FI78129C

FI78129C - Textilfiberrep.

Info

Publication number: FI78129C
Application number: FI850402A
Authority: FI
Inventors: Erich Kurzboeck
Original assignee: Teufelberger Gmbh
Priority date: 1984-02-01
Filing date: 1985-01-30
Publication date: 1989-06-12
Also published as: EP0150702B1; US4640178A; EP0150702A2; FI850402L; EP0150702A3; ATE44395T1; DE3478865D1; CA1247471A; FI78129B; EP0150702B2; FI850402A0

Description

7812 9

Tekstiilikuituköysi - Textilfiberrep Tämä keksintö koskee tekstiilikuituainetta, erityisesti muo-vikuituja, olevista langoista, kerratuista langoista tai säikeistä ja lisävahvikkeesta, joka on ainetta, jolla on kuitu-aineesta poikkeavat lujuusominaisuudet, valmistettua köyttä.

Tekstiilikuituainetta olevat köydet ovat periaatteessa tunnettuja säikeistä kierrettyjen tai punottujen köysien, punottujen onteloköysien, ja myös sellaisten köysien muodossa, jotka ovat sydänvaipparakenteisia, joissa sydän koostuu samansuuntaisista tai punotuista langoista tai kerratuista langoista ja vaippa ontelopunoksesta, joka ympäröi sydäntä.

Kaikilla tämäntyyppisillä tunntuilla köysillä on käytännössä enemmän tai vähemmän suuri taipumus vaurioitua kun niitä kuormitettuina taivutetaan terävämmin, johdetaan terävien reunojen ympäri tai jos ne käytössä ovat alttiina suurille väsytystaivutusrasituksille, erityisesti pienten säteiden ympäri.

Tämä keksintö keskittyy etupäässä teollisuusköysiin ja var-mistusköysiin, erityisesti vuoristoköysiin.

Teollisuusköydet voivat olla punottuja onttoja köysiä tai kierrettyjä säieköysiä. Tämä keksintö kohdistuu erityisesti teollisuusköysiin, jotka käytössä on johdettu halkaisijaltaan pienten kääntörullien ympäri ja siis ovat alttiina suurille väsytystaivutusrasituksille. Tämä johtaa huomattavaan kulumiseen myös silloin kun köyteen ei kohdistu mitään oleellista vetorasitusta. Köysien katkeamiset voivat johtaa pitkiin, tällaisilla köysillä varustettujen koneiden seison-ta-aikoihin, joihin liittyy korkeat kustannukset. Omat tut- 2 78129 kimukset ovat osoittaneet, että tunnettujen teollisuusköysien suhteellisen lyhyet kestoajat ratkaisevasti aiheutuvat köyden hankautumisesta ohjausrullien urissa, muista hankausra-situksista, köysielementtien kuitu- kuitukitkasta ja sen 5 takia, että väsytystaivutusrasituksen ja köysien taivutuksien takia kyllästys hilseilee pois kuiduista. Onteloköydet mahdollistavat nopeamman ja yksinkertaisemman köysipäiden yhdistämisen ja ne ovat tästä syystä helpommin korjattavissa, tai kUn kyseessä on päättömät köydet, ovat helpommin kor-10 jättävissä tai vaihdettavissa. Tähänastisilla punotuilla köysillä sen sijaan on useammin paremmat kestoajat.

Varmistusköysien ja erityisesti vuoristoköysien kohdalla, jotka useimmiten ovat rakenteeltaan sydänvaippaköysiä, on sinänsä onnistuttu korottamaan köysilujuutta niin paljon, et-15 tä vuoristoköysi nk. normaalipudotuskokeessa kestää useita pudotuksia ennen köysivaurioiden tai niin suurien pysyvien venymien syntymistä, että köysi tulee joustamattomaksi. Normaalipudotuskokeessa pudotetaan vuoristokiipeilijän keskimääräistä painoa vastaava ja köydestä riippuva paino määrätystä 20 korkeudesta niin, että köyden on pysäytettävä se. Jos sama koe kuitenkin suoritetaan johtamalla köysi terävän reunan ympäri, jolloin "terävällä" tarkoitetaan reunoja, joiden kaa-revuussäde on alle 5 mm, erityisesti 1 mm, mikä käytännössä vastaa vuoristoköyden johtamista kallioreunan ympäri, voi 25 köysi vastaavan pysäytyssykäyksen sattuessa katketa tai vaurioitua niin pahasti, että ainakin köyden edelleen käyttäminen on poissuljettu turvallisuussyistä vaikka pysäytyssysäys tai vetorasitus on huomattavasti muuten sallittavan rasitus-normin alapuolella.

