PT1587752E - Linga redonda. - Google Patents

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Description

1 DESCRIÇÃO "LINGA REDONDA" A invenção refere-se a uma linga redonda. As lingas redondas são utilizadas como meios de ligação entre um elevador ou outro dispositivo de manejamento, e objectos que estejam para serem carregados ou descarregados. Uma linga redonda é um anel ou linga flexível sem fim, que geralmente consiste de um núcleo com tolerância de carga contendo, pelo menos, duas voltas de um material de cabo com tolerância de carga e uma cobertura protectora (ou invólucro) à volta do referido núcleo. A invenção refere-se especificamente a lingas redondas com um núcleo que compreende fibras com uma tenacidade de, pelo menos, 10 cN/dTex.
Uma tal linga redonda é por exemplo conhecida a partir da Patente Americana N.° 4,210,089 e da Patente Americana N.° 4,850,629. Estas publicações de patentes divulgam lingas redondas que compreendem um núcleo com tolerância de carga na forma de voltas paralelas (também denominadas por anéis) de material de cabo com tolerância de carga contido no interior de meios de cobertura tubulares. Estas lingas redondas são construídas através da formação de um anel sem fim de cabos de material com tolerância de carga para formar um núcleo com tolerância de carga, por exemplo, através da colocação de uma pluralidade de voltas dos referidos cabos em ligação paralela numa superfície tendo meios de orientação montados na referida superfície, da fixação das referidas voltas nas suas extremidades terminais para segurar os meios, do arrastamento de uns meios de cobertura tubular tendo duas extremidades sobre um dos referidos meios de orientação para envolver as 2 referidas voltas, da fixação das extremidades finais das referidas voltas paralelas com tolerância de carga e da fixação das extremidades terminais dos referidos meios de cobertura para formar um anel sem fim. No estado da técnica, as extremidades terminais do material de cabo com tolerância de carga seria normalmente fixado a uma outra extremidade de um cabo do mesmo material, formando assim uma ligação terminal e todo o núcleo interior do material com tolerância de carga estaria escondido dentro do material de cobertura. Tipicamente, a fixação das extremidades de é feita através de uma ligação extremo a extremo, ou através da ligação de uma extremidade a uma volta adjacente, por exemplo, por nó ou com fita adesiva. No caso das lingas redondas que contêm um tecido com tiras de tecido forte como núcleo com tolerância de carga, a ligação também pode ser feita através de costura; como por exemplo na Patente Americana 4,022,507.
Na EP 785 163 Al uma linga redonda é descrita com um núcleo com tolerância de carga que contém uma fibra de filamento seleccionado a partir de poliéster (por exemplo, Dacron®), aramida (por exemplo, Kevlar®) ou polietileno (por exemplo, Spectra®). Uma forma de realização preferida da EP 785 163 Al é uma construção de linga redonda que compreende uma fibra de elevado desempenho com uma tenacidade de, pelo menos, 10 cN/dTex, tal como a fibra Kevlar® ou a Spectra®, como um componente do núcleo com tolerância de carga; tal construção é leve e forte.
Uma desvantagem das lingas redondas conhecidas que compreendem fibras de elevado desempenho é que a sua eficiência é um pouco baixa. A eficiência de uma linga redonda aqui e a partir daqui é a taxa (em %) da tenacidade 3 do núcleo com tolerância de carga e da tenacidade da fibra. A eficiência das lingas redondas conhecidas que compreendem um núcleo de fibras de elevado desempenho é tipicamente de aproximadamente 20%. A presente invenção tem como objectivo fornecer uma linga redonda com uma eficiência mais elevada do que as lingas conhecidas.
Este objectivo é alcançado com uma linga redonda em que o material de cabo é uma corda entrança ou fibras enroladas entre si, cujas extremidades são ligadas com uma junção de cabos.
