NO874714L - Anordning for avslutning av en ende av et tau. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en anordning for avslutning av en ende av et fibertau, spesielt et tau som består av en kjerne av parallelle filamenter innkapslet i en strømpe eller omfletning av termoplastisk materiale.

GB-patent 1.341.013 viser en anordning for avslutning av en ende av et fibertau, hvilken anordning omfatter en hylse hvor i det minste en del av den indre veggen er utformet med avsmalnende, og et element som har kjegleform og med en toppunktsvinkel slik at kjeglelegemet passer inn i sokkelen på en slik måte at det tilveiebringes et rom mellom den avsmalnende indre hylsevegg og kjeglelegemet med hovedsakelig konstant ringformet areal.

Når et tau som er avsluttet med en slik terminal blir utsatt for ekstreme utprøvningsforhold, kan det under visse omstendig-heter være en tendens for fibrene i tauet til å avslites eller avskrapes. For tau med lav bruddstyrke (f.eks. i størrelsesorden 60 tonn) er det funnet at enhver avskrapning som kan finne sted hovedsakelig opptrer i området hvor fibrene er i kontakt med kjegleelementet i punktet hvor elementet endrer form for å

danne toppunktet. I andre tau, f.eks. tau med bruddstyrke på 425 tonn, kan avskrapning finne sted hvor fibrene er i kontakt med den indre veggen til hylsen i området motsatt til den delen av det kjegleformede elementet hvor dette endrer form for å danne toppunktet. Det er nå fastslått at enhver tendens for filamentene til å avskrapes kan reduseres eller til og med elimineres ved å modifisere formen til hylsen og/eller det kjegleformede elementet.

I henhold til et aspekt ved den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en anordning for avslutning av en ende av et fibertau, hvilken anordning omfatter en hylse hvor i det minste en del av den indre veggen er avsmalnende, og et element som har kjegleform og som passer inn i hylsen slik at det tilveiebringes et rom mellom den avsmalnende indre hylseveggen og kjeglelegemet med hovedsakelig konstant ringformet areal, og anordningen erkarakterisert vedat elementet har en slik lengde at når anordningen er i bruk for å avslutte en ende av et tau, så vil ingen del av hylsen strekke seg utenfor elementet på en slik måte at det dannes kontakt med fibrene til tauet slik at det kan oppstå avskrapning av disse.

I henhold til et annet aspekt ved den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt et fibertau avsluttet med en anordning som omfatter en hylse hvor i det minste en del av den indre veggen er avsmalnende, og et element som har kjegleform og som passer inn i hylsen slik at det tilveiebringes et rom mellom den avsmalnende indre hylseveggen og kjeglelegemet med hovedsakelig konstant ringformet areal, gjennom hvilket tauet passerer, og tauet erkarakterisert vedat elementet har en slik lengde at ingen del av hylsen strekker seg utenfor elementet på en måte hvorved det dannes kontakt med fibrene til tauet slik at det kan oppstå avskrapning av disse.

I denne beskrivelse innbefatter uttrykket "kjegle" avkortede kjegler, og kjegler hvor veggene kan ha en litt konkav eller konveks form.

Anordningen i henhold til den foreliggende oppfinnelse er spesielt, men ikke utelukkende egnet for avslutning av et tau som består av en kjerne av parallelle filamenter innkapslet i en skjede av et termoplastisk materiale.

Det blir foretrukket at når delene er satt sammen og sluttelig tilstrammet at arealet til det ringformede rommet mellom den avsmalnende indre hylseveggen og overflaten til kjeglen er hovedsakelig likt det totale tverrsnittsareal til fibrene i tauenden. Det blir videre foretrukket i den foreliggende oppfinnelse at konusvinkelen til kjeglelegemet er mindre enn den naturlige friksjonsvinkelen mellom materialet til kjeglen og fibrene til tauet som skal avsluttes.

Uttrykket fibertau slik det blir brukt her betyr et tau laget av naturlige eller syntetiske fibre eller blandinger av disse, trådfibre eller kontinuerlige filamentformer, og inklude-rer både tau med den konvensjonelle tvinnede, flettede eller foldede struktur, og tau som består av en kjerne med hovedsakelig parallelle kontinuerlige filamenter, f.eks. poly-(etylenterepta-lat)-filamenter innkapslet i en strømpe av et termoplastisk polymermateriale.

Ved avslutning av et tau med tvinnet, flettet eller foldet struktur, blir tauet opptvinnet og fibrene løsnet for på enkel måte å kunne fordele disse rundt den indre koniske overflate til en hylse. Ved avslutning av den innkapslede type tau, blir først en del av strømpen til tauet fjernet.

Uttrykket naturlig friksjonsvinkel slik det blir brukt her, har den anerkjente betydning som uttrykkes ved forholdet:

hvor u er friksjonskoeffisienten mellom materialet til taufiberne og materialet til det indre kjegleelementet, og <D den naturlige friksjonsvinkel.