30 Keksinnön tehtävänä on tämän mukaan aikaansaada edellä esitetyn tyyppinen köysi, jota on voitava käyttää teollisuus-köytenä tai varmistusköytenä ja jolla väsytystaivutusrasituk-: sen alaisena sekä pienten säteiden tai terävien reunojen ympäri johdettuna on oleellisesti pitempi käyttöikä tai 35 repäisylujuus.

3 78129

Muiden tehtävien ratkaisemiseksi on jo tunnettua varustaa tekstiilikuituainetta olevista elementeistä muodostetut köydet lisävahvikkeella, joka on ainetta, jolla on kuituaineesta poikkeavat lujuusominaisuudet.

5 Patenttijulkaisusta DE-A 22 22 312 on tunnettua sijoittaa huippurasitettavan muoviköyden kannattaviin muovilankoihin kerroksia lankamaisista aineista, jotka ovat suurta venytystä kestäviä, mutta ei kuitenkaan täysin venytettyjä aineita ja joita käytetään siinä määrin ja sellaisella tavalla, että 10 muoviköyttä ylikuormitettaessa, so. sallittavan vetorasituk-sen ylittyessä huomattavasti, näissä muovilangoissa tapahtuu potentiaalisen energian vaiheittainen väheneminen. Käytetyn vahvikkeen tarkoituksena on se, että kun joustavaa köyttä käytetään aluksessa ja köysi katkeaa niin voidaan välttyä 15 onnettomuuksilta, jotka muuten voivat sattua köysien päiden kimmotessa takaisin.

Patenttijulkaisusta DE-A 24 55 273 tunnetaan nosturiköysi, joka koostuu useista kierretyistä tai punotuista säikeistä, jossa yhtä pitkät tai lähes yhtä pitkät köysielementit, siis 20 säikeet, tai langat ovat muovia, erityisesti polyamidia, jolla on pieni murtovenymä, ja sisärakennetta varten tarvittavat lyhyemmät köysielementit, sydänsäikeet tai sydänlangat ovat muovia, jolla on suurempi murtovenymä, esimerkiksi venytettyä polyamidia, polyesteriä tai polypropyleeniä ja lisäk-25 si köysi tai säikeet on ympäröity vaipalla, joka on yksikerroksista joustavaa muovia, kuten polyuretaania, polyamidia. Valmistamalla köysielementit eri aineista halutaan saada aikaan se, että köyden ollessa rasitettuna syntyy lähes yhtä suuria jännityksiä huippulujissa, yhtä pitkissä köysielemen-30 teissä ja että lyhyemmät köysielementit esiintyvän suuremman venymän takia parantavat köyden vetolujuutta ilman että ne jo suhteellisen vähäisillä rasituksilla katkeavat. Varustamalla köysi ulkopuolisella vaipalla tai imeyttämällä se kulumis-lujalla muovilla pitäisi sen käyttöiän pidentyä. Yksinker-35 täisellä vaipalla on kuitenkin käytännössä se epäkohta, että 4 78129 se ei tartu kiinni köyteen moitteettomasti ja lyhyen ajanjakson jälkeen alkaa halkeilla tai hilseillä. Patenttijulkaisusta DE-OS DE-B 12 21 926 tunnetuilla muovivaipoitetuil-la vanunkiköysillä on lisäksi samat epäkohdat.

Patenttijulkaisusta DE-A 15 10 114 tunnetaan joustava köysi varmistuskäyttötarkoituksia varten, joka on varustettu langoista punotulla vaipalla ja vaipan valmistamisen jälkeen siihen ruiskutetulla sydämellä, joka on vaahdotettavaa muo-viainetta, erityisesti polyuretaanivaahtoa, jolloin vaippa valmistamisen yhteydessä sopivimmin varustetaan lakkakerroksella välttämättömän korroosiokestävyyden turvaamiseksi. Tällaisella köydellä on sydämen pienen kantavuuden takia vain pieni vetolujuus. Väsytystaivutusrasituksien vaikutuksesta voi sydän vaurioitua, jolloin köysi tulee käyttökelvottomaksi. Tämän mukaisesti tämän köyden käyttöalue rajoittuu ennen kaikkea erityistapauksiin, esimerkiksi ajoneuvojen suoja-köysiin suojakaiteen sijasta.

