RU2003749C1 - Синтетический трос - Google Patents

Abstract

Использование в приводе узла записи устройств вывода информации. Сущность изобретени : трос состоит из сердечника на основе трощеных крученых или некрученых арамидных нитей и полимерного покрыти  Арамидные нити изготовлены на основе гетероциклического полиамида, содержащего в полимерной цепи (15 . 32) мас.% бензимидэзольных звеньеа В качестве полимерного покрыти  использованы алифатические полиамиды , содержащие в повтор ющихс  полимерных звень х (8 12) атомов углерода на один атом азота при соотношении масс покрыти  и сердечника (2 5): 1. Синтетический трос способен длительно эксплуатироватьс  при многократных знакопеременных изгибающих нагрузках Использование троса данной структуры предотвращает износ деталей механизма привода, а также снижает материалоемкость и упрощает технологию изготовлени  троса 1 злф-лы, 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к конструкции текстильных длинномерных изделий, используемых в качестве т говых устройств в радиотехнической, радиоэлектронной, приборостроительной промышленност х, в ча- стнрсти за вл емый трос предназначен дл  использовани  в приводе узла записи устройств вывода инфррмации.

Известен 1 металлический трос (диаметр 45 и 55 мм), используемый в приводе узла записи устройства вывода информации , представл ющий собой скрученные вместе несколько проволок.

Известен 2 также металлический трос (диаметр 0,6 мм), используемый в качестве троса движени  головки принтера или плотера и состо щий из проволочного сердечника с полимерным покрытием на основе полиуретана (ПУ){ или найлона и спиралевидной обмоткой из синтетических нитей.

Указанные металлические тросы устойчивы к посто нным нагрузкам и имеют высокую прочность и модуль. Однако, из-за значительной жесткости металлических тросов происходит износ деталей механизма привода, что приводит к быстрому выходу их из стро . Кроме того, металлические тросы достаточно дороги в значительной степени из-за трудоемкости процесса их из- готовлени .

Известны 3 синтетические канаты (тросы ) на основе высокопрочных арамидных волокон различных структур, предназначенные дл  т говых устройств и характери- зующиес  высокой прочностью и устойчивостью к многократным знакопеременным раст гивающим нагрузкам.

Известный канат содержит сердечник в виде расположенных параллельно оси кана- та некрученых арамидных нитей и оплетку из раЈличных химических волокон, например из нитей на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ) или поливинилового спирта (ПВО) 4.

Известен канат, также состо щий из сердечника и оплетки из синтетических нитей 5. Дл  повышени  степени реализации прочности элементов каната сердечник каната предложено выполн ть из крученых низкомодульных капроновых нитей и высокомодульных арамидных нитей, вз тый в определенном соотношении, а оплетку - из стабилизированных капроновых нитей.

Известны также синтетические канаты на основе крученых араммдных нитей с сердечником или без сердечника, пропитанные различными полимерами: ПУ, ПТФЭ и Др. дл  повышени  их стойкости к истиранию, и устойчивости к многократным изгибающим

нагрузкам, а также дл  снижени  коэффициента трени  7.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  канат (трос) типа Парафин 3 диаметром более 6 мм, состо щий из сердечника, изготовленного из крученых или некрученых нитей КЕВЛАР- 29, свитых в пр ди (стренги) и полимерного покрыти  на основе найлона, полипропилена (ПП), полиуретана (ПУ) или полиэфира (ПЭ).

Несмотр  на высокую удельную прочность приведенных синтетических тросов (канатов ), устойчивость к раст гивающим нагрузкам и низкий коэффициент тре и , недостатком их  вл етс  невысока  устойчивость к многократным знакопеременным изгибающим нагрузкам, особенно при эксплуатации таких тросов (канатов) в приводных устройствах с малым радиусом роликов в узлах перемещени  троса.

Целью изобретени   вл етс  создание синтетического троса с диаметром до 1 мм из гетероциклического полиамидного волокна , способного длительно эксплуатироватьс  при многократных знакопеременных изгибающих нагрузках, возникающих, например , в приводных устройствах перемещени  головки принтера или плотера.

Это обеспечиваетс  тем, что в качестве сердечника используют высокопрочные высокомодульные на основе гетероциклического полиамида, преимущественно пара-структуры, содержащего в полимерной цепи 15-32 мас.% бензимидазольных звеньев, а в качестве покрыти  - алифатический полиамид содержащий в повтор ющихс  полимерных звень х 8-1 углеродных атомов на один атом азота.

Оптимальное соотношение масс полимерного покрыти  и сердечника находитс  в пределах 2-5:1.

Сердечник троса выполн ют из нитей линейной плотности 6,3-58,8 текс, срощен- ных с одновременной подкруткой по 1-4 нити.

В таблице приведены примеры, иллюстрирующие изобретение.

Возможны различные варианты структуры сердечника троса:

сердечник троса выполнен из некрученых нитей различной линейной плотности; при этом одиночные нити расположены параллельно друг другу по всей длине троса (см. примеры 11; 12; 25);

сердечник троса выполнен из крученых нитей (см. примеры 9; 10; 13),

сердечник троса выполнен их кручено- трощеных нитей, полученных в зависимости от линейной плотности используемой нити

и требуемого диаметра троса путем сращивани  исходных нитей имеющих правую (Z) крутку; по 3-4 с одновременной левлй (S) подкруткой (см. примеры 1-8; 14-24:28-31).

