ТРОСООБРАЗНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2009 года по МПК D07B1/02 

Область техники

Настоящее изобретение относится к тросообразному устройству в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения.

Уровень техники

Из патентного документа США №4640178 известен кордовый трос, который содержит в качестве сердцевины пучки сердцевинных волокон и заключен в промежуточную оболочку. Снаружи на промежуточной оболочке имеется плетеная наружная оболочка из мононитей. Сердцевина, промежуточная оболочка и оболочка не связаны между собой и поэтому могут скользить относительно друг друга, что является недостатком при использовании кордового троса.

Из патентного документа США №4170076 известен кордовый трос, содержащий плетеную сердцевину, которая, в свою очередь, образована множеством пучков сердцевинных волокон. Сердцевина заключена в оболочку, также плетеную. Сердцевина и оболочка не связаны между собой и поэтому не исключено скольжение между ними. При эксплуатации в тросе образуются утолщения или более тонкие участки, что является недостатком.

Из патентного документа WO 03/027383 известно тросообразное устройство, в частности кордовые тросы, кордшнуры и тросы, в которых отдельные волокна, нити или пучки нитей связаны между собой таким образом, что не скользят относительно друг друга. Такие тросообразные устройства имеют повышенную прочность при относительном удлинении и повышенную прочность узлов.

Из патентного документа Австрии №358433 известен трос, в частности трос для канатного подъемника, состоящий из сердцевины и оболочки, причем нити оболочки проведены таким образом, что образуют снаружи плетеный цветной узор или, для лучшего удержания оболочки, прилегают внутри к сердцевине. Нити сердцевины удерживаются оплеткой.

Известны также тросы с сердцевиной и оболочкой или кордшнуры, которые изготавливаются обычно из различных сплетенных пучков или прядей, а также в виде полого плетеного рукава без сердцевины или кручеными из пучков. За счет этого на концах таких кордшнуров могут быть образованы петли с так называемым «сращиванием». Эти свойства ценятся и используются преимущественно в парусном спорте. Однако сращивание является сложной и дорогой операцией.

Струны или тонкие кордшнуры известны в качестве обтяжки теннисных ракеток. Они имеют в качестве сердцевины основную нить, оплетенную тонкой пряжей для получения большего трения и прочности. Известны также струны и тонкие кордшнуры, имеющие ребристую наружную поверхность (в клетку) или другую специальную структуру для повышения трения.

Раскрытие изобретения

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в создании тросообразного устройства или тросообразной конструкции, в которой отдельные волокна, нити или пучки нитей в качестве продольных волокон связаны между собой таким образом, что отдельные волокна, нити или пучки нитей являются по существу нескользящими и неподвижными относительно друг друга. За счет этого устраняются упомянутые недостатки.

В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет создания тросообразного устройства в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения.

Краткий перечень чертежей

Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будет подробно описан пример осуществления изобретения, не вносящий каких-либо ограничений. На чертежах:

фиг.1 схематично изображает кордовый трос по изобретению,

фиг.2 - кордшнур по изобретению,

фиг.3 изображает кордшнур с наложенным вокруг него расположенным поперечно дополнительным волокном,

фиг.4 - кордшнур с расположенным поперечно дополнительным волокном, проходящим изнутри наружу и снаружи внутрь,

фиг.5 - кордшнур, по меньшей мере, с одним продольным волокном повышенной прочности,

фиг.6 - кордшнур в первом примере выполнения с несколькими расположенными поперечно дополнительными легкоплавкими волокнами,

фиг.7 - кордшнур во втором примере выполнения с множеством параллельных волокон в продольном направлении,

фиг.8 - кордшнур в третьем примере выполнения с легкоплавкими волокнами на наружной поверхности,

фиг.9 - кордовый трос в первом примере выполнения с промежуточной оболочкой и расположенными поперечно дополнительными волокнами,

фиг.10 - кордовый трос во втором примере выполнения, изготовленный из одних и тех же материалов различной толщины и прочности,

фиг.11 схематично изображает конструкцию троса низкой растяжимости,

фиг.12 изображает в первом примере выполнения трос с хорошими характеристиками демпфирования,

фиг.13 - трос с надписью,

фиг.14 - трос с текущей разметкой,

фиг.15 схематично изображает конструкцию альпинистского троса,

фиг.16 изображает полый трос,

фиг.17 - трос переменного поперечного сечения,

фиг.18 - тросообразное устройство с отверстиями,

фиг.19 - тросообразное устройство с продетым назад концом,

фиг.20 - часть тросообразного устройства и его поперечные сечения,

фиг.21 - кордшнур в виде тросообразного устройства с расположенными пошагово отверстиями для обтяжки с низким скольжением,

фиг.22 - кордшнур с расположенными пошагово утолщениями для обтяжки с низким скольжением.

