專利名稱：無護(hù)套的合成纖維繩索的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分所述含一層涂層的合成纖維繩索，優(yōu)選是芳族聚酰胺合成纖維繩索。
在搬運技術(shù)上，例如在升降機(jī)上，在用于起重機(jī)結(jié)構(gòu)中，以及在露天采礦中，繩索，尤其是移動繩索，是機(jī)器的重要元件并要經(jīng)受負(fù)重使用。一個特別復(fù)雜的方面，是被驅(qū)動的繩索的負(fù)載，例如用于起重機(jī)構(gòu)造中和懸掛纜車的一些繩索的負(fù)載。在這些例子中，需要很長的繩索，從能量考慮要求最小可能的質(zhì)量或重量。高抗張強(qiáng)度的合成纖維繩索，例如芳族聚酰胺類或簡名為阿拉米德類(aramides)的這種纖維具有高度取向的分子鏈，能比普通鋼絲繩更好地滿足這些要求。然而，例如芳族聚酰胺的材料對紫外(UV)光非常敏感，環(huán)境具有氧化或還原效應(yīng)，會導(dǎo)致抗斷應(yīng)力和工作能力減小。因為這個原因，芳族聚酰胺繩索通常覆以護(hù)套或?qū)夥€(wěn)定的編制材料。
例如從EP 0672781 A1可以得知這種有護(hù)套的合成纖維繩索已經(jīng)被用來懸掛起重機(jī)裝置的元件，以便把在起重機(jī)起卸口中操縱的起重機(jī)機(jī)廂的車架連接到平衡物上。為了升降機(jī)廂和平衡物，繩索在被驅(qū)動馬達(dá)驅(qū)動的牽引滑車輪上運行。驅(qū)動力矩通過摩擦傳動到任何時刻都在包角的繩索部分。
在那里，為股線層每一單股提供一層無縫的合成材料擠壓護(hù)套，而不是在整個表面包繞一層護(hù)套，合成材料優(yōu)選是聚亞胺酯或聚酰胺，所有這些起到抵抗繩索磨損的保護(hù)作用，并確保在牽引滑車輪上所需的摩擦系數(shù)。
在那里，通過在壓力下擠壓合成材料護(hù)套取得合成材料護(hù)套和合成纖維股線最外層之間的粘附力，這樣在股線之間的所有空隙都被充滿，產(chǎn)生了一個大面積粘附的適形(form-fit)。然而，在某些條件下，當(dāng)繩索負(fù)載后出現(xiàn)的橫向力能引起合成護(hù)套移位或堆積。在繩索中的這些變化是不希望的，因為它們能導(dǎo)致繩索斷裂。然而，使用擠壓工藝為股線涂布需要在股線和護(hù)套之間產(chǎn)生必需的粘附力的護(hù)套是較昂貴的。
因為這個原因，本發(fā)明的目的是減少生產(chǎn)一種合成纖維繩索的費用，同時確保繩索的高性能不變。
根據(jù)本發(fā)明，這一目的通過一種在開始提起的那種合成纖維繩索來實現(xiàn)，其特性在權(quán)利要求1中陳述。
由申請人所作的大量實驗已經(jīng)表明，可以通過只在股線最外層的合成纖維繩索涂布含UV穩(wěn)定劑和其它添加劑的液體，起到抗磨損和環(huán)境影響對繩索的破壞的作用，來實現(xiàn)持續(xù)確?？筓V的可靠保護(hù)作用和繩索對磨損的足夠抗性，而不象至今這樣采用的一層擠壓保護(hù)護(hù)套。本發(fā)明產(chǎn)生的優(yōu)點包括涂層與股線最外層的合成纖維股線有一個持久的粘合，因為涂層材料和粘合股線合成纖維的基質(zhì)材料相同。通過簡單混合合適的添加劑能夠容易地把功能性擴(kuò)展到纖維繩的整個使用期。根據(jù)本發(fā)明的涂層不形成堆積，也不在合成纖維股線上移位。進(jìn)行涂層的加工很大程度上對工具和設(shè)備不需額外的費用，并且簡單和成本低。以大批生產(chǎn)的常規(guī)合成纖維股線為出發(fā)點，只需將纖維股線最外層的合成纖維股線牽經(jīng)一個浸漬槽而形成本發(fā)明的涂層，該浸漬槽可以是任何樣子的。涂層的厚度能通過合成纖維股線在浸漬槽中所用的時間來調(diào)節(jié)。另外，涂層工藝能無限數(shù)次地重復(fù)。