Com a linga redonda da invenção pode ser obtida uma eficiência de mais de 40%. Assim, a linga redonda de acordo com a invenção pode ser feita de modo a ser mais leve do que as lingas redondas conhecidas, tendo a mesma capacidade de carga. Uma vantagem adicional é o baixo volume que pode desse modo ser obtido.
Neste pedido uma junção de cabos é entendida como sendo uma junção de cabos dobrada ou oculta, como descrito, por exemplo, no The Splicing Handbook, "Techniques for Modern and Traditional Ropes", de Barbara Merry e John Darwin, ISBN 0-87742-952-9.
Na Patente Americana 4,493,599 são divulgadas montagens de cordas leves que contêm uma junção de cabos de corda. Contudo, as montagens descritas dizem respeito a um aro de metal ou a um cabo de aço mas não a uma linga redonda. Um aro de metal é um anel sem fim único formado pela junção de dois comprimentos de cordas por uma junção de extremo a 4 extremo em cada compasso; um cabo de aço é uma corda simples com um orifício em cada extremidade. Em lado nenhum nesta publicação é sugerido que a ligação das extremidades terminais com uma junção de cabos numa linga redonda que contém múltiplas voltas de material com tolerância de carga será vantajoso.
Uma linga redonda de acordo com os requerimentos Europeus compreende tipicamente 11 voltas para uma ligação na extremidade como descrito, por exemplo, nas lingas redondas padronizadas de polipropileno, poliamida e poliéster EN-1492-2. Este número de voltas relativamente elevado é requerido porque a ligação da extremidade nas lingas redondas conhecidas é geralmente inseguro, causando assim uma elevada variação da tenacidade de lingas com menos de 11 voltas. Uma vantagem das lingas redondas da invenção é que a variação da tenacidade é muito mais pequena, mesmo quando o número de voltas é menor do que 11, ou mesmo menor do que 8. Uma outra vantagem da linga redonda de acordo com a invenção é que também se obtém uma melhor eficiência quando o número de voltas é menor do que 11. De um modo preferido o número de voltas está entre 2 e 9, ou mesmo entre 2 e 7. 0 núcleo da linga redonda da invenção compreende uma corda entrança ou fibras enroladas entre si. Uma corda entrança pode compreender 3, 4, 6, 8, 12, 16 ou 24 cabos de fibras. A linga redonda com uma corda entrança compreende de um modo preferido, pelo menos, 12 cabos. Uma vantagem de uma linga redonda que compreende uma corda entrança com, pelo menos, 12 cabos é que a ligação da extremidade pode ser uma junção de cabos oculta. Uma junção de cabos oculta é 5 construída muito mais rapidamente do que uma junção de cabos dobrada.
Uma corda de fibras enroladas entre si no núcleo da linga redonda da invenção pode tipicamente compreender 3, 4, 6 ou 6+1 cabos. Numa outra forma preferida de realização da invenção a linga redonda compreende uma corda de fibras enroladas entre si com uma junção de cabos dobrada, estando a vantagem no pequeno deslizamento na ligação. 0 núcleo da linga redonda da invenção compreende uma fibra com uma tenacidade de, pelo menos, 10 cN/dTex. Esta pode ser de qualquer material de fibra de elevado desempenho, como fios de poliéster, de poliamida, de poliamida aromática (aramida), de poli(p-fenileno-2,6- benzobisoxazol), ou de polietileno. De um modo preferido a fibra é uma fibra ou um fio de polietileno de elevado módulo (HMPE). A fibras HMPE compreende fibras altamente distorcidas de polietileno linear de elevado peso molecular. O elevado peso molecular (ou a massa molar) aqui significa o peso médio do peso molecular de, pelo menos, 400.000 g/mol. O polietileno linear significa aqui o ploietileno tendo menos do que 1 lado da cadeia por 100 átomos de C, de um modo preferido menos do que 1 lado da cadeia por 300 átomos de C, um lado da cadeia ou ramificação que geralmente contém mais do que 10 átomos de C. O polietileno também pode conter até 5 % de mol de um ou outros mais alcanos, os quais são aí co-polimerisáveis, tais como propileno, buteno, penteno, 4-metilpenteno, octeno.
