarn opposite it to the rope and prevents any broken yarns from being removed from the rope. This layer is, in one embodiment of the invention, an elastomer, whereby it permits mutual movement between its outer and inner layers, thus acting as a kind of bearing.

Keksinnön eräässä sovellutuksessa ainakin yhden ulomman lankakerroksen lankojen sivupintojen välinen kulma on pienempi kuin köyden säteen suunnassa sisäpuolellaan olevan lankakerroksen lankojen sivupintojen välinen kulma.In one embodiment of the invention, the angle between the side surfaces of the yarns of the at least one outer layer of yarn is smaller than the angle between the side surfaces of the yarns of the layer of yarn inside it in the radial direction.

Keksinnön eräässä sovellutuksessa kahden ulomman lankakerroksen langat (3) ovat erikätisisissä spiraalimuodostelmissa ja mainittujen kahden erikätisen lankakerroksen välissä on elastomeerikerros.In one embodiment of the invention, the yarns (3) of the two outer yarn layers are in helical helical formations and an elastomeric layer is provided between said two yarns.

Keksinnön eräässä sovellutuksessa mainittu komposiittimateriaali sisältää hiilikuitua, lasikuitua tai aramidikuitua.In one embodiment of the invention said composite material contains carbon fiber, glass fiber or aramid fiber.

Keksinnön eräässä sovellutuksessa polymeerikerrosta seuraavan ulomman lankakerroksen langat ovat metallia. Edullisimmin metallilankoja käsittävä kerros on uloimpana, jolloin metallikerros suojaa sisäpuolisia kerroksia kulumiselta.In one embodiment of the invention, the yarns of the outer yarn layer following the polymer layer are metal. Most preferably, the metal wire layer is outermost, with the metal layer protecting the inner layers from wear.

Keksinnön eräässä sovellutuksessa ainakin yhden ulomman lankakerroksen kaikkien lankojen sisä- ja ulkosivut ovat kaarevia.In one embodiment of the invention, the inner and outer sides of all the yarns of the at least one outer ply layer are curved.

Keksinnön eräässä sovellutuksessa ainakin osa ainakin yhden ulomman lankakerroksen yksittäisistä langoista (3) käsittää komposiittimateriaalin ympärillä ohuen polymeerikerroksen, joka eristää vierekkäisten lankojen komposiittia käsittävät osat toisistaan. Edullisimmin polymeeri on valittu sellaiseksi, että se olennaisesti säilyttää lämpötilasta riippuvat pintansa ominaisuudet vielä siinä lämpötilassa kun sen sisällä oleva lanka on lämmöllä ja puristuksella muovattavissa lopulliseen pysyvään muotoonsa. Ohut lankaa ympäröivä kerros mahdollistaa langan liikkeen toisten lankojen ja lankakerrosten suhteen myös silloin kun köysi on valmistettu puristamalla lämpöä hyödyntäen. Polymeerikalvot estävät niiden sisällä olevien lankojen tarttumisen toisiinsa köyden valmistusvaiheessa, vaikka lankojen komposiittimateriaali on muovautuvassa tilassa. Kalvot ovat asettuneet valmiissa köydessä toisiaan vasten, mutta eivät ole takertuneet toisiinsa, jolloin niiden suhteellinen liike on mahdollista.In one embodiment of the invention, at least a portion of the individual yarns (3) of the at least one outer ply layer comprise a thin polymer layer that insulates the composite portions of adjacent yarns. Most preferably, the polymer is selected such that it substantially retains its temperature-dependent surface properties even at the temperature when the yarn inside it is heat and compression moldable to its final permanent shape. The thin layer around the yarn allows the yarn to move relative to the other yarns and layers, even when the rope is made by extrusion using heat. Polymeric films prevent the yarns inside them from sticking to one another during the rope making process, even though the composite yarn material is in a deformable state. The films are positioned against each other in the finished rope but are not entangled with one another, allowing relative movement.

Keksinnön erään toisenlaisen sovellutuksen mukaisesti nostolaitteen köysi käsittää ydinlangan tai vastaavan ja ainakin yhden ulomman lankoja käsittävän kerroksen, joka kerros käsittää joukon lankakimppuja. Täsmällisemmin köysi käsittää ainakin yhden sellaisen kerroksen, joka käsittää lankakimppuja olennaisesti samalla etäisyydellä köyden pituusakselista ja jotka lankakimput käsittävät komposiittia käsittäviä lankoja, ja joista lankakimpuista ainakin osa on poikkileikkauksen muodoltaan olennaisesti kiilamaisia.According to another embodiment of the invention, the rope of the lifting device comprises a core wire or the like and comprising at least one outer layer of yarns, the layer comprising a plurality of bundles of yarns. More specifically, the rope comprises at least one layer comprising bundles of yarns substantially the same distance from the longitudinal axis of the rope, the bundles of yarns comprising composite yarns, at least a portion of which are substantially wedge-shaped in cross-section.

Keksinnön kohteena olevan menetelmän mukaisesti nostolaitteen köysi valmistetaan ohjaamalla joukko lankoja osaksi köyttä ainakin yhteen ulompaan kerrokseen, jolloin ainakin osa köyden muodostavista langoista on komposiittia ja menetelmä käsittää vaiheen a, jossa päällystetään ainakin osa köyden osaksi tarkoitetuista komposiittilangoista polymeerillä ja vaiheen b, jossa ohjataan langat toistensa läheisyyteen osaksi köyttä.According to the method of the invention, the hoisting rope is made by guiding a plurality of yarns into the rope into at least one outer layer, wherein at least a portion of the rope forming yarns is composite and the method comprises at least a portion of the composite yarns into the rope.

Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä sovellutuksessa menetelmä käsittää lisäksi vaiheen, jossa puristetaan osittain keskeneräistä köyttä lankojen muotoilemiseksi ja tiiviin köysirakenteen aikaansaamiseksi. Langat muotoillaan näin edullisesti olennaisen kiilamaisiksi. /In one embodiment of the method according to the invention, the method further comprises the step of partially compressing the unfinished rope to form the yarns and provide a tight rope structure. The yarns are thus preferably shaped to a substantially wedge shape. /

Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä sovellutuksessa lankojen puristamisen yhteydessä lankoja lämmitetään.In one embodiment of the method of the invention, the yarns are heated by pressing the yarns.

Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä sovellutuksessa vaiheessa a komposiittilangan polymeerimatriisi on vielä kovettumattomassa tilassa ja vaiheiden a ja b välissä komposiittilankoja jäähdytetään komposiittilangan kovettumisen hidastamiseksi.In one embodiment of the process of the invention, the polymer matrix of the composite yarn in step a is still in an uncured state and between steps a and b the composite yarns are cooled to retard the curing of the composite yarn.

Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä sovellutuksessa vaiheessa a langat päällystetään kiertämällä niiden ympärille polymeerikalvoa.In one embodiment of the process of the invention, in step a, the yarns are coated by wrapping a polymer film around them.

Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä sovellutuksessa langat sisältävät lämmössä kovettuvaa hartsia ja puristuksen yhteydessä lankoja lämmitetään lankojen hartsin kovettumisen nopeuttamiseksi.In one embodiment of the method of the invention, the yarns comprise a thermosetting resin and, during compression, the yarns are heated to accelerate the curing of the yarn resin.

Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä sovellutuksessa komposiittilankoja lämmitetään niiden polymeerimatriisin pehmenemispisteen ja polymeerikalvon pehmenemispisteen väliseen lämpötilaan.In one embodiment of the method of the invention, the composite yarns are heated to a temperature between the softening point of their polymer matrix and the softening point of the polymer film.

Keksinnön kohteena olevan toisen menetelmän mukaisesti nostolaitteen köysi valmistetaan ohjaamalla joukko lankakimppuja osaksi köyttä ainakin yhteen ulompaan lankakimppukerrokseen j a ainakin osa lankakimppujen käsittämistä langoista on komposiittia ja menetelmä käsittää vaiheen a, jossa päällystetään ainakin osa köyden osaksi tarkoitetuista lankakimpuista polymeerillä ja vaiheen b, jossa ohjataan lankakimput toistensa läheisyyteen osaksi valmisteilla olevaa köyttä.According to another method of the invention, the rope of the lifting device is made by guiding a plurality of bundles of yarns into at least one outer bundle layer and at least a portion of the yarns comprising the bundles are composite. into the rope under preparation.