通過添加含如芳族聚酰胺的短纖維到浸漬槽中就得到一個特別抗磨損的涂層的優(yōu)選方案。
本發(fā)明的其它有利的實施方案在另外的從屬權(quán)利要求書中敘述。
通過參照一個表示由16股股線構(gòu)成的繩索1的橫截面的附圖
在下面描述本發(fā)明的一個有液態(tài)浸漬物質(zhì)的優(yōu)選的示范性的方案。一條中心股2的周圍捻有五條螺旋形地相同的股線3，五條較粗的股線4和五條較細(xì)的股線5交替與股線3平行捻在一起以形成覆蓋層6。繩索1所示的用來承受負(fù)荷的股線2、4、5是扭轉(zhuǎn)的或由單束芳族聚酰胺纖維7捻成。
股線2、3、4和5基本上是由芳族聚酰胺線8構(gòu)成，該聚酰胺線8螺旋狀粘合在聚亞胺酯基質(zhì)中。為了捻轉(zhuǎn)或扭轉(zhuǎn)，芳族聚酰胺線8用一種保護(hù)性的浸漬物質(zhì)處理，例如聚亞胺酯溶液。在2、4、5每股的聚亞胺酯的比率是由在繩索1反向彎曲應(yīng)力下的疲勞強(qiáng)度共同決定的。聚亞胺酯的比率越高，反向彎曲性能越好。當(dāng)聚亞胺酯的比率增加時，整個繩索1的填充因子就降低，繩索1承受負(fù)荷的能力和拉伸行為就隨之降低。用來浸漬股線2、4、5的聚亞胺酯的比率取決于所需繩索的特性，可以在如百分之十到六十之間。
作為實施例，在舉例說明的方案中，將7根芳族聚酰胺線8接合在一起，并通過浸漬粘合成細(xì)絲7。通過這種方法，在每根細(xì)絲7周圍浸漬形成一薄層保護(hù)層9。七根細(xì)絲7螺旋形捻在一起形成一條股線2、3、4、5。在實際情況中，細(xì)絲7沒有在圖中所示的環(huán)狀外形，而是適應(yīng)臨近細(xì)絲和股線的表面。在這一方面，在實施例中使用的所有股線2、3、4、5的結(jié)構(gòu)原則上是相同的，但每米扭轉(zhuǎn)的數(shù)目可以在多層股線之間和有多種直徑的股線之間變化。
根據(jù)本發(fā)明，在覆蓋層6中捻轉(zhuǎn)的每根粗股線4和細(xì)股線5被一層浸漬物質(zhì)的附加保護(hù)層10包繞。在一個牽過(draw-through)工藝中通過在一槽浸漬物質(zhì)給它們追加浸漬有利于在粗股線和細(xì)股線的表面形成這層保護(hù)層。除了聚亞胺酯，浸漬物質(zhì)也含作為添加劑的UV穩(wěn)定劑，優(yōu)選的是硅晶體，和氧化還原阻斷劑。添加短纖維，優(yōu)選是芳族聚酰胺纖維，可提供給保護(hù)層10改善的磨損抗性。
這里，圍繞單根股線4、5的保護(hù)層10的厚度11是0.2毫米；然而，根據(jù)本發(fā)明，依據(jù)所需要的保護(hù)效果可以在0.1到1毫米的范圍之間選擇。保護(hù)層10起到抗覆蓋層6中粗股線4和細(xì)股線5之間磨損的保護(hù)作用，并與覆蓋層6所有的股線4、5粘合在一起形成繩索1的涂層，該繩索1非常有效，生產(chǎn)成本低。因此，可以省去合成纖維材料附加的繩索護(hù)套。根據(jù)本發(fā)明，涂布有保護(hù)涂層10的股線4、5可以預(yù)先生產(chǎn)作為半成品，然后使用常規(guī)的制繩機(jī)械進(jìn)一步按所需要的那樣處理，顯著降低了芳族聚酰胺纖維繩索1的生產(chǎn)費用。
也可以向繩索上涂布有粘合特性的不同液體代替浸漬物質(zhì)。
除了單純作為懸掛繩索使用外，該繩索還可以用在用來搬運材料廣泛的裝備中、例如起重機(jī)中、在礦井中的升降裝置中、建筑起重機(jī)中、室內(nèi)起重機(jī)中、船舶起重機(jī)中、空中纜道中、和運送滑雪者的索道中，以及在升降機(jī)上的牽引工具。驅(qū)動可用在牽引滑車槽輪或Koepe滑輪上的摩擦力，或者由纏繞在轉(zhuǎn)鼓上的繩索進(jìn)行。這種牽引繩索可以理解為一種移動的被驅(qū)動的繩索，有時還可指為一種牽引或懸吊的繩索。