Дл  изготовлени  сердечника использовали комплексные .нити с линейной плотностью 6,3-58,8 текс и диаметром волокна 12-18 мкм. Крутка исходных нитей составл ла 100 кр/м. Дл  изготовлени  кручено- трощеного сердечника исходные нити дополнительно подкручивали на крутильной машине до величины 250-270 (Z) кр/м, а затем в зависимости от требуемого диаметра троса и линейной плотности нити стращивали по 3 или 4 с одновременной левой (S) подкруткой до значений 250-270 кр/м.

В качестве материала покрыти  сердечника за вл емого троса использовали алифатические полиамиды: полигексамети- ленсебацинамид (ПГСА), полидекаметилен- себацинамид (ПДСА), поли-12-лауриламид (ПЛА), содержащие в повтор ющихс  звень х 8-12 углеродных атомов на 1 атом азота, причем полимерное покрытие составл ло 2-5 мас.ч. от массы сердечника.

Нанесение покрыти  осуществл ли при температурах несколько выше температуры расплава полимера путем прохождени  ни- ти через фильеру в головке экструдера. Скорость прохождени  нити выбирали в зависимости от требуемого соотношени  масс сердечника и покрыти , молекул рной массы полимера и от других показателей. Режим охлаждени  подбирали таким образом , чтобы предотвратить возникающие внутренние напр жени  в полимерном покрытии .

Как следует из данных таблицы (см. при- меры 1; 2: 5-8), при использовании дл  покрыти  других типов полимеров, например, поликарбонатов, фторопластов, лолисуль- фоиа, полисилоксана и даже родственного за вл емым полимерам, поликапроамида, усталостные свойства троса существенно

(в 2-8 раз) ниже, чем у тросов, изготовленных с использованием за вл емых полиамидов .

Разрушение троса с покрытием из этих полимеров начинаетс  с отделени  покрыти  от сердечника, его растрескивани  на отдельные кольца длиной 0,5-3,0 мм с последующим разрушением сердечника вследствие выхода нитей на поверхность и их истирани .

Аналогична  картина разрушени  наблюдаетс  и в том случае, если сердечник троса изготовлен с использованием нитей на осЯове ПФТА (КЕВЛАР-29), не содержащего бензимидазольных звеньев, а полимерное покрытие - нз основе за вл емой группы полиамидов (прим.25; 26) или пол- икапрамида (прим.27).

По-видимому, высокое сродство выбранной пары волокнистый сердечник - полиамидное покрытие обеспечивает наиболее благопри тное соотношение между деформационными свойствами покрыти  и сердечника, и, тем самым, исключает растрескивание покрыти  после 1 млн. циклов нагружени  и перегибов,

Помимо повышени  деформационной устойчивости, использование троса за вленной структуры предотвращает износ деталей механизма привода, а также снижает материалоемкость и упрощает технологию изготовлени  троса.

(56)1. ТУ б-12-31-731-90

2.Европейска  за вка Г 0242306, МКИ: F16G9/04; 1987.

3. Сзньи Гаккайси, 1989, т 40, №4-5, с.362-365.

4.Авторское свидетельство СССР N 727720. кл. D 07 В 1 /00, 1980

5.Авторское свидетельство СССР N 1491065, кл. D 07 В 1/00. 1987.

6.Выложенна  за вка Франции № 2601393, МКИ: D 07 В 1/04, 1988

7.Европейска  за вка Мч 0252830, ИЗР. №9, 1988, 1987.

Примечание,

ПАБИТА - полибензимидаволтерефта амид, ПК - поликарбонат на основе бис-фенола А, ПГСА - лолигексзметиленсебацинамид, Ф-2М - фторопласт.

ПТФА - полипаратерефталамид, ПГАА - полигексамети енздипинамид, ПДСА - полидйкаметиленсебацинамид, ПЭ - полиэтилен

ПСФ - полисульфон, ПСО - полисилоксан, ПКА - поликапрамид, ПЛА - поли-12-лауриламид.

( - число возвратно-поступательных движений каретки принтера массой 50 г на рассто нии 30 см с частотой 1 Гц. ( - отношение атомов углерода к атомам азота..

Claims (2)

1. СИНТЕТИЧЕСКИЙ ТРОС, состо щий из сердечника на основе трощеных крученых или некрученых арамидных нитей и полимерного покрыти , отличающийс  тем, что арамидные нити выполнены на основе гетероциклического полиамида, содержащего в полимерной цепи 15 - 32 мас.% бензимидазольных звеньев, а полимерное покрытие выполнено из алифати

ческих пойимеров, содержащих в повтор ющихс  полимерных звень х 8-12 атомов углерода на 1 атом азота, приЪтом соотношение масс покрыти  и сердечника 2-S:1.

2. Трос по п.1, отличающийс  тем, что сердечник выполнен из крученых или некрученых арамидных нитей с линейной плотностью 6,3 - 58,8 текс, строщенных с одновременной подкруткой по t - 4 нити.