[发明专利]无护套的合成纤维绳索

说明书

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述含一层涂层的合成纤维绳索，优选是芳族聚酰胺合成纤维绳索。

在搬运技术上，例如在升降机上，在用于起重机结构中，以及在露天采矿中，绳索，尤其是移动绳索，是机器的重要元件并要经受负重使用。一个特别复杂的方面，是被驱动的绳索的负载，例如用于起重机构造中和悬挂缆车的一些绳索的负载。在这些例子中，需要很长的绳索，从能量考虑要求最小可能的质量或重量。高抗张强度的合成纤维绳索，例如芳族聚酰胺类或简名为阿拉米德类(aramides)的这种纤维具有高度取向的分子链，能比普通钢丝绳更好地满足这些要求。然而，例如芳族聚酰胺的材料对紫外(UV)光非常敏感，环境具有氧化或还原效应，会导致抗断应力和工作能力减小。因为这个原因，芳族聚酰胺绳索通常覆以护套或对光稳定的编制材料。

例如从EP 0672781 A1可以得知这种有护套的合成纤维绳索已经被用来悬挂起重机装置的元件，以便把在起重机起卸口中操纵的起重机机厢的车架连接到平衡物上。为了升降机厢和平衡物，绳索在被驱动马达驱动的牵引滑车轮上运行。驱动力矩通过摩擦传动到任何时刻都在包角的绳索部分。

在那里，为股线层每一单股提供一层无缝的合成材料挤压护套，而不是在整个表面包绕一层护套，合成材料优选是聚亚胺酯或聚酰胺，所有这些起到抵抗绳索磨损的保护作用，并确保在牵引滑车轮上所需的摩擦系数。

在那里，通过在压力下挤压合成材料护套取得合成材料护套和合成纤维股线最外层之间的粘附力，这样在股线之间的所有空隙都被充满，产生了一个大面积粘附的适形(form-fit)。然而，在某些条件下，当绳索负载后出现的横向力能引起合成护套移位或堆积。在绳索中的这些变化是不希望的，因为它们能导致绳索断裂。然而，使用挤压工艺为股线涂布需要在股线和护套之间产生必需的粘附力的护套是较昂贵的。

因为这个原因，本发明的目的是减少生产一种合成纤维绳索的费用，同时确保绳索的高性能不变。

根据本发明，这一目的通过一种在开始提起的那种合成纤维绳索来实现，其特性在权利要求1中陈述。

由申请人所作的大量实验已经表明，可以通过只在股线最外层的合成纤维绳索涂布含UV稳定剂和其它添加剂的液体，起到抗磨损和环境影响对绳索的破坏的作用，来实现持续确保抗UV的可靠保护作用和绳索对磨损的足够抗性，而不象至今这样采用的一层挤压保护护套。本发明产生的优点包括涂层与股线最外层的合成纤维股线有一个持久的粘合，因为涂层材料和粘合股线合成纤维的基质材料相同。通过简单混合合适的添加剂能够容易地把功能性扩展到纤维绳的整个使用期。根据本发明的涂层不形成堆积，也不在合成纤维股线上移位。进行涂层的加工很大程度上对工具和设备不需额外的费用，并且简单和成本低。以大批生产的常规合成纤维股线为出发点，只需将纤维股线最外层的合成纤维股线牵经一个浸渍槽而形成本发明的涂层，该浸渍槽可以是任何样子的。涂层的厚度能通过合成纤维股线在浸渍槽中所用的时间来调节。另外，涂层工艺能无限数次地重复。

通过添加含如芳族聚酰胺的短纤维到浸渍槽中就得到一个特别抗磨损的涂层的优选方案。

本发明的其它有利的实施方案在另外的从属权利要求书中叙述。

通过参照一个表示由16股股线构成的绳索1的横截面的附图在下面描述本发明的一个有液态浸渍物质的优选的示范性的方案。一条中心股2的周围捻有五条螺旋形地相同的股线3，五条较粗的股线4和五条较细的股线5交替与股线3平行捻在一起以形成覆盖层6。绳索1所示的用来承受负荷的股线2、4、5是扭转的或由单束芳族聚酰胺纤维7捻成。

股线2、3、4和5基本上是由芳族聚酰胺线8构成，该聚酰胺线8螺旋状粘合在聚亚胺酯基质中。为了捻转或扭转，芳族聚酰胺线8用一种保护性的浸渍物质处理，例如聚亚胺酯溶液。在2、4、5每股的聚亚胺酯的比率是由在绳索1反向弯曲应力下的疲劳强度共同决定的。聚亚胺酯的比率越高，反向弯曲性能越好。当聚亚胺酯的比率增加时，整个绳索1的填充因子就降低，绳索1承受负荷的能力和拉伸行为就随之降低。用来浸渍股线2、4、5的聚亚胺酯的比率取决于所需绳索的特性，可以在如百分之十到六十之间。