De um modo preferido, a utilização feito de fibras de polietileno que consistem de filamentos de polietileno 6 preparado por um processo de fiação a gel como descrito, por exemplo, nas GB-A-2042414, GB-A-2051667, ou WO 01/73173 Al. Este processo compreende essencialmente a preparação de uma solução de uma poliolefina de elevada viscosidade intrínseca, a fiação da solução em filamentos a uma temperatura acima da temperatura de dissolvição, o arrefecimento dos filamentos a temperaturas abaixo da temperatura de congelação a partir dos filamentos de gel que contêm solvente e extraindo o filamento antes, durante ou depois da remoção do solvente.
As vantagens de um núcleo que compreende fibras HMPE incluem a elevada resistência ao desgaste por atrito, a boa resistência contra a fadiga sob deformação em flexão, um baixo alongamento resultante num posicionamento mais fácil, uma excelente resistência química e UV e uma elevada resistência ao corte.
Numa forma de realização preferida de acordo com a invenção as voltas da corda são todas paralelas e substancialmente iguais em comprimento; a vantagem de uma tal linga redonda é a sua elevada força, visto que as voltas no núcleo são mais uniformemente carregadas em utilização.
As extremidades terminais da corda na linga redonda de acordo com a invenção são ligadas por uma junção de cabos. Várias junções de cabos dobradas ou ocultas conhecidas podem ser aplicadas. Um tipo particularmente conveniente de junção de cabos é uma junção de cabos dobrada que pode ser feita numa corda de fibras enroladas entre si, na linga redonda por um método que compreende passos em que 7 (a) uma extremidade da corda é dividida numa primeira e numa segunda parte que compreendem respectivamente um primeiro e um segundo número de cabos, sendo o primeiro número de cabos no máximo mais um do que o segundo número de cabos, (b) a primeira parte é dobrada a partir de um lado para o interior de uma abertura na outra extremidade da corda, tal que a abertura tenha um primeiro número de cabos num lado e um segundo número de cabos no outro lado, o primeiro e segundo número diferem no máximo por um, (c) a segunda parte é dobrada a partir do outro lado para o interior da abertura na outra extremidade da corda, (d) o passo (b) e (c) são repetidos, pelo menos, 3 vezes, e, pelo menos, 3 + 1 vez, respectivamente, pelo que as aberturas consecutivas na extremidade da segunda corda são de tal modo separadas, tal que a primeira e segunda parte tenham entrecruzado, pelo menos, uma vez, todos os cabos da outra parte da corda.
Para uma óptima ligação, a mesma sequência de passos é de um modo preferido repetida para a outra extremidade da corda. De um modo preferido, a junção de cabos é afunilada após o passo (d) em, pelo menos, um passo, pela repetição dos passos (b) e (c) por, pelo menos, 3 vezes com partes dos cabos de cada extremidade. Uma tal junção de cabos afunilada resulta num melhor desenvolvimento da eficiência da linga redonda. A vantagem da junção de cabos como acima descrita é que pode ser feita em menos tempo do que as junções de cabos 8 convencionais, e de que pode ser feita em linha com a execução das voltas da corda de um modo económico.