Ved å forberede eller velge et avslutningselement for et bestemt fibertau, blir <t> først bestemt og så blir konusvinkelen til det indre kjegleelementet valgt slik at denne er mindre enn vinkelen <S>, fortrinnsvis minst 10% mindre. Legemet til det indre kjegleelementet har fortrinnsvis rett sirkulær form, og den koniske delen av hylsen har den samme formen, men en mindre omsluttende vinkel slik at arealet til ringen mellom de to koniske delene er hovedsakelig konstant over hele deres lengde og lik det totale tverrsnittsareal til fiberne i en tauende når delene er satt sammen med fiberne til en tauende og utført riktig. Sidestilling av to rette sirkulære koniske deler på denne måte gir ikke nøyaktig konstant ringformet areal over hele lengden idet det er et lite avvik fra den nøyaktige konstante verdi, men dette utgjør bare noen få prosent av fiberarealet i området ved kjeglens spiss, og er uten praktisk betydning for effektiviteten til avslutningselementet.

Lengden til de koniske delene behøver ikke å være lenger enn nødvendig for å tilveiebringe en egnet kilevirkning som anvender i hovedsak den fulle styrken til et tau. For polyesterfilamenter kan lengden beregnes på bakgrunn av det totale tverrsnittsarealet til fiberne i en tauende ved hjelp av det følgende empiriske forhold:

hvor L er lengden til de koniske delene og D den ekvivalente diameter til en sirkel som har et areal lik det totale fiber-tverrsnittsarealet, og verdiene til L og D er uttrykt i de samme enheter.

Anvendelse av en lengde som er beregnet ved hjelp av dette forhold sikrer også at minimale skjærspenninger induseres i filamentene eller fiberne til et tau, og således at mulighetene for at fiberne eller filamentene skal briste eller ødelegges blir minimalisert.

For å oppnå adekvat styrke er hylsen fortrinnsvis laget av stål eller et annet metall såsom messing, aluminium eller aluminiumslegeringer, eller rustfritt stål dersom det er ønskelig med korrosjonsmotstand. Det indre kjegleelementet kan også være laget av forskjellige metaller eller av et polymermateriale, f.eks. nylon 66 eller polyetylentereptalat ved hjelp av injek-sjonsstøpning.

I et typisk eksempel med et avslutningselement av stål som vist på tegningene for et tau som består av en kjerne av 19.200 polyetylentereptalat-filamenter som har en total denier på 10<6>innkapslet i en polyetylenstrømpe, har stålhylsen en utstrekning på bare 6 tommer (152,4 mm) i totallengde og 1,5 tommer (38,1

mm) i diameter. Hovedlegemet til det indre elementet er laget av nylon 66 og har en lengde i størrelsesorden 2 tommer (50,8

mm) og en konusvinkel på 5°. Et tau med den ovenangitte størrelse og type vil ha en bruddlast på omkring 5 tonn og det vil sees at et feste i samsvar med denne oppfinnelse er lite og nett. Festet er i tillegg høyst effektivt til å forhindre at fibrene glir når de blir satt under høy spenning, og det tillates at i hovedsak hele taustyrken er tilgjengelig i den avsluttede strukturen såsnart det indre kjegleelementet er satt på plass.

Oppfinnelsen skal nå beskrives ytterligere med henvisning til de vedheftede skjematiske tegningene som viser forskjellige utførelser av oppfinnelsen. Disse tegninger er tatt i et langsgående tverrsnitt av utførelsene og viser et tau som består av en kjerne av parallelle filamenter innkapslet i en termoplastisk skjede.

Figur 1 illustrerer en anordning for avslutning av et tau

i samsvar med den foreliggende oppfinnelse hvor kjegleelementet er en avkortet kjegle.

Figur 2 viser en modifisert form av anordningen vist på figur 1. Figur 3 viser et tauavslutningselement hvor det kjegleelementet er en kjegle. Figur 4 viser en modifisert form av anordningen vist på figur 3. Figur 5 viser en modifikasjon av anordningen vist på figur 2 . Figur 6 viser en modifikasjon av anordningen vist på figur 1. Figur 7 viser en ytterligere modifikasjon av anordningen vist på figur 1. Figur 8 viser en annen modifikasjon av anordningen vist på figur 1.

