KR20120007469A - 하이브리드 코드 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 강 코드인 내부층(1), 고 모듈 및 고 인성 섬유인 중간층(2) 및 폴리올레핀 섬유인 외부층(3)을 포함하는 하이브리드 코드의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 8개 (4x2) 코드 브레이드 하이브리드 케이블에서 또는 브레이드 또는 트위스트 케이블에서 다른 구조를 제공하는 임의의 다른 형태의 하이브리드 케이블에서 이의 용도에 관한 것이다.

Description

하이브리드 코드 제조 방법{Method of accomplishment of a hybrid cord}
본 발명은 다음 3개 층과 요소들로 구성된 하이브리드 코드의 제조 방법에 관한 것이다:
- 강의 내부층
- 고 모듈 및 고 인성 섬유의 중간층
- 폴리올레핀 섬유의 외부층.
이 코드는 하이브리드 8개 코드(4x2)의 브레이드 케이블(braided cable) 또는 브레이드 또는 트위스트(twisted) 케이블에서 다른 구조를 가진 임의의 다른 형태의 하이브리드 케이블에 적용될 수 있다.
일반적인 혼합 케이블은 하중을 들어올리기 위해 사용되는 것으로 주지되어 있고, 하중을 지지하기 위한 강 코드 또는 케이블의 코어 및 코어를 보호하도록 주로 설계된 섬유의 외부층을 포함한다.
공지된 기술에서, 무거운 짐을 들어올리는데 사용하기 위한 케이블을 개시한 미국특허 No. US2004/0069132를 참조하였고, 강 요소들과 고 모듈 및 인성의 섬유를 결합하는 본 발명과 달리, 고 모듈과 인성의 섬유들의 혼합물을 사용한다. 공지기술과 본 발명은 각각이 다른 요소들을 조화시키는 것뿐만 아니라 제조 공정에서 다른 방법을 필요로 한다는 점에서 원리들이 다르다.
여러 특허와 다른 수단들은 일반적인 혼합 케이블의 제조 및 형성 방법을 기술한다.
하이브리드 케이블에서 하이브리드 브레이드 코드의 사용은 다른 일반적인 혼합 케이블 또는 일반적인 강 케이블과 비교해서, 케이블 중량 감소와 더 큰 케이블 유연성 사이의 더 나은 조화를 가능하게 하여, 큰 깊이의 깊은 해양 바닥의 하중을 들어올리는 것과 같이, 다른 형태의 케이블이 사용될 수 없는 상황에서 이런 형태의 케이블이 사용되게 한다.
이런 장점은 강 코어의 일부를 고 모듈과 인성의 섬유로 대체함으로써 얻어지며, 이것이 케이블의 중량을 실질적으로 감소시키면서 바다에서 사용하기 위한 하이브리드 케이블을 위한 필수적 특징인 물보다 높은 밀도 또는 음성 부력을 유지하게 한다.
고 모듈 및 고 인성 섬유은 파단 하중을 효과적으로 감소시키는데 기여한다. 일반적인 혼합 케이블에서, 케이블 및/또는 코드의 외부에 사용될 때 섬유는 실질적으로 (강)의 보호 기능을 가지며 케이블 및/또는 코드(코어)의 내부에 사용될 때 파단 하중에 대한 섬유의 영향은 미미한 것으로 생각된다. 즉, 섬유의 역할은 (강 요소들의 일부를 대체함으로써) 주로 보호와 중량 감소이며 하중 지지가 아니다.
강으로만 제조된 코드 코어를 고 모듈 및 인성의 강 + 고 섬유 코어로 대체하면 중간 섬유가 하중을 지지하는 역할을 갖게 하는데, 이는 강 근처에 기계적 특징들을 가진 고 모듈 및 고 인성 섬유가 존재하면 강에서 요소들과 함께 작용하며, 또한 이의 낮은 밀도 때문에 중량의 감소에 영향을 미치기 때문이다.
이런 대체는 실제 파단력과 작업력(work force)을 증가시키는데, 이는 케이블의 중량을 감소시킴으로써 들어올려질 하중을 증가시킬 수 있기 때문이다. 즉, 파괴에 대한 높은 저항력과 함께, 낮은 중량은 더 긴 케이블이 동일한 하중을 들어올리게 하며 또는 동일한 케이블 길이를 가지고 더 무거운 하중을 들어올리는 것이 가능한데 이는 파단 길이가 더 길기 때문이다(일반적인 혼합 케이블과 관련하여 더 뛰어난 유용한 파단력, 두 이유 때문: 낮은 중량과 파괴에 대한 뛰어난 저항력).
이런 구조에 의해, 8개 (4x2) 코드 브레이드 일반적인 혼합 케이블과 비교된 본 발명의 브레이드 하이브리드 케이블은 다음 장점들을 가진다:
- 일반적인 혼합 케이블에서 강 요소는 케이블의 전체 중량의 대략 68%를 차지하나, 하이브리드 케이블에서 강 요소는 케이블의 전체 중량의 대략 60%를 차지하나, 고 모듈 및 고 인성 섬유는 단지 17%를 차지한다;