Keksinnön mukaisen toisen menetelmän eräässä sovellutuksessa menetelmä käsittää lisäksi vaiheen, jossa puristetaan osittain keskeneräistä köyttä lankakimppujen muotoilemiseksi ja tiiviin köysirakenteen aikaansaamiseksi. Lankakimput muotoillaan näin edullisesti olennaisen kiilamaisiksi. Keksinnön mukaisen toisen menetelmän eräässä sovellutuksessa lankakimppujen puristamisen yhteydessä lankakimppuja lämmitetään. kuvaluetteloIn one embodiment of the second method according to the invention, the method further comprises the step of compressing a partially unfinished rope to form the bundles of yarn and provide a tight rope structure. The yarn bundles are thus preferably shaped to a substantially wedge shape. In one embodiment of the second method according to the invention, the bundles of yarns are heated by pressing the bundles. on the list

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti sovellutusesimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissaThe invention will now be described in more detail by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:

Kuva 1 esittää kaaviomaisesti keksinnön mukaisen köyden erästä sovellutustaFig. 1 schematically shows an embodiment of a rope according to the invention

Kuva 2 esittää kaaviomaisesti kuvan 1 mukaisen köyden kerrosrakennetta kolmiulotteisena leikkauskuvantonaFigure 2 schematically shows a three-dimensional sectional view of the rope structure of Figure 1.

Kuva 3 esittää kuvan kaaviomaisesti keksinnön mukaisen köyden erästä toista sovellutustaFigure 3 schematically shows another embodiment of a rope according to the invention

Kuva 4 esittää kaaviomaisesti kuvan 3 mukaisen köyden kerrosrakennetta kolmiulotteisena leikkauskuvantonaFigure 4 schematically shows a three-dimensional sectional view of the rope structure of Figure 3.

Kuva 5 esittää kaaviomaisesti keksinnön mukaisen köyden erästä kolmatta sovellutustaFig. 5 schematically shows a third embodiment of a rope according to the invention

Kuva 6 esittää kaaviomaisesti kuvan 5 mukaisen köyden kerrosrakennetta kolmiulotteisena leikkauskuvantonaFigure 6 schematically shows a three-dimensional sectional view of the rope structure of Figure 5.

Kuva 7 esittää kaaviomaisesti keksinnön mukaisen menetelmän erään sovellusmuodon käsittämää vaihettaFig. 7 schematically illustrates a step of an embodiment of the method according to the invention

Kuva 8a esittää kaaviomaisesti keksinnön mukaisen menetelmän eräässä sovellusmuodossa köyttä ennen puristustaFig. 8a schematically illustrates a rope before compression in one embodiment of the method according to the invention

Kuva 8b esittää kaaviomaisesti keksinnön mukaisen menetelmän eräässä sovellusmuodossa käytettävän suuttimen poikkileikkauksen sivulta kuvattunaFigure 8b is a schematic side view of a nozzle used in one embodiment of the method of the invention.

Kuva 8c esittää kaaviomaisesti keksinnön mukaisen menetelmän eräässä sovellusmuodossa käytettävän suuttimen ja köyden poikkileikkausta kuvattuna köyden kulkusuuntaan päinFig. 8c is a schematic cross-sectional view of a nozzle and a rope used in an embodiment of the method of the invention, illustrated in the direction of travel of the rope.

Kuva 9a esittää kaaviomaisesti keksinnön mukaisen menetelmän eräässä sovellusmuodossa köyden poikkileikkauksen vaiheessa, jossa ulointa kerrosta ei ole vielä puristettu muotoonsaFigure 9a schematically illustrates a method of the invention in a step of cross-section of the rope in which the outer layer has not yet been compressed

Kuva 9b esittää kaaviomaisesti kuvan 9a köyden poikkileikkauksen vaiheessa, jossa uloin on puristettu muotoonsaFig. 9b schematically shows a cross-section of the rope of Fig. 9a in the step where the outermost part is compressed

Kuva 10a esittää kaaviomaisesti keksinnön mukaisen menetelmän eräässä sovellusmuodossa erään keksinnön mukaisen köyden poikkileikkauksen vaiheessa, jossa köyden ulointa kerrosta ei ole vielä puristettu muotoonsaFig. 10a schematically illustrates a method of the invention in a step of cross-section of a rope according to the invention in which the outer layer of the rope has not yet been compressed

Kuva 10b esittää kaaviomaisesti kuvan 10a köyden poikkileikkauksen vaiheessa, jossa uloin on puristettu muotoonsaFig. 10b schematically shows a cross-section of the rope of Fig. 10a in the step where the outermost part is compressed

KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELOSTUSDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Kuvassa 1 on kaaviomaisesti esitetty keksinnön erään sovellutusmuodon mukaisen köyden poikkileikkaus ja kuvassa 2 sen kolmiulotteinen leikkauskuvanto. Köysi (1) käsittää ydinlangan (2) , jonka ympärillä on ulompia lankakerroksia (L), jotka käsittävät lankoja (3). Ulommalla lankakerroksella tarkoitetaan köyden ydinlangan ja köyden pinnan välille sijoittuvaa lankakerrosta. Kuvissa 1 ja 2 havainnollistetussa suoritusmuodossa kolmen ydinlangasta (2) seuraavan ulomman lankakerroksen (L) langat (3) ovat samansuuntaisessa spiraalimuodostelmassa ja niistä ulointa kerrosta vasten on elastomeerikerros (e) . Elastomeerikerrosta (e) ympäröi uloin lankakerros (L), jonka langat ovat erikätisessä spiraalimuodostelmassa kuin sisällään olevien spiraalimuodostelmaisen lankakerrosten langat (3). Elastomeerikerros (e) sitoo sitä vasten olevien lankakerrosten langat joustavasti köyteen kiinni ja estää mahdollisesti rikkoutuneen köyden lankojen riistymisen köydestä. Samalla se sallii uiko-ja sisäpuolellaan olevien kerrosten välisen keskinäisen liikkeen toimien näin eräänlaisena laakerointina, kun taivutuksen tai muun kuormituksen alaisen köyden (1) kerrokset (L) liikkuvat toistensa suhteen. Olennaisesti kaikki langat (3) ovat kuvien 1 ja 2 suoritusmuodossa komposiittia, edullisesti hiili- tai lasikuitukomposiittia, jonka polymeerimatriisina on epoksia tai esim. polyuretaania. Kunkin lankakerroksen (L) langat (3) ovat olennaisesti saman etäisyyden päässä ydinlangasta (2). Langat (3) ovat poikkileikkauksen muodoltaan kiilamaisia ja asetettu köyteen (1) muodostamaan sektoreita. Termillä kiilamainen tarkoitetaan, että langat ovat poikkileikkauksen mitoiltaan keskimäärin kapenevia. Kiilamaisen muodon etuna on tehokas köyden poikkileikkauksen pinta-alan hyödyntäminen. Langat myös tukevat toisiaan ja säilyttävät asemansa hyvin kuormituksessa ja taivutuksessa. Edullisesti lankojen (3) sisä- ja ulkopinnat ovat kaarevia ja vierettäisten lankojen (3) toisiaan vasten olevat pinnat ovat edullisesti toistensa vastinparit. Lankojen sivupinnat ovat edullisesti köyden poikkileikkauksen säteen suuntaisia.Figure 1 is a schematic cross-sectional view of a rope according to an embodiment of the invention and Figure 2 is a three-dimensional sectional view thereof. The rope (1) comprises a core yarn (2) surrounded by outer layers of yarn (L) comprising the yarns (3). The outer ply is the layer of wire between the core wire and the surface of the rope. In the embodiment illustrated in Figures 1 and 2, the yarns (3) of the three outer yarn layers (L) following the core yarns (2) are in a parallel spiral configuration and have an elastomeric layer (e) against the outer layer. The elastomeric layer (e) is surrounded by an outermost yarn layer (L), the yarns of which are in a spiral helix configuration as the yarns (3) of the helical helix layers within. The elastomeric layer (e) resiliently binds the yarns of the opposing yarn layers to the rope and prevents the ropes of the broken rope from being removed from the rope. At the same time, it allows the mutual movement between the outer and inner layers to act as a kind of bearing when the layers (L) of the rope (1) under bending or other loading move relative to one another. Essentially, in the embodiment of Figures 1 and 2, all the yarns (3) are composite, preferably carbon or glass fiber composite, with epoxy or e.g. polyurethane as the polymer matrix. The yarns (3) of each layer of yarn (L) are substantially the same distance from the core yarn (2). The yarns (3) have a wedge-shaped cross-sectional shape and are arranged on the rope (1) to form sectors. By the term wedge-shaped, it is understood that the yarns have an average tapered cross-sectional dimension. The advantage of the wedge-shaped shape is the efficient utilization of the cross-sectional area of the rope. The yarns also support each other and maintain their position well under load and bending. Preferably, the inner and outer surfaces of the yarns (3) are curved and the adjacent surfaces of the adjacent yarns (3) are preferably paired with each other. The side surfaces of the yarns are preferably parallel to the radius of the cross-section of the rope.