Осуществление изобретения

На фиг.1 схематично показана конструкция кордового троса по изобретению. Кордовый трос 10 содержит внутреннюю сердцевинную область 1 и окружающую ее периферийную или окружную область 2. Сердцевинная область 1 состоит, по меньшей мере, из одного сердечника или сердцевины 3, которая, в свою очередь, образована множеством волокон, нитей, пучков нитей и/или, по меньшей мере, одним кордшнуром в соответствии с изобретением. В дальнейшем этот комплект элементов будет суммарно назван и обозначен как сердцевинное волоконное устройство 5. Окружная область 2 состоит из оболочки 4, которая, в свою очередь, образована множеством волокон, нитей, пучков нитей и/или, по меньшей мере, одним дополнительным кордшнуром в соответствии с изобретением. В дальнейшем этот комплект элементов будет суммарно назван и обозначен как оболочечное волоконное устройство 6. В сердцевинной области 1 могут содержаться также несколько сердцевин, например три или пять сердцевин, снабженных сердцевинными волокнами и/или кордшнурами по изобретению одного или различных видов, чем определяется многообразная структура сердцевинного волоконного устройства 5. То же самое относится к оболочечному волоконному устройству 6.

Сердцевинное волоконное устройство 5 и оболочечное волоконное устройство 6 состоят из продольных волокон и в дальнейшем будут характеризоваться как продольно-волоконные устройства 40.

Часть волокон сердцевинного волоконного устройства 5, обозначенных в виде сердцевинных волокон 5', находятся в окружной области 2 и связаны с волокнами оболочечного волоконного устройства 6. В то же время часть волокон оболочечного волоконного устройства 6, обозначенных в виде волокон 6' оболочки, находятся в сердцевинной области 1 и связаны с сердцевинными волокнами 3. За счет этого оболочка укреплена, по меньшей мере, на одной сердцевине без возможности взаимного скольжения. Могут быть предусмотрены также несколько оболочек, самые различные волокна которых связаны без возможности взаимного скольжения, по меньшей мере, с одной сердцевиной. По меньшей мере, одно дополнительное волокно 50 или пучок волокон, расположенные по существу поперечно продольно-волоконному устройству 40, удерживают продольные волокна в продольно-волоконном устройстве 40 связанными без возможности их взаимного скольжения. В дальнейшем под термином «волокно 50» всегда будет иметься в виду также пучок или жгут волокон.

Волокно 50 уложено, т.е. проходит по существу по диагонали поперечно продольным волокнам продольно-волоконного устройства 40 или почти под любым углом к ним, причем, как правило, этот угол не превышает 45°. Однако этот угол может быть также любым в пределах от 45° до 90° или быть равным 90°. Более конкретные примеры расположения волокна 50 будут описаны далее.

Как уже было описано, в кордовых тросах скольжение оболочки на сердцевине является известным и крайне нежелательным свойством. Описанная конструкция, с одной стороны, со смешением волокон сердцевины и оболочки и, с другой стороны, со связью посредством расположенных поперечно волокон, предотвращает какое-либо скольжение и за счет этого дает существенные преимущества.

Выгодным образом здесь обеспечивается равномерный ход при проходе через карабин, устройства наматывания и разматывания. Не образуется утолщенных и более тонких участков, как это обычно происходит при скольжении оболочки. Такие кордовые тросы могут использоваться взамен крученых тросов.