權(quán)利要求
1.一種具有粘合的合成纖維(8)的承受負(fù)荷股線(2、3、5)的繩索的涂層，該合成纖維優(yōu)選是聚酰胺纖維，這些承受負(fù)荷的合成纖維股線(2、3、5)優(yōu)選捻在繩索芯上股線最外層(6)的中，該繩索芯由在各層中捻在一起的承受負(fù)荷的合成纖維股線(2、3)組成，涂層(10)至少環(huán)繞股線最外層(6)的承受負(fù)荷的合成纖維股線(4，5)，其特征在于涂層(10)是由含UV穩(wěn)定劑和其它添加劑的混合物的液體制成，起到保護(hù)抗磨損和環(huán)境影響對繩索的破壞的作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成繩索涂層，其特征在于液體是由用來粘合合成纖維(8)的浸漬物質(zhì)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成繩索涂層，其特征在于浸漬物質(zhì)含短纖維以提供抗磨損的保護(hù)作用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成繩索涂層，其特征在于浸漬物質(zhì)含氧化和還原阻斷劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成繩索涂層，其特征在于浸漬物質(zhì)由聚亞胺酯溶液組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成繩索涂層，其特征在于涂層(10)厚度(11)在0.1到1毫米。
7.一種對合成繩索(1)的成束的合成纖維(8)加工一層涂層的工藝，該合成纖維優(yōu)選是聚酰胺纖維，通過粘合到承受負(fù)荷的合成纖維股線(2、3、4、5)上的浸漬物質(zhì)，這些承受負(fù)荷的合成纖維股線(4，5)捻在繩索芯上，該繩索芯由在各層中捻在一起的承受負(fù)荷的合成纖維股線(2、3)組成，涂層(10)至少環(huán)繞股線最外層(6)的承受負(fù)荷的合成纖維股線(4，5)上，其特征在于股線最外層(6)的這些合成纖維股線(4，5)用浸漬物質(zhì)通過浸漬涂布，該浸漬物質(zhì)含添加劑，起到抗磨損和對繩索破壞的環(huán)境影響的保護(hù)作用。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的合成工藝，其特征在于跟隨第一步浸漬，短股線被涂布到股線最外層(6)的合成纖維股線(4，5)上，然后通過用浸漬物質(zhì)再次浸漬合成纖維股線(4，5)使之被涂布。
9.升降裝置，其特征在于包括權(quán)利要求1至6任何一項所述的有涂層的合成繩索。
全文摘要
使用這種具有多層絞在一起承受負(fù)荷的芳族聚酰胺纖維股線(9,10,11)的合成繩索,提出在有浸漬物質(zhì)和UV穩(wěn)定劑、短纖維、氧化和還原阻斷劑這些添加劑的股線(6)最外層中只涂布一層合成纖維股線(4,5)附加涂層(19),而不象迄今為止那樣涂一層擠壓保護(hù)合成護(hù)套,因此保證了對環(huán)境影響對繩索的破壞有可靠的保護(hù)作用,以及不改變合成纖維繩(1)對磨損足夠的抗性。
文檔編號D06M15/564GK1254776SQ99125040
公開日2000年5月31日 申請日期1999年11月24日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月25日
發(fā)明者克勞迪奧·迪安吉利斯 申請人:因溫特奧股份公司