GR20080100381A - Σχεδον-κωνικη, σταθερης διατμητικης τασης αγκυρωση μεγαλης αντοχης σε κοπωση για σχοινια με ινες απο πολυμερη υγρων κρυσταλλων - Google Patents

Abstract

Μία μέθοδος αγκύρωσης σχοινιών που προσφέρει υψηλή αξιοπιστία σε κόπωση σχεδιάστηκε, κατασκευάστηκε και ελέγχθηκε. Η αγκύρωση αυτή ξεπερνάει το πρόβλημα της υψηλής συγκέντρωσης διατμητικών τάσεων στην είσοδο του σχοινιού στο αγκύριο, η οποία συχνά οδηγεί σε αστοχία. Η παρούσα εφεύρεση βασίζεται στη κωνική (socket type) αγκύρωση αλλά με την προσθήκη δύο καινοτόμων χαρακτηριστικών. Το πρώτο είναι η εφαρμογή μιας ειδικής σχεδόν κωνικής γεωμετρίας η οποία κατανέμει ομοιόμορφα τη διατμητική τάση καιεξασφαλίζει ότι δεν υπάρχουν διακυμάνσεις του επιθυμητού προφίλ της ασκούμενης πίεσης κατά το μήκος του σχοινιού. Το δεύτερο προκύπτει από τη θερμή συμπίεση των ινών, η οποία μετατρέπει σταδιακά την ινώδη δομή του σχοινιού στην είσοδο της αγκύρωσης σε συνεχή στερεή μήτρα στο τέλος της. Κάθε ίνα λιώνει στην περιφέρειά της υπό πίεση σε βαθμό που ποικίλλει από μηδέν στην αρχή έως περίπου 10 τοις εκατό στο τέλος. Εξαιτίας της πίεσης, το λιωμένο τμήμα των γειτονικών ινών σχηματίζει από κοινού μία στερεή μήτρα μέσω επιταξιακής κρυστάλλωσης. Το υπόλοιπο των ινών διατηρεί την υψηλή αρχική αντοχή και ακαμψία. Αυτή η τεχνική συγκόλλησης μπορεί να εφαρμοστεί μόνο σε ίνες πολυμερών υγρών κρυστάλλων (πχ. αρωματικούς πολυεστέρες όπως VECTRAN, PET, PEN και αρωματικά πολυαμίδια όπως KEVLAR και NOMEX) οι οποίες προτιμώνται για την κατασκευή σχοινιών υψηλής αντοχής. Η αυτογενής αυτή συγκόλληση των ινών μπορεί να εφαρμοστεί σε όλο το μήκος αγκύρωσης ή στο πίσω μέρος αυτής ή πουθενά. Το υπόλοιπο ποσοστό των ινών ή και όλο στην τελευταία περίπτωση συγκολλώνται μεταξύ τους και με τα εξαρτήματα του αγκυρίου με μια υψηλής αντοχής και χαμηλού ιξώδους ειδική εποξεική κόλλα, η οποία διεισδύει στον κενό χώρο μεταξύ των ινών κάτω από την υψηλή πίεση που προκύπτει από την σχεδόν κωνική γεωμετρία και ταυτόχρονη ανάδευση με υπερήχους. Το σύστημα αγκύρωσης περιλαμβάνει έναν αριθμό μεταλλικών και θερμοπλαστικών εξαρτημάτων τα οποία μπορούν να παραχθούν μαζικά με οικονομικό τρόπο, είναι επαναχρησιμοποιήσιμα και δεν απαιτούν εξειδικευμένο προσωπικό για τη συναρμολόγησή τους. Η ίδια η αγκύρωση προσφέρει χρήσιμες δυνατότητες για τη συνένωσή της με άλλα αγκύρια και συνδετικά στοιχεία και μπορεί να εγκατασταθεί γρήγορα. Η προτεινόμενη αγκύρωση έχει δοκιμαστείδιεξοδικά με πολλούς τρόπους όπως μηχανικές δοκιμές, υπέρυθρη φασματογραφία και μικροσκοπική εξέταση και έχει αποδείξει ικανοποιητική συμπεριφορά σε κόπωση.