В качестве волокон могут использоваться такие материалы как:

РВО, полиолефин, полиамид, полиэфир, Dyneema, Арамид, Vectran и Zylon - для случаев использования, требующих высокой прочности;

Арамид, Номекс и мононити - для использования, требующего жаростойкости и несгораемости;

полипропилен, полиамид, полиэфир и мононити - для использования, требующего стойкости к УФ-излучению;

полипропилен и мононити - для использования, требующего плавучести, и

полиамид, полиэфир и мононити - для использования, требующего прочности на разрыв и срез.

Расположенные поперечно пучки волокон состоят из элементарных волокон, комплексных или штапельных волокон. Они могут быть обработаны сучеными, кручеными или в виде пучков параллельных волокон. Используются также смешанные волокна из различных волокон. Возможны любые комбинации отдельных волокон.

Фиг.2 схематично изображает конструкцию кордшнура по изобретению. Кордшнур 20 содержит продольно-волоконное устройство 40, изготовленное из волокон, нитей и/или пучков (жгутов, мотков, пасм) нитей. Отдельные пучки нитей окружены или обвязаны, по меньшей мере, одним дополнительным волокном 50 или пучком волокон. Дополнительное волокно расположено приблизительно поперечно продольным волокнам. Связь продольных волокон с дополнительным волокном 50 выполнена таким образом, что оно уложено (т.е. проходит) в поперечном направлении, диагональном направлении или под любым другим выбранным углом к продольным волокнам.

Среди продольных волокон находится, по меньшей мере, одна продольная нить или одно продольное волокно 41, окруженное или охваченное волокном 50, причем эта продольная нить или продольное волокно 41 удерживается в определенном положении внутри продольно-волоконного устройства 40. В зависимости от этого положения волокно 50 проведено назад таким образом, что окружает другие продольные волокна продольно-волоконного устройства 40 по отдельности, частично или полностью и удерживает их в зафиксированном положении, то есть удерживает их по существу без возможности отслоения друг от друга, относительного смещения и изменения положения.

Главная функция волокна 50 или пучка волокон заключается в этом процессе связки. Само собой разумеется, что после «связки» это же самое волокно проводят дальше к следующему участку связки. Для этого волокно, как правило, проходит параллельно продольным волокнам, что равносильно «шагу» между участками связки. Эта дальнейшая прокладка волокна является вторичной функцией и причиной формулировки «по существу поперечно». С помощью одного или нескольких волокон образуется или создается наружная поверхность различного внешнего вида. Используемые для этого отдельные пучки нитей и волокна, которые могут быть различными по толщине, прочности и цвету, практически неразделимо связаны с продольными волокнами продольно-волоконного устройства 40.

Кордшнур такого типа выглядит подобно обычному крученому шнуру, однако он может также содержать различные материалы и не раскручивается, что дает большое преимущество. Он может быть также изготовлен таким образом, что выглядит подобно плетеному шнуру. Он может состоять из различных волокон, которые связаны между собой без подвижности относительно друг друга, но обладает более высокой прочностью по сравнению с плетеным шнуром.

Фиг.3 изображает кордшнур 20 с расположенным поперечно дополнительным волокном 50, наложенным вокруг продольных волокон продольно-волоконного устройства 40. Волокно 50 охватывает снаружи одно из продольных волокон 41, по меньшей мере, на двух участках, затем отходит или проходит назад в направлении к центру сердцевины от наружной поверхности кордшнура и далее, проходя между двумя продольными волокнами, вновь выходит на наружную поверхность для охвата или наложения на другое продольное волокно 41'. Волокна 50 могут иметь различную прочность и растяжимость. Часть продольных волокон выполнены в виде так называемых легкоплавких волокон, которые сплавляются при нагреве. Могут использоваться также эластичные волокна.

Фиг.4 изображает кордшнур 20 с расположенным поперечно дополнительным волокном 50, проходящим изнутри наружу и снаружи внутрь. Волокно 50 проходит вокруг большей части наружной поверхности кордшнура, огибает продольное волокно 41.1 продольно-волоконного устройства 40, затем идет внутрь, огибает продольные волокна 41.2 и 41.3 и направляется наружу к наружной поверхности кордшнура для нового охвата продольного волокна 41.1. Однако следующий охват осуществляется в обратном направлении. Роль огибаемого продольного волокна 41.1 может быть передана любому из наружных продольных волокон. Выбор следующего продольного волокна может производиться либо в строгой очередности, либо в любом и даже в случайном порядке. То же самое относится к выбору внутренних продольных волокон 41.2 или 41.3, то есть к выбору одного из сердцевинных волокон.