Kuvassa 3 on kaaviomaisesti esitetty keksinnön erään toisen sovellutusmuodon mukaisen köyden (4) poikkileikkaus ja kuvassa 4 sen kolmiulotteinen leikkauskuvanto. Köysi (4) käsittää ydinlangan (2), jonka ympärillä on ulompia lankakerroksia (L), jotka käsittävät lankoja (3). Kuvissa 3 ja 4 havainnollistetussa suoritusmuodossa kolmen ydinlangasta (2) seuraavan ulomman lankakerroksen (L) langat (3) ovat samansuuntaisessa spiraalimuodostelmassa ja niistä ulointa kerrosta vasten on sellainen ulompi lankakerros (L) , jonka spiraalimuodostelman kätisyys on vastakkainen sisäpuolellaan oleviin lankakerroksiin (L) nähden. Ulointa lankakerrosta (L) ympäröi polyuretaania oleva elastomeerikerros (e) . Elastomeerikerros suojaa lankoja ja estää lankojen riistymistä, jos langat käytössä vahingoittuvat. Kerros myös edullisesti toimii kitkapintana. Langat (3) ovat kuvien 3 ja 4 suoritusmuodossa edullisesti hiili- tai lasikuitukomposiittia, jonka polymeerimatriisina on epoksia tai esim. polyuretaania.Figure 3 is a schematic cross-sectional view of a rope (4) according to another embodiment of the invention, and Figure 4 is a three-dimensional sectional view thereof. The rope (4) comprises a core yarn (2) surrounded by outer layers of yarn (L) comprising yarns (3). In the embodiment illustrated in Figures 3 and 4, the yarns (3) of the three outer yarns (L) following the core yarns (2) are in a parallel spiral configuration and facing the outermost layer is an outer yarn layer (L) with a The outermost yarn layer (L) is surrounded by a polyurethane elastomer layer (e). The elastomeric layer protects the yarns and prevents them from being removed if the yarns are damaged in use. The layer also preferably acts as a friction surface. In the embodiment of Figures 3 and 4, the yarns (3) are preferably a carbon or glass fiber composite having a polymer matrix of epoxy or e.g. polyurethane.

Kuvassa 5 on kaaviomaisesti esitetty keksinnön erään kolmannen sovellutusmuodon mukaisen köyden poikkileikkaus ja kuvassa 6 sen kolmiulotteinen leikkauskuvanto. Köysi (6) käsittää ydinlangan (2), jonka ympärillä on ulompia lankakerroksia (L) , jotka käsittävät lankoja (3). Kolmen ydinlangasta (2) seuraavan ulomman lankakerroksen (L) langat (3) ovat samansuuntaisessa spiraalimuodostelmassa kuvien 5 ja 6 havainnollistamalla tavalla. Näistä lankakerroksista (L) uloimman ulkopintaa vasten on elastomeerikerros (e), jonka ulkopintaa vasten on metallilankakerros (5). Edullisimmin metallilankoja käsittävä kerros on uloimpana, jolloin metallikerros suojaa sisäpuolisia kerroksia köyden käytön aiheuttamalta kulumiselta, sillä metallin hankauksen sieto on yleensä parempi kuin komposiiteilla. Ulompien lankakerrosten (L) lankojen spiraalimuodostelma on vastakkaiskätinen kuin metallilankakerroksen (5) . Langat (3) ovat kuvien 5 ja 6 suoritusmuodossa edullisesti hiili- tai lasikuitukomposiittia, jonka polymeerimatriisina on epoksi tai esim. polyuretaani.Figure 5 is a schematic cross-sectional view of a rope according to a third embodiment of the invention and Figure 6 is a three-dimensional sectional view thereof. The rope (6) comprises a core yarn (2) surrounded by outer layers of yarn (L) comprising yarns (3). The yarns (3) of the three outer yarn layers (L) following the core yarns (2) are in a parallel helical configuration as illustrated in Figures 5 and 6. Against the outer surface of these yarn layers (L) is an elastomeric layer (e) with an outer metal layer (5). Most preferably, the metal wire layer is outermost, whereby the metal layer protects the inner layers from wear due to the use of the rope, since the abrasion resistance of the metal is generally better than that of composites. The helical configuration of the yarns of the outer yarn layers (L) is opposed to that of the metal yarn layer (5). In the embodiment of Figures 5 and 6, the yarns (3) are preferably a carbon or glass fiber composite having a polymer matrix of epoxy or e.g. polyurethane.

Kuvissa 1-6 esitetyissä suoritusmuodoissa kunkin ulomman lankakerroksen (L) langat (3) ovat olennaisesti saman etäisyyden päässä ydinlangasta (2). Langat ovat kiilamaisia ja niiden sisä- ja ulkopinta ovat kaarevia. Tällöin ne muodostavat vierekkäin asettuneina yhdessä sylinterimäisen uiko- ja sisäpinnan. Näin eri kerrosten langat saadaan asettumaan tiiviisti toistensa suhteen.In the embodiments shown in Figures 1-6, the yarns (3) of each outer layer (L) of yarns are substantially the same distance from the core yarn (2). The wires are wedge-shaped and have a curved inner and outer surface. They then form a cylindrical outer and inner surface when placed side by side. This allows the yarns of the different layers to be tightly aligned with each other.

Kuvissa 1-lOb esimerkinomaisesti esitettyjen suoritusmuotojen etuja, toimintaa ja variointitapoja on lueteltu myös muualla hakemuksessa. Kuvia ei ole piirretty mittakaavassa. Keksinnön eräässä edullisessa suoritusmuodossa kuvissa esitetyistä langoista (3) ainakin osa on ympäröity ohuella polymeerikalvolla (10) (ei esitetty kuvissa 1-6), joka mahdollistaa lankojen (3) paremman liikkuvuuden toistensa suhteen, sillä polymeeri voidaan valita kitkaominaisuuksiltaan sellaiseksi edullisen pieneksi, että vierettäisten lankojen (3) kalvot ympäröivät liukuvat toisiaan vasten köyttä (1) taivutettaessa. Kalvot eristävät langat (3) toisistaan, jolloin komposiittilankojen (3) välisestä hankauksesta johtuvaa kulumista ei olennaisesti synny. Tämä pidentää köyden (1) käyttöikää.The advantages, operation and modes of variation of the exemplary embodiments of Figures 1-10b are also listed elsewhere in the application. The pictures are not drawn on a scale. In a preferred embodiment of the invention, at least a portion of the yarns (3) shown in the figures are surrounded by a thin polymer film (10) (not shown in Figures 1-6), which allows for greater mobility of the yarns (3) with respect to one another. the membranes surrounding the threads (3) slide against each other as the rope (1) is bent. The membranes insulate the yarns (3) from each other so that wear due to friction between the composite yarns (3) is not substantially produced. This extends the life of the rope (1).

Kun köyden (1) ulommista lankakerroksista (L) ainakin osa valmistetaan spiraalimaiseksi esimerkiksi kuvissa havainnollistetulla tavalla, käyttäytyy köysi (1) taittokohdassa edullisesti. Kun köysi (1) vaihtaa taittokohdassa suuntaa kaarelle taipuvan köyden (1) ulkokaarteen pintarakenne pyrkii pitenemään ja sisäkaarteen pintarakenne painumaan kasaan. Spiraalimuodostelma mahdollistaa tällöin lankojen (3) sopeutumisen suunnanmuutoksen aiheuttamaan köyden (1) muodonmuutokseen edullisella tavalla. On edullista, että kaikki tai ainakin suurin osa ulommista lankakerroksista (L) on spiraalimuodostelmassa. Spiraalikulma voidaan valita tilannekohtaisesti sopivaksi riippuen halutusta taittokulmasta, köyden pituussuuntaiseen jäykkyyteen kohdistuvista vaatimuksista ja painotavoitteista.When at least a portion of the outer yarn layers (L) of the rope (1) is made spiral, as illustrated in the figures, for example, the rope (1) behaves favorably at the folding point. When the rope (1) changes direction at the folding point, the outer structure of the outer curve of the bending rope (1) tends to become longer and the inner structure of the inner curve collapses. The spiral formation then allows the yarns (3) to adapt to the deformation of the rope (1) caused by the change of direction. It is preferred that all or at least most of the outer yarn layers (L) are in a spiral configuration. The spiral angle can be selected to suit the situation depending on the desired bending angle, the requirements for the longitudinal rigidity of the rope and the weighting objectives.