Lopuksi on patenttijulkaisun FR-A 21 66 695 perusteella tunnettua varustaa sydänvaipparakennetta oleva vuoristoköysi kahdella sydäntä ympäröivällä ja samaa ainetta olevalla ja samalla tavalla valmistetulla vaipalla turvallisuuden ja ku-lutuslujuuden parantamiseksi, jolloin lähdetään siitä, että ulkovaippa kuluu ensiksi ja vasta tämän jälkeen sisävaippa alkaa kulua. Kun köysi on johdettu terävän reunan ympäri ja se joutuu altiiksi pysäytyssysäysrasitukselle ei tällöin tämän toimenpiteen avulla ole saavutettu mitään murtovarmuuden parantamiseksi.

Edellä lähemmin määritetty tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaan siten, että köyden tai köysisydämen ulkopinnalla olevat langat, kerratut langat tai säikeet on vahvistettu niiden mukaan kierretyillä tai punotuilla monofilamenteilla tai langoilla ja/tai monofilamentteja on kierretty tai punottu näiden lankojen, kerrattujen lankojen tai säikeiden, köysisydä- 5 78129 men tai koko köyden ympäri, jolloin monofilamenteilla tai langoilla on tekstiilikuituaineeseen verrattuna suurempi kovuus ja sama tai pienempi murtovenymä.

Keksinnön mukaisessa köydessä vahvikkeella on kaksoistehtä-vä. Kovemmat ulko-osat muodostavat suojan kulumista vastaan, jonka avulla muiden köysielementtien rikkihankautuminen kään-törullilla ja vastaavilla on estetty tai hidastettu. Kun vahvike muodostetaan sopivimmalla tavalla ympäripunoksen tai kietomuksen muodossa pitää vahvike vahvistetun osan itsessään koossa, jolloin kuitu-kuitukitka vähenee, kyllästyksen irtoaminen väsytysrasituksen takia on estetty, ja kuitujen irtoaminen köyttä johdettaessa pienten säteiden tai terävien kulmien ympäri on estetty. Huomattiin, että kun köysi on johdettu terävän reunan ympäri ja samalla on vetorasitukeen vaikutuksen alaisena, se murtuu siten, että kuidut katkeavat peräkkäin. Kun köysielementit pidetään koossa vahvikkeen avulla vastustetaan tätä kuitujen yksittäistä katkeamista ja estetään kuituja koskettamasta kääntörullaa tai ympärijohto-kohdan reunaa. Monofilamentit valmistetaan sopivimmin nylonista, perlonista, polyesteristä, polyamidista jne., mahdollisesti myös metallista. Kun vahvike muodostetaan punoksen tai kietomuksen muodossa kulkee yksittäinen monofilamentti tai vastaava kierukanrnuotoisesti suojaamansa köysielementin ympäri, joka kierukka suhteellisen jäykän aineen käyttämisestä huolimatta on helposti taivutettava.

Keksinnön mukainen köysi voidaan myös varustaa päällysteellä. Tällöin on kuitenkin vahvikkeen muodostavat monofilamen-tit tai langat kokonaan tai osittain upotetut köysisydämen tai köyden lankojen tai säikeiden päällysteeseen tai verhoukseen, jonka takia myös verhous, joka esimerkiksi voi olla muoviainetta, kuten PVCstä, polyamidia, polyesteriä tai polyuretaania vast, kumielastista ainetta, kuten kumia, paremmin kuin aikaisemmin on kiinnittynyt köyteen ja sinänsä vahvistuu.

6 78129 Köyden pääominaisuuksien säilyttämiseksi ja siitä huolimatta sen käyttöiän huomattavaksi pidentämiseksi riittää kun vahvikkeen muodostavien monofilamenttien tai lankojen osuus on alle 10%, sopivimmin alle 2% köyden poikkipinnasta.

5 Kun keksinnön pääajatusta sovelletaan varmistus- tai vuo-ristoköyteen, joka on sydänvaipparakennetta, jossa sydän koostuu samansuuntaisista tai punotuista langoista ja vaippa ontelopunoksesta, varustetaan sydän köyden koko pituudelta ulottuvalla monofilamenteista koostuvalla ympäripunoksel-10 la tai lankapäällysteellä, jonka paksuus on vain murto-osa ontelopunoksen paksuudesta.

Teollisuusköysi, joka on punottu langoista tai kerratuista langoista onteloksi köydeksi, voi olla vahvistettu siten, että langat tai kerratut langat puolestaan ovat varustetut 15 monofilamenteista tai langoista koostuvalla ympäripunoksel- la tai lankapäällysteellä, jonka paksuus on 1 - 5 % lanka-halkaisijasta, esimerkiksi 0,2 mm.