- 이런 하이브리드 케이블의 중량은 일반적인 혼합 케이블과 비교하여 24% 미만이다;
- 하이브리드 케이블에서, 파단력에 관하여, 강 요소는 케이블의 파단력의 단지 31%를 차지한다;
- 파단력은 동일한 지름의 일반적인 혼합 케이블의 파단력보다 약 2배 높다.
이런 하이브리드 케이블은 중량과 금속 부분을 감소시켜서, 일반적인 혼합 케이블과 비교하여 대략 2배의 최소 파단력을 증가시킨다.
시제품에 의한 반복 하중 검사에서 1000 사이클 후 얻은 남은 양(residual charge)은 파단 검사에 얻은 평균 파단 하중보다 약 15% 높았다.
본 발명의 내용 중에 포함되어 있다.
이런 특정과 다른 특징은 단지 예로 생각되고 어떤 방식으로 본 발명의 범위에 제한되는 것으로 생각되는 첨부된 도면을 통해 쉽게 이해될 수 있다.
도 1은 여러 요소: 코드 코어(1), 중간층(2) 및 외부층(3)의 배열을 볼 수 있는, 하이브리드 케이블을 구성하는 코드의 부분의 단면도를 도시한다.
도 2는 여러 요소: 코드 코어(1), 중간층(2) 및 외부층(3)의 배열을 볼 수 있는, 하이브리드 케이블을 구성하는 코드의 단면도를 도시한다.
도 3은 꼬임 방향 Z(오른쪽)를 가진 4개 코드(5) 및 꼬임 방향 S(왼쪽)를 가진 4개 코드(6)로 이루어진 하이브리드 케이블(4)의 부분의 단면도를 도시한다.
도 4는 꼬임 방향 Z(오른쪽) 코드(5)와 꼬임 방향 S(왼쪽) 코드(6)가 보이는 하이브리드 케이블의 단면도를 도시한다.
본 발명은 도 1과 2에 도시된 대로, 3개 요소와 층으로 구성된 하이브리드 코드의 제조 방법에 관한 것이다:
- 강선으로 형성된 강 코드로 구성된 하중 지지를 위한 코어(1)
- HPME 섬유(고 모듈 폴리에틸렌), LCP 섬유(액정 폴리머), 아라미드 섬유(방향족 폴리아마이드)로부터 선택된 고 모듈 및 고 인성 섬유로 구성된 하중 지지를 위한 중간층(2)
- 섬유들 사이의 마모에 대한 높은 저항력을 가지며 금속 표면과 접촉하는 섬유, 특히 폴리올레핀 또는 폴리스틸(polysteel)로 구성되어 중간층(2)을 보호하는 외부층(3).
이런 코드들은 강과 폴리올레핀으로 제조된 일반적인 혼합 코드의 제조를 위한 공지된 기술들을 사용하여 제조되며, 폴리올레핀은 강의 보호 기능을 한다.
도 3과 4에 도시된 대로, 이 코드는 꼬인 8개 가닥(4x2)의 하이브리드 케이블(4)에서 바람직한 용도를 가진다. 이의 제조시, 이미 공지된 기술을 사용하여 꼬임 방향 Z(오른쪽)를 가진 두 쌍의 코드(5) 및 꼬임 방향 S(왼쪽)를 가진 두 쌍의 코드(6)가 배치된다.
Z 꼬임을 가진 코드(5)들은 S에 회전과 S에 강 코드를 가진 섬유들로 구성된다. S 꼬임을 가진 코드들(6)은 Z에 회전과 Z에 강 코드를 가진 섬유들로 구성된다.
이 코드는 브레이드 케이블 또는 트위스트 케이블에서 다른 구조를 나타내는 임의의 다른 형태의 하이브리드 케이블에 적용될 수 있다.

Claims (4)

  1. 3개 층과 요소:
    - 강 코드의 내부층(1);
    - 고 모듈 및 고 인성 섬유의 중간층(2); 및
    - 폴리스틸 또는 폴리올레핀 섬유의 외부층(3)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 코드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    강 코드의 내부층(1)은 아연도금되고 또는 나선형으로 배열되지 않은 강선으로 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 코드.
  3. 제 1 항에 있어서,
    고 모듈 및 고 인성 섬유의 중간층(2)은
    - HPME 섬유(고 모듈 폴리에틸렌)
    - LCP 섬유(액정 폴리머)
    - 아라미드 섬유(방향족 폴리아마이드) 중 하나인 것을 특징으로 하는 하이브리드 코드.
  4. 제 1 항에 있어서,
    외부 요소(3) 섬유는 섬유들 사이의 마모에 대한 높은 저항력을 가지며 금속 표면과 접촉하는 폴리올레핀 섬유 또는 폴리스틸인 것을 특징으로 하는 하이브리드 코드.
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