Kahden ulomman lankakerroksen (L) väliin on kuvissa 1, 2, 5 ja 6 havainnollistetulla tavalla edullista sijoittaa elastomeerikerros (e) . Edullisimmin elastomeerikerros (e) on sellaisten kerrosten välissä, joiden välillä lankojen (3) spiraalisuuden kätisyys vaihtuu, koska kyseisessä kohdassa tapahtuu eniten kerrosten välistä suhteellista liikettä. Edullisesti spiraalimuodostelmallisten lankakerrosten kätisyys vaihtuu vain kerran köyden säteen suunnassa tarkasteltuna, jotta tarpeettoman useiden kerrosten välillä tapahtuisi suurta suhteellista liikettä. Spiraalisuuden vaihtumisen etu on mm. se, että se vähentää köyden taipumusta pyrkiä kierteelle tai pyörimään. Jos kaikki kerrokset olisivat samaan suuntaan spiraalimaisia tämä ilmiö saattaisi käytön yhteydessä olla ongelmallinen. Polymeerikerroksen (e) etuja on tietenkin saavutettavissa myös jos sen materiaali on kerrokset liukuvasti toisistaan eristävää polymeeriä, esimerkiksi polyeteeniä, teflonia tai liukulakkaa,Between the two outer yarn layers (L), as shown in Figures 1, 2, 5 and 6, it is preferable to place the elastomer layer (e). Most preferably, the elastomeric layer (e) is sandwiched between the layers between which the helicity of the yarns (3) is changed, since at that point the greatest relative interlayer movement occurs. Preferably, the handwidth of the helical wires is changed only once when viewed in the radial direction of the rope, in order to allow for a large relative movement between unnecessarily many layers. The advantage of changing the spiral is e.g. the fact that it reduces the tendency of the rope to twist or rotate. If all layers were spiral in the same direction, this phenomenon could be problematic in use. Of course, the advantages of the polymer layer (e) can also be achieved if its material is a layer of slidingly insulating polymer, for example polyethylene, Teflon or slip lacquer,

Keksinnön mukaista menetelmää hyödyntäen voidaan valmistaa esimerkiksi patenttivaatimuksissa määritellyn mukainen köysi (1,4,6,14,15) tai sen osa. Köysi (1,4,6,14,15) voi olla esimerkiksi kuvien 1-6, 8c, 9b tai 10b mukaisen rakenteen käsittävä. Seuraavassa kuvataan köyden (1,4,6,14) valmistusta. Keksinnön mukaisessa menetelmässä köyden (1,4,6,14) osaksi liitettävän lankakerroksen langat (3) ohjataan vieretysten ydinlangan (2) päälle kerroksiin olennaisesti samalle etäisyydelle ydinlangasta (2) siten, että vieretysten ne muodostavat tiiviin ulomman lankakerroksen (L) . Menetelmällä valmistetun köyden (1) langoista (3) ainakin osa pääsee liikkumaan toistensa suhteen. Erityisesti kun ainakin jonkin lankakerroksen (L) langat ovat ohjattu spiraalimuodostelmaan mahdollistuu jyrkätkin köyden taittokulmat.Using the method according to the invention, for example, a rope (1,4,6,14,15) or a part thereof as defined in the claims can be produced. The rope (1,4,6,14,15) may, for example, comprise a structure according to Figures 1-6, 8c, 9b or 10b. The following describes the preparation of the rope (1,4,6,14). In the method according to the invention, the yarns (3) of the yarn layer to be joined as part of the rope (1,4,6,14) are guided over the core yarn (2) to the layers at substantially the same distance from the core yarn (2) so that they form a tight outer yarn layer (L). At least a portion of the threads (3) of the rope (1) produced by the method can move relative to one another. Particularly when the threads of at least one of the thread layers (L) are guided into the spiral formation, even sharp rope bending angles are possible.

Langat (3) voivat olla etukäteen lopulliseen muotoonsa muotoiltuja, mutta erään edullisen suoritustavan mukaan langat (3) muovataan puristuksen avulla lopulliseen muotoonsa vasta kun ne liitetään osaksi valmistettavaa köyttä (1, 4, 6, 14). Tämä toteutetaan siten, että ainakin osan lankakerrokseen (L) tarkoitettujen lankojen (3) ympärille järjestetään etukäteen sellainen ohut polymeerikerros eli kalvo (10) , joka olennaisesti säilyttää lämpötilasta riippuvat pintansa ominaisuudet niissä olosuhteissa, kun sen sisällä oleva komposiittilanka on puristuksella muovattavissa lopulliseen pysyvään muotoonsa. Näin kalvoilla pinnoitetut langat (3) eivät liimaudu toisiinsa, mikä voisi tapahtua jos kalvo esim. pehmenemisi liikaa sisällään olevan komposiitin käsittelylämpötilassa. Ennen kuin langat (3) ohjataan osaksi muodostuvan köyden pintaa ne siis päällystetään. Tämä toteutetaan edullisesti kiertämällä tai punomalla lankojen (3) ympärille polymeerikalvoa (10), joka peittää niiden pinnan. Päällystys voidaan toteuttaa myös suihkuttamalla tai upottamalla langat polymeerialtaaseen. Päällystetyt langat (3) ohjataan osaksi köyttä ydinlangan (2) ympärille köyden ulommaksi kerrokseksi. Edullisesti köysi (1) valmistetaan jatkuvana prosessina siten, että syötetään useita aiemmin valmistettuja, ja mahdollisesti kalvolla päällystettyjä lankoja rullalta samanaikaisesti ahtaan suuttimen (12) läpi, joka pakottaa köyden osat toistensa läheisyyteen ja tuottaa näin lävitseen kulkevaan köyteen ja sen osiin mainittua köyden säteen suuntaista puristusta. Puristus voitaisiin tietenkin toteuttaa myös muilla tavoilla kuin suuttimella (12), esimerkiksi erillisellä puristimella. Puristuksen voima on valittava sellaiseksi, että se riittää puristamaan langat kiilamaisiksi, jotta langat (3) muodostavat tiiviin lankakerroksen. Kuvassa 8a on esitetty poikkileikkauskuvantona suuttimeen (12) ohjattavat langat (3) vaiheessa, jossa langat (3) on kerättynä toistensa läheisyyteen. Edullisesti myös kokoaminen tapahtuu saman suuttimen (12) avulla, joka on ainakin osittain kapeneva ja joka kokoaa langat (3) ydinlangan (2) tai muun esimerkiksi aiemmasta vaiheesta tulleen puolivalmistetun köyden ympärille esim. kuvan 8a havainnollistamalla tavalla kimppuun (13) . Langat (3) eivät vielä ole poikkileikkaukseltaan lopullisessa muodossaan vielä tässä vaiheessa vaan ne ovat esimerkiksi pyöreitä. Langat (3) ohjataan kulkemaan kuvassa 8b esitetynlaisen suuttimen (12) läpi, joka ahtauden lisääntyessä pakottaa langat (3) toistensa lomaan tiiviisti ja siten puristaa langat kuvan 8c havainnollistamaan kiilamaiseen muotoon.The yarns (3) may be pre-shaped to their final shape, but according to a preferred embodiment, the yarns (3) are only pressed into their final shape by being joined to the rope (1, 4, 6, 14) to be manufactured. This is done by pre-arranging a thin polymer layer, i.e. a film (10), around at least a portion of the yarns (3) for the yarn layer (L), which substantially retains its temperature dependent surface properties when the composite yarn inside is compressible to its final permanent shape. Thus, the film-coated yarns (3) do not adhere to one another, which could happen if the film, for example, were too softened at the processing temperature of the composite inside. Thus, before the wires (3) are guided part of the surface of the forming rope, they are coated. This is preferably accomplished by twisting or braiding the yarns (3) with a polymer film (10) covering their surface. The coating can also be accomplished by spraying or immersing the yarns in the polymer pool. The coated yarns (3) are guided part of the rope around the core yarn (2) as an outer layer of the rope. Preferably, the rope (1) is produced in a continuous process by feeding a plurality of previously fabricated and possibly film-coated yarns from a roll simultaneously through a narrow nozzle (12) which forces the rope portions close to one another and thereby produces said radial compression of the rope and portions therethrough. . Of course, the pressing could also be accomplished by means other than a nozzle (12), for example a separate press. The clamping force must be selected such that it is sufficient to clamp the wires so that the wires (3) form a dense layer of wire. Fig. 8a is a cross-sectional view of the threads (3) guiding the nozzle (12) at a stage where the threads (3) are assembled in close proximity to one another. Preferably, assembly is also accomplished by means of the same nozzle (12), which is at least partially tapered and which assembles the yarns (3) around the core wire (2) or other semi-finished rope from the previous step, e.g. The yarns (3) are not yet in their final cross-section at this stage, but are, for example, circular. The threads (3) are guided to pass through a nozzle (12) of the type shown in Fig. 8b, which, as the constriction increases, forces the threads (3) close together and thereby compresses the threads into the wedge shape illustrated in Fig. 8c.