Anordningen vist på figur 1 for avslutning av en ende av et fibertau i henhold til den foreliggende oppfinnelse omfatter en hylse 1 som eksternt har sylindrisk form med et mellomparti 2

av sin indre vegg avsmalnende idet vinkelen til den koniske delen er tildannet slik at den er mindre enn vinkelen til det avkortede kjegleelementet 3. Kjegleelementet 3 passer inn i hylsen slik at det dannes et lite ringformet rom 9 mellom hylsen og kjegleelementet som beskrevet ovenfor. Et par diame-tralt motstående åpninger 4 er tildannet i hylsen 1 for feste av en bolt eller en bøyle eller andre egnede festeanordninger. Lengden til elementet 3 er slik at når anordningen er i bruk for å avslutte et tau 5, ligger enden 6 til hylsen 1 og enden 7 til elementet 3 i et plan, som vist på figuren. Således strekker ingen del av hylsen 1 seg utover elementet 3 slik at det dannes kontakt med og forårsaker avskrapning av filamentene 8 til tauet.

Alternativt til at den øvre delen av hylsen 1 er utformet med hull 4, som vist på figur 1, kan denne delen være utformet slik at den har to festeflenser med uttagninger som tillater feste av hylsen til en enkelt festeflens i stedet for to bøyler som ellers kan være nødvendig.

Ved utførelsen av avslutningsprosessen med et tau av typen vist på tegningen, blir en del av innkapslingen 5 som er større enn lengden av kjegleelementet 3 fjernet fra toppenden etter at denne er blitt innsatt i den nedre enden av hylsen 1. Filamentene 8 til den frie enden blir fordelt så likt som mulig rundt kjegleelementet, og elementet blir drevet ned inntil det oppnås en tett kilevirkning ved hvilket punkt endene 6 og 7 ligger hovedsakelig i samme plan.

Alternativt til å drive kjegleelementet 3 inn i hylsen 1, kan den trekkes inn i og kiles inn i den koniske delen 2 av hylsen 1 ved å trekke kraftig i tauet. På denne måte blir nyttegjøring av den fulle styrken til tauet sikret ved at det forhindres forstyrrelse eller krølling av fiberendene hvilket kunne føre til ulik påkjenning og tidlig brudd av filamentene når en last blir påtrykt.

I tillegg kan en liten plugg (ikke vist) bli innsatt i den øvre delen av hylsen 1 for å lukke endene til filamentene som omgir den øvre delen av kjegleelementet 3 etter at avslutningsprosessen er blitt utført.

Figur 2 viser en mindre modifikasjon av avslutningsanordningen vist på figur 1. I denne modifikasjon er de respektive endene 6 og 7 til hylsen 1 og elementet 3 avrundet der de kommer i kontakt med filamentene til tauet.

I tauavslutningsanordningen vist på figur 3 er elementet 3 en hel kjegle snarere enn en avkortet kjegle. Toppunktet 7 til elementet 3 strekker seg forbi planet til enden av hylsen 1 når anordningen blir brukt til å avslutte enden av tauet. Ved å utføre avslutningsprosessen med denne typen avslutningselement, kan tauet bli trukket inn i hylsen 1 inntil enden av innkapslingen er omtrent på samme nivå som den nedre enden 6 av hylsen. Filamentene 8 til den frie enden av tauet blir fordelt så likt som mulig rundt den kjegleformede delen 2 av hylsen. Toppunktet 7 til elementet 3 blir så innsatt i senteret av massen av filamenter og drevet ned inntil den blir tett kilt fast.

Lengden til elementet 3 er slik at når tauet blir fastkilt, vil toppunktet 7 strekke seg utenfor planet til enden 6 til hylsen 1.

Elementet 3 til utførelsen vist på figur 4 omfatter en kjegle hvor toppunktet 7 har større vinkel enn selve kjeglelegemet. Toppunktet 7 forenkler lokaliseringen av elementet 3

i massen av filamenter 8. Siden filamentene 8 til tauet danner svært liten eller ingen kontakt med toppunktet 7 til elementet 3, kan det strekke seg utenfor planet til endene 6 til elementet 1 i en begrenset utstrekning uten at det gir opphav til avskrapning av filamentet.

Avslutningsanordningen vist på figur 5 er en modifikasjon av den som er vist på figur 2. Enden 7 til det avkortede kjegleelementet 3 har en spiss 10 som forenkler lokaliseringen av elementet 3 i massen av filamenter 8.

I avslutningsanordningen vist på figur 6 har det avkortede kjegleelementet 3 et hull 11 som er boret langs dets senterlinje og hvori et spisst element 12 er innsatt. Dette element eller pigg 12 forenkler lokaliseringen av elementet 3 i massen av filamenter 8.

Hylsen 1 til avslutningsanordningen vist på figur 7 har ender 6 som strekker seg utenfor enden 7 til elementet 3. Den indre veggen 2 til hylsen har imidlertid konkav form fra diameter 12 til enden 6, idet diameteren 12 ligger i samme plan som enden 7. Således vil selv om hylsen strekker seg utenfor enden 7 ingen del av utstrekningen danne kontakt med filamentene 8 til tauet og derved forårsake avskrapning av filamentene. Utstrekningen tilveiebringer en anordning for å beskytte de avdekkede filamentene 8 mot kontakt med andre objekter.