Melhores resultados são ainda obtidos quando as extremidades do cabo são revestidas com um material de revestimento polimérico, por exemplo, uma dispersão de poliuretano como Beetafin L9010 ou uma dispersão modificada de poliuretano como LAGO 45 ou 50, de um modo preferido antes da execução da junção de cabos. Alternativamente, a junção de cabos da corda é revestida com o referido material. Este revestimento permite uma junção de cabos mais curta sem perda de eficiência ou ser causar um aumento de variação da tenacidade. Também permite um menor tempo de produção da linga redonda, como a maior parte do tempo de produção é causado pela produção da junção de cabos. Utilizando cabos revestidos pode reduzir-se o tempo de produção em pelo menos 50%. A linga redonda compreende uma cobertura protectora à volta do núcleo. Esta cobertura ou invólucro não faz parte da invenção, e pode ser de qualquer material conhecido, como um tecido trançado ou entrançado, por exemplo, um tecido de poliéster trançado. A invenção refere-se ainda a um método de construir uma linga redonda, cujo método compreende a formação de um anel sem fim de uma corda entrança ou de fibras enroladas entre si compreendendo fibras com uma tenacidade de, pelo menos, 10 cN/dTex pela ligação das extremidades terminais da corda com uma junção de cabos. A linga redonda pode ser construída de acordo com um método conhecido, por exemplo, como o divulgado na JP-A-2000 9 177977. A JP-A-2000 177977 divulga um método de construção de uma linga redonda através da execução de voltas paralelas ou enrolamento da corda entrançada ou de fibras enroladas entre si em duas bobinas, tal que parte das voltas esteja nas bobinas e uma outra parte esteja entre as bobinas. A parte entre as bobinas é introduzida dentro de um tubo cortado, o referido tubo cortado que suporta uma cobertura. A cobertura é envolta no tubo de modo que quando o processo de enrolamento termina, o tubo é removido através do deslizamento do núcleo fibroso através do corte do tubo e a cobertura é subsequentemente estendida para envolver completamente o núcleo fibroso. As bobinas de acordo com a JP-A-2000 177977 geralmente são colocadas a uma distância uma da outra, a qual depende do comprimento da linga redonda a ser feita. Contudo, com este método algumas voltas podem descair, fazendo com que a linga resultante tenha voltas com comprimentos desiguais. Especialmente no caso de fibras que tenham um alongamento à quebra relativamente baixo, como por exemplo, fibras hmpe, tal resultará num carregamento desigual das voltas no núcleo quando se utiliza a linga redonda; o que pode danificar ou mesmo levar a uma quebra prematura da corda. Os inventores descobriram que voltas de um comprimento substancialmente igual podem ser obtidas pelo suporte de parte das voltas entre as bobinas. 0 suporte pode ser feito, por exemplo, por uma calha por debaixo da parte das voltas entre as bobinas.
Os inventores descobriram ainda que uma eficiência e tenacidade ainda melhores podem ser obtidas fazendo uma ligação nas extremidades, especialmente uma junção de cabos, por cima ou por baixo de todas as voltas paralelas da corda entrança ou de fibras enroladas entre si, entre as 10 bobinas como oposta a uma ligação de extremidade que se cruza em parte por cima e em parte por baixo das voltas paralelas. A invenção é ainda ilustrada com os seguintes exemplos e experiências comparativas.
Exemplo 1
Um núcleo de linga redonda é feito de uma corda de fibras enroladas entre si com três cabos de fibras HMPE (construído com 3 x 24 x 3/1760 dtex; Dyneema® SK 75) fazendo uma ligação de extremo a extremo depois das 22 voltas alinhadas em paralelo da corda à volta das duas bobinas, com a junção de cabos dobrada de acordo com a descrição acima (de construção 8-4-4; que é tendo 8 dobras completas e afuniladas em dois passos de 4 dobras). A junção de cabos passa por cima das voltas paralelas. A Dyneema® SK 75 é um fio de filamento continuo HMPE de 1760 dtex com um fio de tenacidade 35 cN/dTex (um produto da DSM High Performance Fibers, Holanda). Após a cobertura do núcleo com uma cobertura de poliéster padronizada a linga redonda foi testada e voltada para fora para ter uma tenacidade de 15 + 2 cN/dTex; o que é uma eficiência de 43%.