Erään edullisen suoritusmuodon mukaan lankoihin (3) kohdistettavan puristuksen yhteydessä lankoja lämmitetään. Tällöin lankakerrokseen (L) tarkoitettujen lankojen (3) ympärille etukäteen järjestetty ohut polymeerikalvo on sellaista materiaalia, että se olennaisesti säilyttää lämpötilasta riippuvat pintansa ominaisuudet vielä siinä lämpötilassa kun sen sisällä oleva komposiittilanka on lämmöllä ja puristuksella muovattavissa lopulliseen pysyvään muotoonsa. Näin kalvoilla pinnoitetut langat (3) eivät liimaudu toisiinsa, mikä voisi tapahtua jos kalvo pehmenemisi liikaa sisällään olevan komposiitin käsittelylämpötilassa. Käytännössä langan lämpötila kohotetaan mieluiten selvästi kalvon pehmenemispistettä alempaan lämpötilaan. Ohuen polymeerikalvon materiaali valitaan riippuen siitä mikä on komposiittilankojen (3) muu koostumus ja lämmityslämpötila. Se voi olla jotain tunnettua polymeeriä. Esimerkiksi eräs hiilikuitu-epoksille sopiva kalvomateriaali on polyeteeni.According to a preferred embodiment, during pressing on the yarns (3), the yarns are heated. In this case, the thin polymer film pre-arranged around the yarns (3) for the yarn layer (L) is of a material such that it substantially retains its temperature dependent surface properties even at the temperature where the composite yarn inside is thermoformed into its final permanent shape. Thus, the film-coated yarns (3) do not adhere to one another, which could happen if the film softened excessively at the processing temperature of the composite inside. In practice, the temperature of the yarn is preferably raised well below the softening point of the film. The material of the thin polymer film is selected depending on the other composition of the composite yarns (3) and the heating temperature. It may be any known polymer. For example, one suitable film material for carbon fiber epoxy is polyethylene.

Erään edullisen suoritustavan mukaan komposiittilangan (3) materiaalina käytetään ns. prepreg-hartsia. Prepreg on puolivalmiste, jossa lujitekuidut on valmiiksi esikyllästetty lämmössä kovettuvalla ja yleensä kertamuovipohjaisella hartsilla. Prepreg-hartsi pidetään langoissa osittain kovettuneena jähmeässä tilassa, josta se kovetetaan lopullisesti lämmittämällä. Lämmityksen aikana hartsi aluksi muuttuu matalaviskoosiseksi nesteeksi, minkä jälkeen se nopeasti kovettuu. Edullisesti hartsimateriaalina käytetään epoksia, fenoleita tai polyestereitä. Edullisimmin käytetään epoksihartsia, jolla saadaan aikaan hyvät lujuusominaisuudet. Prepreg-hartsia hyödyntämällä muotoon puristamisen yhteydessä vaadittu lämpötila ei ole niin korkea, että lankojen (3) polymeerikalvot tarttuisivat toisiinsa.According to a preferred embodiment, the material of the composite yarn (3) is a so-called. the prepreg resin. Prepreg is a semi-finished product in which the reinforcing fibers are pre-impregnated with a thermosetting and usually thermosetting resin. The prepreg resin is held in the wires partially cured in a solid state where it is cured by final heating. During heating, the resin first converts to a low viscous liquid, after which it rapidly cures. Preferably, epoxy, phenols or polyesters are used as the resin material. Most preferably, an epoxy resin is used which provides good strength properties. The temperature required for compression molding using Prepreg resin is not high enough for the polymer films of the yarns (3) to adhere to one another.

Kuten aiemmin mainittiin, lankojen (3) lämmitys suoritetaan puristuksen yhteydessä. Lämmitys voidaan toteuttaa ennen puristusta, sen jälkeen ja/tai ainakin osittain samanaikaisesti puristuksen aikana. Lankojen (3) ollessa hartsia niiden jähmettyminen kiihtyy kun lämpötila kohoaa. Eräässä suoritusmuodossa jähmettäminen aloitetaan jo ennen puristuksen aloittamista, jolloin puristus voidaan suorittaa jo hieman jähmettyneelle langalle. Tällöin etuna on muotoonpuristuksen helpompi hallinta kun langan (3) jähmettymisprosessi on jo pidemmällä. Tällöin lankojen (3) lämpötilaa siis aletaan kohottaa jo ennen puristuksen suorittamista. Lämpötilan kohottamista tai ylläpitämistä voidaan jatkaa puristuksen aikana ja/tai sen jälkeenkin, jolloin lopullinen kovuus saavutetaan vasta suuttimen jälkeen. Langat voidaan lämmittää jollain tunnetun tekniikan mukaisella tavalla kuten esimerkiksi kuumalla ilmalla, ympäröivän ilman lämmöllä, säteilyttämällä tai langat köydeksi kokoavan suuttimen lämmöllä. Yksinkertaisimmillaan lämmitys toteutetaan pelkästään kuumalla suuttimella. Puristuksessa lankoihin (3) aiheutetaan tasaisesti köyden (1) ympäriltä sen säteen suuntaista puristusta, jolloin langat (3) muotoutuvat puristuksen voimasta poikkileikkaukseltaan kiilamaisiksi lankakerroksen osiksi. Langat jähmettyvät tähän muotoon lämmön vuoksi muodostaen tiiviisti täytetyn ulomman lankakerroksen. Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan yhden tai useamman lankakerroksen lankoja liittää kerralla köyteen, joka valmistusmenetelmän tässä vaiheessa muodostuu ydinlangasta (2) tai edellisestä vaiheesta tulleesta osittain valmistetusta köydestä. Puristus voidaan suorittaa joko useita lankakerroksia kerralla tai yksi kerros kerrallaan. Kuvattua menetelmää voidaan siis haluttaessa toistaa useita kertoja kunnes köydessä on haluttu määrä kerroksia. Tätä on havainnollistettu kuvissa 9a ja 9b.As previously mentioned, heating of the yarns (3) is carried out in connection with pressing. The heating may be carried out before, after and / or at least partially simultaneously during compression. When the yarns (3) are resin, their solidification accelerates as the temperature rises. In one embodiment, the solidification is begun before the compression begins, whereby the compression can be performed on a slightly hardened yarn. The advantage of this is that easier control of the compression is obtained as the process of solidifying the thread (3) is already longer. Thus, the temperature of the yarns (3) is thus increased even before the pressing. Raising or maintaining the temperature can be continued during and / or after compression, whereby the final hardness is not achieved until after the nozzle. The yarns may be heated in any manner known in the art, such as hot air, ambient air heat, irradiation, or the heat of a nozzle to assemble the yarns into a rope. In its simplest form, heating is effected solely by means of a hot nozzle. During the pressing of the yarns (3), a radial compression is applied around the rope (1) in a radial direction, whereby the yarns (3) are formed into wedge-shaped sections of the yarn layer by the force of the pressing. The yarns solidify into this shape due to heat, forming a tightly filled outer layer of yarn. By the method of the invention, the yarns of one or more layers of yarn can be connected at one time to a rope which at this stage of the manufacturing process consists of a core yarn (2) or a partially manufactured rope from the previous step. The pressing can be performed either several layers of yarn at a time or one layer at a time. Thus, if desired, the method described can be repeated several times until the desired number of layers of rope is present. This is illustrated in Figures 9a and 9b.