Palmikoidussa, kierretyssä tai punotussa köydessä, jossa on langoista kootut säikeet, voi kukin ulkosäie sisältää yhden 20 vahvikemonofilamentin, joka korvaa ulkolangan, on upotettu siihen tai kulkee samansuuntaisesti tämän langan kanssa.

Tämä vahvike-elementti vast, sillä varustettu ulkolanka tai vastaava on ainakin suurimmalta osalta köyden pituudesta köyden ulkopinnassa ja suojaa siten köyttä kulumista vastaan.

25 Keksinnön mukaisen köyden muut yksityiskohdat ja edut ilmenevät seuraavasta piirustuksen selityksestä.

Keksinnön mukainen köysi on piirustuksessa esitetty esimerkin avulla, jossa: 7 78129

Kuv. 1 esittää sydänvaipparakennetta olevaa vuoristoköyttä suuremmassa mittakaavassa päältä katsottuna, jossa vaippa on vaiheittain poistettu ja verhous poistettu,

Kuv. 2 esittää poikkileikkausta köysisäikeen tai köysilan-5 gan mahdollisesti rakenteesta suuremmassa mittakaavassa,

Kuv. 3 esittää yksityiskohtaa edellisestä, jossa on vahvikkeen rakennemuunnelma voimakkaasti suurennetussa mittakaavassa,

Kuv. 4 esittää punottua onteloköyttä kuvioon 1 verrattuna 10 pienemmässä mittakaavassa päältä katsottuna,

Kuv. 5 esittää yksityiskohtaa kuviosta 4, jossa on kuvion 4 köyden valmistamiseksi käytettävä lanka päältä katsottuna, ja

Kuv. 6 esittää poikkileikkausta palmikoidun köyden valmista-15 miseksi käytettävästä säikeestä suuremmassa mittakaavassa.

Kuvion 1 mukainen köysi on varustettu sydämellä, joka koostuu samansuuntaisista langoista 1 tai kuitunipuista, jotka mahdollisesti myös voivat olla kierretyt tai punotut, onte-lopunosta olevalla vaipalla 2, jossa aina kaksi yksittäis-20 lankaa on punottu yhteen pariksi vastakkain kulkevia kieruk-kaviivoja pitkin sydämen 1 ympäri, ja vahvikkeella, joka muodostuu langoista 1 muodostetun sydämen ympäri sijoitetusta sukantapaisesta, monofilamenteista koostuvasta ympäri-punoksesta 3, jotka voivat olla nylonia tai perlonia vast.

25 polyesteriä tai polyakryyliä vast, polyamidia. Rakenne-esimerkissä vaipassa 2 olevat lankaparit kulkevat kahdeksankier-teisiä kierukkaviivoja pitkin niin, että vaippaan 2 muodostuu ruutukuvio, jota erivärisiä lankoja käyttämällä ja jota mahdollisesti lankojen värivaihteluilla voidaan muuttaa.

8 78129

Kuvion 2 mukaan on lanka 4, jota voidaan käyttää sydänlanka-na kuvion 1 mukaisessa köydessä, mutta mahdollisesti myös vielä esitettävässä kuvion 4 tai 6 mukaisessa köydessä, itse varustettu sukantapaisella monofilamenteista 5 koostuvalla 5 ympäripunoksella. Kuvion 3 mukaan voivat tällaiset monofila-mentit 5, joiden paksuus on esimerkiksi 0,2 mm, olla upotettuja langan 4 verhoukseen 6, joka on kumia, PVC:tä, polyamidia tai polyuretaania.

Kuvion 4 mukainen onteloköysi on samalla tavalla kuin kuvion 10 1 mukaisen köyden vaippa valmistettu punomalla lankapareja 7 yhteen monikierteisiä kierukkaviivoja pitkin, jolloin nämä langat voivat olla rakenteeltaan kuvion 2 tai 3 tai myös kuvion 5 mukaiset.

Kuvion 5 mukaisessa langassa 7 on jälleen ulkopuolinen ympä-15 ripunos, joka koostuu monikierteisesti kierukkaviivoja pitkin kulkevista monofilamenteista 8 tai langoista.

Paksumman köyden muodostamiseksi määrätyssä kuvion 6 mukai-: sessa säikeessä ovat sydänlanka 9 ja muut ulkolangat 10 sa maa tekstiiliainetta. Yksi ulkolanka 11 on korvattu monofi-20 lamenteilla tai vahvistettu sisäänupotetulla monofilamentilia, joka valmiissa palmikoidussa köydessä alueittain tulee ainakin sijoittumaan ulkopinnalla ja suojaa siis köyttä kulumista vastaan.