Figur 8 viser en modifisert utgave av avslutningsanordningen vist på figur 1. I denne utførelse har hylsen 1 en ringformet utsparing 15 i den nedre delen hvori det er montert et gummiform-stykke 14 som strekker seg til og forbi innkapslingen 5 til tauet. Formstykket er tykkere og mer fjærende i området nær hylsen 1 og blir tynnere og mer fleksibelt nær tauet. Gummiform-stykket beskytter de avdekkede filamentene til tauet fra å bli utsatt for lys, fuktighet og andre påvirkningsfaktorer som er istand til å forårsake utarming eller ødeleggelse av filamentene. På grunn av tykkelsesvariasjonen og dermed også fleksibiliteten, tilveiebringer formstykket også en anordning for å redusere tendensen til at de avdekkede filamentene til tauet skal floke seg. Avslutningsanordningen vist på figur 8 kan modifiseres ved å erstatte det fleksible formstykket 14 med en stiv kapsling, f.eks. tildannet av stål. En slik kapsling beskytter ikke bare avdekkede filamenter mot lys, etc, men forhindrer også floking eller bøying av tauet i nærheten av avslutningsanordningen.

Oppfinnelsen vil bli ytterligere beskrevet med referanse til det følgende eksempel hvori det anvendte tau hadde en nominell bruddlast på 6 tonn og besto av kontinuerlige filamenter av en aramid markedsført under navnet KEVLAR hver på 1,67 desitex innkapslet i et hylster av polyetylen. Tauet ble utstyrt med en terminal av typen vist på figur 2 og ble så satt under spenning på en syklisk måte fra 5 til 65% av den nominelle bruddlasten til fiberen. Etter 118.000 sykluser sviktet tauet på grunn av stressbrudd i filamentene. Når tauet var avsluttet med en terminal av typen beskrevet i Britisk patent nr. 1.341.013 og ble utsatt for det ovennevnte spenningsprogram, sviktet det etter bare 22.250 sykluser på grunn av avskrapning av filamentene i området til toppunktet til kjegleelementet.

Claims (9)

1. Anordning for avslutning av en ende av et fibertau, omfattende en hylse hvor i det minste en del av den indre veggen er avsmalnende, og et element som har kjegleform som passer inn i hylsen slik at det dannes et rom mellom den avsmalnende indre hylseveggen og kjeglelegemet med hovedsakelig konstant ringformet areal, karakterisert ved at elementet (3) har en slik lengde at når anordningen er i bruk for å avslutte en ende av et tau (5), så vil ingen del av hylsen (1) strekke seg utenfor elementet (3) på en slik måte at det dannes kontakt med fiberne i tauet slik at det kan oppstå avskrapning av disse.

2. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert ved at elementet (3) er en avkortet kjegle.

3. Anordning i henhold til krav 2, karakterisert ved at elementet (3) har en pigg (10) som, når anordningen er i bruk, strekker seg inn i fibrene (8) til tauet.

4. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert ved at elementet (3) har et hull (11) boret langs sin senterlinje gjennom hvilket en pigg (12) er innsatt.

5. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert ved at enden (6) til hylsen (1) strekker seg utenforb elementet (3), idet den indre veggen (2) til hylsen (1) er konkav eller har en annen form fra diameteren (13) i samme plan som elementets (3) ende (7) til dets ende (6) for å unngå avskrapende kontakt med taufiberne.

6. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert ved at den omfatter et formstykke (14) med en ende som samvirker med den ytre veggen av den nedre delen av hylsen (1) og hvor den andre enden er istand til å samvirke med overflaten (5) til tauet som skal avsluttes.

7. Anordning i henhold til krav 6, karakterisert ved at fjæringsegenskapene til formstykket (14) er størst i den delen som samvirker med hylsen (1) og minsker mot den delen som samvirker med overflaten til et tau (5) .

8. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert ved at den omfatter et stivt hylster hvis ene ende samvirker med den ytre veggen av den nedre delen av hylsen (1) og den andre enden er istand til å samvirke med overflaten (5) til tauet som skal avsluttes.

9. Fibertau avsluttet med en anordning som består av en hylse hvor i det minste en del av den indre veggen er avsmalnende, og et element som har kjegleform som passer inn i hylsen slik at det dannes et rom mellom den kjegleformede indre hylseveggen og kjeglelegemet med i hovedsak et konstant ringformet areal gjennom hvilket tauet passerer, karakterisert ved at lengden av elementet (3) er slik at ingen del av hylsen (1) strekker seg utenfor elementet (3) på enn slik måte at elementet danner kontakt med fiberne i tauet slik at det kan forårsakes avskrapning av disse.