Kuvan 9a köyden (14) uloin lankakerros puristetaan aiemmin muotoonsa puristetun osittain valmistetun köyden pinnalle, jolloin kuvan 9a köysi (14) muotoutuu kuvassa 9b esitettyyn muotoon. Ulompien lankakerrosten (L) väliin voidaan erillisessä vaiheessa lisätä haluttaessa polymeerikerros (e) , jolloin seuraava ulompi lankakerros (L) muodostetaan polymeerikerroksen (e) päälle joko edellä kuvattua vastaavalla tavalla tai erään suoritusmuodon mukaisesti myös esim. kokoamalla valmiiksi muotoiltuja lankoja polymeerikerroksen päälle.The outer layer of wire of the rope (14) of Figure 9a is pressed onto the surface of a partially fabricated rope previously compressed, whereby the rope (14) of Figure 9a is shaped as shown in Figure 9b. Between the outer yarn layers (L), a polymer layer (e) can be added in a separate step if desired, whereupon the next outer yarn layer (L) is formed on the polymer layer (e) as described above or according to an embodiment also by assembling preformed yarns over the polymer layer.

Menetelmässä langat (3) järjestetään lankakerroksiin (L) edullisesti siten, että ainakin osa ulommista lankakerroksista ja edullisimmin kaikki ulommat lankakerrokset ovat spiraalimuodostelmissa kuvissa 1-6 havainnollistetulla tai aiemmin selityksessä kuvatulla tavalla. Edullisimmin kaikki saman ulomman lankakerroksen (L) langat (3) johdetaan samalle etäisyydelle köyden pituusakselista.In the method, the yarns (3) are preferably arranged in the yarn layers (L) so that at least some of the outer yarn layers and most preferably all of the outer yarn layers are in spiral formations as illustrated in Figures 1-6 or as previously described. Most preferably, all the yarns (3) of the same outer ply (L) are guided at the same distance from the longitudinal axis of the rope.

Kuva 7 havainnollistaa keksinnön erään suoritusmuodon mukaista tapaa lankojen päällystämiseen. Kuvassa rullalta (7) kelataan jatkuvaa kuituvahvistetouvia (11), joka käy polymeerin imeytysaltaassa (8). Tämän jälkeen toiselta rullalta (9) kelataan imeytysaltaasta (8) saapuvan komposiittilangan (3) ympärille polymeerikalvoa (10) esimerkiksi kiertämällä rullaa (9) langan ympäri. Tämän jälkeen lanka (3) rullataan säilytystä varten. Kuvan 7 havainnollistamaa toteutustapaa voidaan soveltaa riippumatta siitä onko kyseessä prepreg-hartsi vai ei. Kuvan esittämää tapaa hyödyntää myös voidaan erään toisen suoritustavan mukaan toimittaessa, jossa erityisiä prepreg-hartseja ei tarvita. Tässä suoritustavassa lanka (3) muodostetaan kostuttamalla kuituja (11) hartsiin esimerkiksi altaassa (8) ja kääritään kuitutouvin (11) ympärille välittömästi muovikalvo (10) ja syntynyt komposiittilanka-aihio jäähdytetään lämpötilaltaan niin kylmäksi, että kovettumisreaktio olennaisesti hidastuu tai jopa pysähtyy. Kun lankoja on riittävästi, ne otetaan kylmätilasta ja kierretään lopulliseen muotoon köydeksi, puristetaan tarkkaan muotoon ja puristuksen yhteydessä lämmitetään kovaksi.Figure 7 illustrates a method of coating yarns according to an embodiment of the invention. In the figure, a continuous fiber reinforcing tube (11) is wound from the roll (7) and runs in the polymer impregnation basin (8). The polymeric film (10) is then wound around the composite yarn (3) from the second roll (9), for example by winding the roll (9) around the yarn. The wire (3) is then rolled up for storage. The embodiment illustrated in Figure 7 can be applied whether or not the prepreg resin is used. The method shown in the figure can also be utilized in another embodiment where no special prepreg resins are required. In this embodiment, the yarn (3) is formed by moistening the fibers (11) with the resin, for example in a basin (8), and immediately wrapping the plastic film (10) around the fiber tow (11) and cooling the resulting composite yarn blank so cold that the curing reaction is substantially slowed down. When there are sufficient yarns, they are taken out of the cold space and twisted into a final rope, pressed into a precise shape, and heated to hardness during extrusion.

Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä suoritusmuodossa langan polymeerimatriisin materiaali on termoplastista. Tällöin aiemmin kuvattu lankojen lämmitys suoritetaan siten, että polymeerimatriisin lämpötila nostetaan pehmenemispisteen yläpuolelle, mutta korkeintaan sulamispisteen tuntumaan. Langat käsittävät edullisesti ympärillään kalvon, jonka pehmenemispiste ja sulamispiste ovat korkeammat kuin polymeerimatriisin vastaavat. Langan lämpötila kohotetaan tällöin vähintään matriisin pehmenemispistettä vastaavaan lämpötilaan, mutta kuitenkin kalvon pehmenemispistettä alempaan lämpötilaan. Tällä estetään lankojen pintojen tarttuminen toisiinsa samalla kun polymeerimatriisi on puristuksella muovattavissa. Esimerkiksi polypropeenimatriisille sopiva kalvomateriaali voisi olla polytetrafluorieteeni, nylon, polyesteri tai jokin muu materiaali, joka sietää paremmin lämpöä kuin matriisin materiaali. Polypropeenilangan käsittelylämpötila voisi olla esimerkiksi välillä 145-165°C, riippuen kuitenkin käytetyn laadun ominaisuuksista. Puristus kohdistetaan lankoihin muualla hakemuksessa esitetyllä tavalla.In one embodiment of the process of the invention, the material of the polymer matrix of the yarn is thermoplastic. In this case, the heating of the yarns described above is carried out by raising the temperature of the polymer matrix above the softening point, but at most to the melting point. Preferably, the yarns comprise a film having a softening point and a melting point higher than those of the polymer matrix. The temperature of the yarn is then raised to at least the softening point of the matrix, but still below the softening point of the film. This prevents the surfaces of the yarns from sticking to one another while the polymer matrix is moldable. For example, a film material suitable for a polypropylene matrix could be polytetrafluoroethylene, nylon, polyester, or any other material that is more heat-resistant than the matrix material. For example, the processing temperature of the polypropylene yarn could be in the range of 145-165 ° C, however, depending on the quality characteristics used. Compression is applied to the yarns as described elsewhere in the application.