Olisi myös mahdollista käyttää vain ulkolankoja 10 ja sijoit-25 taa samansuuntaisia monofilamentteja 12 ulkolankojen 10 välisiin yksittäisiin aukkoihin tai kaikkiin aukkoihin.

Claims

9 781 29

1. Rep bestäende av trädar (2), tvinnade trädar (1, 7) eller fiber (9 - 10) av textilfibermaterial isynnerhet plastfiber och tilläggsförstärkningar (3, 5, 8, 11, 12), av material som har frän fibermaterialet avvikande hällfastighetsegen-skaper, kännetecknat av att de pä repets eller repkärnans yttre yta liggande trädarna, tvinnade trädarna (4, 7) eller fibrerna (9 - 10) är förstärkta med dem tvinnade eller flätade monofilament (12) eller trädar (11) och/ eller dessa trädar, tvinnade trädar (4, 7) eller fiber (9 - 10), en repkärna (1) eller hela repet är belagt, flätat eller omspänt med monofilament (3, 5, 8) varvid monofilamenten eller trädarna har, jämfört med tekstilfibermaterialet, större härdhet och samma eller mindre brottöjning.

1. Tekstiilikuituainetta, erityisesti muovikuituja, olevista langoista (2), kerratuista langoista (1, 7) tai säikeistä (9-10) ja lisävahvikkeesta (3, 5, 8, li, 12), joka on ainetta, jolla on kuituaineesta poikkeavat lujuusominaisuudet, valmistettu köysi, tunnettu siitä, että köyden tai köysisydämen ulkopinnalla olevat langat, kerratut langat (4, 7. tai säikeet (9-10) on vahvistettu niiden mukaan kierretyillä tai punotuilla monofilamenteilla (12) tai langoilla (11) ja/tai monofilamentteja (3, 5, 8) on kierretty tai punottu näiden lankojen, kerrattujen lankojen (4, 7) tai säikeiden, köysisydämen (1) tai koko köyden ympäri, jolloin monofilamenteilla tai langoilla on tekstiilikuituaineeseen verrattuna suurempi kovuus ja sama tai pienempi murtovenymä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen köysi, tunnettu siitä, että vahvikkeen muodostavat monofilamentit (5) tai langat on kokonaan tai osittain upotettu sinänsä tunnettuun lankojen (4), säikeiden, köysisydämen tai köyden päällystykseen (6) tai verhoukseen (Kuv. 3).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen köysi, tunnettu siitä, että vahvikkeen muodostavien monofilamenttien (3, 5, 8, 11, 12) osuus köyden poikkipinnasta on alle 10%, sopivimmin alle 2%.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen köysi, tunnettu siitä, että varmistusköydeksi, erityisesti vuo-ristoköydeksi (Kuv. l) tarkoitetussa ja sydänvaipparakennet-ta olevassa köydessä, jossa sydän koostuu samansuuntaisista tai punotuista langoista (1) tai kuitunipuista ja vaippa (2) ontelopunoksesta, sydän on varustettu köyden koko pituudelta kulkevalla monofilamenteista koostuvalla ympäripunoksella (3) tai lankapäällystyksellä, jonka paksuus on vain murto-osa ontelopunoksen (2) elementtien paksuudesta. 10 781 29

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen köysi, tunnettu siitä, että köysi on punottu onteloköydeksi (kuv. 4) langoista tai kerratuista langoista (7), jotka puolestaan ovat varustetut monofilamenteista (8) tai langoista koostuvalla ympäripunoksella tai lankapäällystyksellä, jonka paksuus on 1-5% lankahalkaisijasta.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen köysi, tunnettu siitä, että puolestaan langoista tai kerratuista langoista (9, 10) muodostetuissa kierretyn tai punotun köyden säikeissä (kuv. 6) kukin ulkosäie sisältää ainakin yhden vahvikemonofilamentin (11, 12), joka korvaa ulkosäikeen (10) tai ulkolangan, on upotettu siihen tai kulkee yhdessä näiden lankojen tai säikeiden kanssa.

2. Rep enligt patentkravet 1, kännetecknat av att monofilamenten (5) eller trädarna som utgör förstärknin-gen är helt eller delvis sänkta i en i och för sig känd be-läggning (6) eller beklädnad av trädarna (4), fibrerna, rep-kärnan eller repet (Fig.

3). li