Exemplo 2
Uma linga redonda de 23 voltas de 3 x 7/1760 dTex, (fio
Dyneema® SK 75 1760 dtex) coberto com Lago 45 e junto com uma junção de cabos dobrada padronizada de 8-4-4 voltada 11
Tabela 1
Exemplo número de voltas Tenacidade (cN/dTex) Eficiência 3 11 17,1 49% 4 6 18,2 52% 5 5 19 54%
Experiência Comparativa A
Uma linga redonda contendo 23 voltas de uma corda HMPE como no Exemplo 2 (feita a partir de Dyneema® SK 75) com uma ligação de extremo a extremo presa e voltada para fora para ter uma tenacidade máxima de 6,5 cN/dTex.
Uma linga redonda de 23 voltas de uma fibra HMPE (Dyneema SK 75) construída a partir de 21 fios com uma ligação de nó na extremidade voltada para fora para ter uma tenacidade máxima de 9,5 cN/dTex.
Em ambos os casos a linga redonda falhou na ligação da extremidade com uma variação de + 25%. A eficiência foi de 19 e 27%, respectivamente.
Exemplo 6 0 Exemplo 1 foi repetido para fazer núcleos com 11 voltas paralelas de uma corda de fibras enroladas entre si a 3 cabos (3 x 24 x 3/1760 dtex Dyneema® SK 75) e uma junção de cabos 8-4-4, como a acima descrita, que foi feita por cima de todas as voltas paralelas. As lingas redondas com coberturas de poliéster foram testadas de acordo com a EN-1492-2. Este padrão da indústria recomenda um factor de segurança de 7, o que significa que uma linga redonda de 20 ton deve resistir a uma carga de 140 tons. Num primeiro teste, a tenacidade da linga redonda foi determinada para 12 ser de 16,6 cN/dTex. Partindo com uma carga de 148600 kg foi descoberto que ocorre na corda do núcleo, não na junção de cabos da ligação. Numa outra experiência, uma linga redonda foi sujeita a um teste de fadiga de tensão em que a linga redonda foi pré-carregada 70 vezes a 75% (com 140 tons), antes da sua força de quebra ser determinada. A tenacidade da linga redonda foi agora de 19,4 cN/dTex. A quebra a 174000 kg de carga ocorreu na corda, na região da extremidade da junção de cabos afunilada.
Lisboa, 14 de Maio de 2007

Claims (7)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Linga redonda que consiste de um núcleo com tolerância de carga que contém, pelo menos, duas voltas de um material de cabo com tolerância de carga compreendendo fibras com uma tenacidade de, pelo menos, lOcN/dTex e uma cobertura protectora à volta do referido núcleo, caracterizado pelo facto de o material de cabo ser uma corda entrança ou de fibras enroladas entre si, cujas extremidades estão ligadas com uma junção de cabos.
2. Linga redonda de acordo com a reivindicação 1, em que o núcleo com tolerância de carga contém entre 2 e 7 voltas de corda.
3. Linga redonda de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, em que todas as voltas são paralelas e de um comprimento substancialmente igual.
4. Linga redonda de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, em que a junção de cabos é tanto por cima como por baixo de todas as voltas da corda. 5. (novo) Linga redonda de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, em que o material de cabo é uma corda entrança que compreende, pelo menos, 12 cabos. 6. (novo) Linga redonda de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, em que o material de cabo é uma corda de fibras enroladas entre si com uma junção de cabos dobrada. 2 7. (novo) Linga redonda de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, em que as voltas da corda são todas paralelas e de um comprimento substancialmente igual.
8. Linga redonda de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, em que as fibras são fibras de polietileno de elevado módulo.
9. Método para construção de uma linga redonda de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, compreendendo um passo de enrolamento de uma corda entrança ou de fibras enroladas entre si, em duas bobinas, formando assim voltas paralelas, de modo que parte das voltas está nas bobinas e a outra parte está entre as bobinas, em que a parte entre as bobinas é suportada, e um passo para fazer uma junção de cabos nas duas extremidades terminais da corda.
10. Método de acordo com a reivindicação 9, em que a junção de cabos é feita por cima ou por baixo de todas as voltas paralelas da corda entre as bobinas. Lisboa, 14 de Maio de 2007
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