Kuva 10a esittää erästä keksinnön mukaista köyttä (15) keksinnön mukaisen menetelmän erään suoritusmuodon mukaisessa vaiheessa. Kuvassa ydinlankaa vastaava osa (16) muodostuu monilankaisesta rakenteesta, edullisesti komposiittilankaisesta, joka edullisimmin on aiemmin hakemuksessa kuvatun köyden rakennetta olennaisesti vastaava. Kuvan 10a köysi puristetaan kuvan 10b esittämään muotoon aiemmin hakemuksessa kuvattua vastaavalla tavalla, edullisesti siten, että lankojen lämpötilaan vaikutetaan puristuksen yhteydessä. Köyden (15) lankakimput (17) koostuvat kukin useista langoista (3) ja lankakimput (17) on asetettu köyden ainakin yhdeksi ulommaksi lankakerrokseksi. Saman lankakimppukerroksen lankakimput (17) ovat olennaisesti samalla etäisyydellä köyden pituusakselista. Lankakimput (17) ovat kiilamaisen muotoisia ja asettuvat toisiaan vasten. Lankakimpun langat (3) ovat edullisesti, muttei välttämättä, päällystetty muovikalvolla jollakin aiempien suoritusmuotojen yhteydessä esitetyllä tavalla. Samoin lankakimput (17) ovat edullisesti eristetty toisistaan ympäröimällä ne muovikalvolla. Tämän etuna on se, että lankakimput pääsevät näin köydessä liikkumaan toistensa suhteen. Kuvien 10a ja 10b suoritusmuodot valmistetaan siis edullisesti muutoin samaan tapaan kuin hakemuksessa muualla esitetyt köydet, mutta lankakimppujen tilalla on lankakimppu (17), joka puolestaan on edullisesti valmistettu ohjaamalla joukoksi kerroksia lankoja (3) toistensa läheisyyteen, joista langoista (3) edullisesti ainakin osa koostuu komposiitista. Edullisimmin tämän suoritusmuodon langat (3) on valmistettu kuvan 7 esittämällä tai muualla hakemuksessa kuvatulla tavalla. Kuvassa 10b havainnollistetun köyden lankakimput ovat edullisesti spiraalimuodostelmassa. Kuvan 10b köysi voi käsittää myös muita spiraalimuodostelmassa olevia lanka- tai lankakimppukerroksia, edullisesti vastakkaiskätisiä esimerkiksi kuvien 1-6 havainnollistamaa vastaavalla tavalla. Köyden (1,4,6,14,15) ulkopinta on edullisesti pinnoitettu polymeerillä. Tällöin pinta on suojattu ja sen kitkaominaisuudet voidaan valita erikseen. Edullisimmin pinnoitteena käytetään polyuretaania, jolla on korkea kitkakerroin. Pinnoitetta tai komposiittilankoja ja lankakerroksia voidaan myös hyödyntää indikaattorina köyden kulumisesta esimerkiksi havainnoimalla muutoksia köyden optisissa arvoissa kuten esimerkiksi köyden väriä tai fluoresoivuutta hyödyntäen. Edullisesti köyden pinnoitteen ja/tai kerrosten värit voivat olla toisistaan voimakkaasti poikkeavia. Pintaan on muodostettavissa myös erilaisia ulokkeita kuten hammaskuvioita, jos halutaan edesauttaa voimansiirtoa muotoon perustuvalla positiivisella kontaktilla. Lankakerrosten väliin on edullista laittaa voiteluainetta, jolloin köyden langat pääsevät paremmin liikkumaan toistensa suhteen. Tämä on edullista etenkin suoritusmuodoissa, joissa lankoja ei ole eristetty toisistaan aiemmin mainitulla ohuella polymeerikalvolla.Fig. 10a shows a rope (15) according to the invention in a step according to an embodiment of the method according to the invention. In the figure, the portion (16) corresponding to the core yarn is comprised of a multi-filament structure, preferably a composite filament, which is most preferably substantially the same as that of the rope described previously in the application. The rope of Fig. 10a is compressed into the shape of Fig. 10b in a manner similar to that previously described in the application, preferably such that the temperature of the yarns is influenced during compression. The thread bundles (17) of the rope (15) each consist of a plurality of threads (3) and the thread bundles (17) are arranged as at least one outer ply of rope. The yarn bundles (17) of the same bundle layer are substantially the same distance from the longitudinal axis of the rope. The thread bundles (17) are wedge-shaped and abut against each other. Preferably, but not necessarily, the yarn bundle yarns (3) are coated with a plastic film in one of the ways described in connection with the previous embodiments. Similarly, the bundles of yarns (17) are preferably insulated from one another by wrapping them with a plastic film. This has the advantage that the bundles of yarn are thus able to move relative to one another in the rope. The embodiments of Figures 10a and 10b are thus preferably made otherwise in the same way as the ropes disclosed elsewhere in the application, but instead of the bundles there is a bundle (17) which is preferably made by directing a plurality of layers (3) in close proximity to each other. composite. Most preferably, the yarns (3) of this embodiment are made as shown in Figure 7 or otherwise described in the application. Preferably, the bundles of rope illustrated in Figure 10b are in a spiral configuration. The rope of Fig. 10b may also comprise other layers of bundle of yarns or yarns in a spiral formation, preferably opposed, for example, as illustrated in Figures 1-6. The outer surface of the rope (1,4,6,14,15) is preferably coated with a polymer. The surface is then protected and its friction properties can be selected separately. Most preferably, the coating is polyurethane having a high coefficient of friction. The coating or composite yarns and layers of yarns can also be used as an indicator of rope wear, for example by observing changes in the optical values of the rope, such as by utilizing rope color or fluorescence. Preferably, the colors of the coating and / or layers of the rope may be strongly different from one another. Various projections, such as tooth patterns, can also be formed on the surface if one wishes to facilitate the transmission by positive contact based on the shape. It is advantageous to place lubricant between the layers of wire so that the rope yarns can move more relative to each other. This is particularly advantageous in embodiments in which the yarns are not insulated with the aforementioned thin polymer film.

Hakemuksessa termillä komposiitti tarkoitetaan pitkillä tai lyhyillä kuitumaisilla osilla vahvistettua polymeeripohjaista materiaalia tai vastaavaa. Edullisimmin kuidut ovat mahdollisimman pitkiä ja täyttävät langan tiheästi. Kuituvahvisteena voi keksinnön mukaisesti toimia edullisesti esim. hiilikuitu, lasikuitu, aramidikuitu, metallikuitu tai useita näitä yhdessä. Termiä komposiitti käytetään myös vielä lopullisen kovuutensa saavuttamattomasta komposiitista. Haluttaessa valmistaa korkean vetolujuuden ja vetojäykkyyden köysi on edullista käyttää hiilikuitua. Haluttaessa valmistaa edullinen köysi esimerkiksi mataliin hissijärjestelmiin, jolloin köydeltä ei edellytetä maksimaalista vetojäykkyyttä, on edullista käyttää lasikuitua. Vahvisteita ympäröivänä polymeerimatriisina voi toimia jokin tunnettu komposiittimatriisin materiaali kuten esimerkiksi polyuretaani, kumi, polyeteeni, polyesteri, vinyyliesteri, epoksi, bismaleimidi, polyimidi tai näiden sekoitus. Edullisimmin polymeerimatriisi on epoksia tai polyuretaania tai polyesteriä.In the application, the term composite refers to a polymer-based material reinforced with long or short fibrous portions or the like. Most preferably, the fibers are as long as possible and fill the thread densely. Preferably, the fiber reinforcement according to the invention can be carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, metal fiber, or several of these together. The term composite is also used for a composite that has not yet reached its final hardness. If a high tensile and tensile rope is desired, it is preferable to use carbon fiber. If it is desirable to produce an inexpensive rope, for example, for low-lift systems where no maximum tensile stiffness is required, it is preferable to use fiberglass. The polymer matrix surrounding the reinforcements may be a known composite matrix material such as polyurethane, rubber, polyethylene, polyester, vinyl ester, epoxy, bismaleimide, polyimide or a mixture thereof. Most preferably, the polymer matrix is epoxy or polyurethane or polyester.

Ydinlanka tai vastaava voi olla valmistettu komposiitista tai metallista, mutta edullisimmin se on samaa komposiittimateriaalia kuin ulompien lankakerrosten langat. Erään suoritusmuodon mukaan ydinlanka on ymmärrettävissä laajasti, jolloin ydinlanka voi olla itsekin punos tai muu useista langoista koostuva rakenneosa. Eri lankakerrosten langat ovat keksintömme mukaisissa suoritusmuodoissa edullisesti keskenään olennaisesti samaa kokoluokkaa, edullisesti siten että kiilakulma pienenee kerroksittain portaittain säteen kasvun vuoksi. Tällöin kerroskohtainen lankamäärä on köyden uloimmissa kerroksissa suurempi kuin sisemmissä. On kuitenkin selvää, että ulommat lankakerrokset voitaisiin koota myös eri kokoisista langoista, jolloin kerrosten lankalukumäärä voidaan valita sopivaksi. Lankakerroksia voi olla yksi tai useampia, edullisesti ainakin kaksi, edullisimmin ainakin kolme. Lankakerrosten edullisin määrä riippuu käyttökohteesta siten, että köydeltä vaaditut lujuus- ja taittosädevaatimukset ovat olennaisimpia vaikuttajia. Nämä tekijät vaikuttavat myös lankakerrosten spiraalimuodostelman jyrkkyyteen ja yksittäisten lankakerrosten paksuuteen, jotka jyrkkyys ja paksuus voivat vaihdella keksinnön eri sovelluskohteissa hyvin paljon. Keksintöä voidaan soveltaa myös siten, että toisiaan vasten olevien ulompien lankakerrosten lankojen sivupinnat ovat järjestetty eri kohdille, jolloin saumat eivät ole kohdakkain. Tällöin köyden rakenne on tiivis ja kestävä. Langan sivupinnoilla tarkoitetaan köyden säteen suunnassa tarkasteltuna langan sivut muodostavia pintoja. Alan ammattimiehelle on selvää, että lankakerroksien määrä voi olla muutakin kuin kuvissa esitetyt määrät. On myös selvää, että kuvatuissa suoritusmuodoissa mainitut komposiitit voivat koostua muistakin hakemuksessa mainittujen komposiitin osamateriaalien yhdistelmistä tai muista nykyaikaisista komposiitin aineksista. On myös selvää, että keksinnön mukaista menetelmää voidaan hyödyntää riippumatta siitä miten köyden muut kerrokset muodostetaan. Samoin on selvää, että keksinnöllisen ajatuksen puitteissa aiemmin esitettyjen mukaisten köysien yllä voi olla erilaisia lisäkerroksia, jotka voivat koostua esimerkiksi langoista tai punoksista tai muodostua yhtä materiaalia olevista kerroksista. Samoin on selvää, että keksintöä voidaan hyödyntää myös muun kuin täysin pyöreän poikkileikkauksen omaavissa köysissä. Lisäksi on selvää, että keksinnön mukainen köydestä on mahdollista valmistaa myös suoritusmuoto, jossa lankojen uiko- ja sisäsivut ovat olennaisesti suoria. Tällöin etuna on yksinkertainen muoto ja helppo valmistus.The core yarn or the like may be made of a composite or metal, but most preferably is of the same composite material as the yarns of the outer yarn layers. According to one embodiment, the core yarn is widely understood, wherein the core yarn itself may be a braid or other component of multiple yarns. Preferably, the yarns of different yarn layers in the embodiments of the present invention are of substantially the same size with each other, preferably such that the wedge angle decreases step by layer due to the increase in radius. In this case, the amount of yarn per layer is higher in the outer layers of the rope than in the inner layers. However, it is clear that the outer yarn layers could also be assembled from yarns of different sizes, whereby the number of yarns of the layers can be selected to be suitable. The yarn layers may be one or more, preferably at least two, most preferably at least three. The most favorable number of layers of wire depends on the application, with the strength and bending radius requirements of the rope being the most important factors. These factors also affect the steepness of the spiral form of the yarn layers and the thickness of the individual yarn layers, which can vary greatly in the various applications of the invention. The invention can also be applied in such a way that the side surfaces of the yarns of the opposing outer ply layers are arranged at different positions, whereby the seams are not aligned. In this case, the structure of the rope is dense and durable. The sidewalls of a yarn, when viewed in the radial direction of a rope, are those which form the sides of the yarn. It will be apparent to one skilled in the art that the number of yarn layers may be more than the amounts shown in the figures. It is also to be understood that in the embodiments described, said composites may consist of other combinations of composite sub-materials mentioned in the application or other modern composite materials. It is also clear that the method of the invention can be utilized regardless of how the other layers of the rope are formed. It is also clear that, within the scope of the inventive idea, ropes of the kind previously described may have various additional layers, which may consist of, for example, yarns or braids, or may consist of layers of a single material. Likewise, it is clear that the invention can also be utilized in ropes having a non-fully circular cross-section. It is further understood that it is also possible to make an embodiment of the rope according to the invention in which the outer and inner sides of the yarns are substantially straight. The advantage is simple form and easy manufacturing.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksintö ei rajoitu edellä selostettuihin sovellutusmuotoihin, joissa keksintöä on selostettu esimerkinomaisesti, vaan monet muunnokset ja keksinnön eri sovellutukset ovat mahdollisia jäljempänä esitettyjen patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.It will be apparent to one skilled in the art that the invention is not limited to the embodiments described above, which illustrate the invention by way of example, but that many modifications and various embodiments of the invention are possible within the scope of the inventive concept defined in the claims below.

Claims

A hoisting rope (1,4,6,14,15) comprising a core wire (2) or the like and a plurality of outer yarn layers (L) each of which outer yarn layers (L) comprises a plurality of yarns (3) characterized in that the rope comprises: at least one layer of yarn (L) having substantially all of the yarns (3) at substantially the same distance from the core yarn (2) and containing a composite material, at least a portion of which is substantially wedge-shaped, said composite material comprising fibers in a polymeric matrix and carbon fiber, , and that the composite yarns in the spiral formation of at least one outer yarn layer (L) are more handmade than the yarns in the spiral formation of the surrounding outer yarn layer.

A rope according to claim 1, characterized in that the rope (1,4,6,14,15) comprises at least two layers (L) of yarns of which substantially all of the yarns (3) are substantially the same distance from the core yarn (2) and contain composite material. and at least some of which are substantially wedge-shaped in cross-section.

Rope according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the outer yarn layers (L) comprises composite yarns in a spiral formation with respect to the length of the rope.

A rope according to any one of the preceding claims, characterized in that between the outer surface of the at least one outer ply (L) and the inner surface of the next outer ply (L) is a layer consisting essentially of polymer.

Rope according to Claim 4, characterized in that said layer (e) consisting essentially of polymer alone is an elastomer.

Rope according to Claim 3, characterized in that the angle between the lateral surfaces of the yarns (3) of the at least one outer yarn layer (L) is smaller than the angle between the lateral surfaces of the yarn layer inside the radial direction of the rope.

A rope according to any one of the preceding claims, characterized in that the yarns (3) of the two outer yarn layers (L) are in helical helical formations and an elastomeric layer (e) is provided between said two yarns.

Rope according to Claim 5, characterized in that the yarns (3) of the outer yarn layer (L) following the polymer layer are metal.

Rope according to any one of the preceding claims, characterized in that the inner and outer sides of all the yarns of the at least one outer ply layer are curved.

Rope according to one of the preceding claims, characterized in that at least some of the individual yarns (3) of the at least one outer ply layer comprise a thin polymer layer which insulates the composite parts of adjacent yarns.

Lifting rope (15) comprising a core wire (2) or the like and at least one outer layer comprising yarns, said layer comprising a plurality of yarn bundles and (IV) characterized in that the rope (15) comprises at least one yarn bundle layer comprising yarn bundles (17) at substantially the same distance from the longitudinal axis of the rope, which bundles comprise composite yarns (3), and at least a portion of which are bundles (17) of substantially wedge-shaped cross-section, and wherein said composite material comprises fibers in a polymeric matrix and carbon fiber, the composite yarns of the at least one outer ply in a spiral formation are of different hands than the yarns of the surrounding outer yarn in a spiral formation.

A method for manufacturing a rope (1,4,6,14,15) for a lifting device, wherein a plurality of yarns (3) are guided into a portion of the rope (1,4,6,14,15) to at least one outer ply (L), at least a portion of the rope yarns (3) is a composite comprising composite fibers in a polymer matrix and containing carbon fiber, glass fiber or aramid fiber, and that the composite yarns of the at least one outer ply (L) spiral form ) coating at least a portion of the composite yarns (3) intended to form part of the rope (1.4.6.14.15) with polymer (b) guiding the yarns (3) into the part of the rope (1.4.6.14.15)

The method according to claim 12, characterized in that the method further comprises the step c of compressing the formed rope to form the yarns (3).

Method according to claim 13, characterized in that in step c) the yarns (3) are heated.

Method according to claim 13 or 14, characterized in that in step a the polymerized rice of the composite hoop (3) is still in an uncured state and between the steps a and b the composite yarns (3) are cooled to slow the curing of the composite yarn (3).

Method according to one of Claims 12 to 15, characterized in that in step a the yarns (3) are coated by wrapping a polymer film around them.

Method according to one of Claims 14 to 16, characterized in that the yarns contain a thermosetting resin and in step c, the yarns (3) are heated to accelerate the curing of the resin of the yarns (3).

Method according to claim 16, characterized in that the yarns (3) are heated to a temperature between the softening point of their polymer matrix and the softening point of the polymer film.

A method of manufacturing a rope for lifting means, wherein a plurality of bundles of yarns (17) are guided part of the rope (15) to at least one outer bundle of yarns characterized in that at least a portion of the yarns (3) polymeric matrix and includes carbon fiber, glass fiber or aramid fiber, and that the composite yarns of the at least one outer ply in a spiral formation are different in hand from the surrounding outer ply in the polymeric matrix, and that method a) ) guiding the bundles of yarn (17) into the rope (15)

Method according to Claim 19, characterized in that the method further comprises the step c of compressing the formed rope to shape the bundles of yarns (17).

Method according to claim 20, characterized in that in step c) the bundles of yarns (17) are heated.