Благодаря такому решению сердцевинные волокна и волокна и/или пучки нитей, образующие оболочку, особенно прочно связаны между собой. За счет этого может достигаться практически любая жесткость или гибкость кордшнура. Такой кордшнур не раскручивается при разрезании.

Фиг.5 изображает кордшнур, по меньшей мере, с одним продольным волокном повышенной прочности. Среди продольных волокон продольно-волоконного устройства 40 кордшнура 20 имеется, по меньшей мере, одно продольное волокно или продольные волокна 41, 41', обладающие повышенной прочностью по сравнению с остальными продольными волокнами. За счет этого достигается чрезвычайно низкая растяжимость тросообразного устройства. Одновременно продольные волокна 41, 41' образуют внутри продольно-волоконного устройства 40 один или несколько участков 42 или областей значительно более высокой плотности и прочности, что позволяет выполнять особенно прочную надежную и экономичную заделку 43. Кроме того, участки 42 имеют меньшую растяжимость.

Фиг.6 изображает в первом примере выполнения кордшнур с несколькими расположенными поперечно дополнительными волокнами или пучками волокон. Кроме продольных волокон продольно-волоконного устройства 40 или пучков нитей в кордшнуре 20 имеются несколько расположенных поперечно волокон 50. Среди продольных волокон продольно-волоконного устройства 40, по меньшей мере, на одном участке внутри продольно-волоконного устройства находятся продольные нити 41, 41' значительно более высокой эластичности и/или растяжимости. За счет этого такой кордшнур обладает особенно большой эластичностью и сворачиваемостью.

Продольные волокна изготовлены из полиэфира, расположенные поперечно волокна - из полиамида. Каждое волокно наружной поверхности охвачено или связано волокном 50 с шагом 0,3-1,5 мм.

Такой кордшнур 20 отличается повышенной растяжимостью и/или эластичностью. Особенно высоки демпфирующие свойства такого кордшнура. Они проявляются в особенности в тех случаях, когда такой кордшнур заделан в трос, предназначенный для динамических нагрузок. При этом такие кордшнуры могут производиться в виде готового изделия или заделываться в кордовый трос в качестве продольной нити, продольного кордшнура или в качестве продольно-волоконного устройства.

Фиг.7 изображает во втором примере выполнения кордшнур с множеством параллельных волокон, проходящих в продольном направлении. Среди продольных волокон продольно-волоконного устройства 40 в кордшнуре 20 имеются дополнительные продольные волокна 44 в виде так называемых легкоплавких волокон, находящихся в сердцевине и/или в оболочке. Здесь расположенные поперечно волокна 50 также частично представлены легкоплавкими волокнами 51 из полиамида. Кроме них продольно-волоконное устройство содержит легкоплавкие волокна из полиэфира. При нагреве, то есть во время тепловой обработки в процессе изготовления или после него, эти волокна сплавляются на множестве участков 45 с продольными волокнами, за счет чего достигается значительно более высокая прочность на истирание отдельных волокон или пучков нитей между собой или с областью оболочки. При этом на участках 45 легкоплавкие волокна 44 и 51 сплавляются с остальными продольными волокнами. Кроме того, после сплавления устраняется возможность скольжения между продольными волокнами. В результате достигаются более качественная пропитка (например, полиамидом) и/или покрытие (полиамидное).

Фиг.8 изображает кордшнур в третьем примере выполнения с легкоплавкими волокнами на наружной поверхности. Среди продольных волокон продольно-волоконного устройства 40 в кордшнуре 20 имеются продольные волокна 46, расположенные снаружи и выполненные в виде легкоплавких волокон из полиамида РА 6 или полиамида РА 6,6 (марки Grilon, Ems-Chemie, CH-7013 Domat/Ems). За счет такого решения после обработки (в том числе тепловой обработки) достигается особенно прочная на истирание, но гибкая оболочка. В качестве дополнительных расположенных поперечно волокон используются волокна из полиамида (легкоплавкое волокно РА 6), связывающие продольные волокна с шагом 2 мм по шахматной схеме.

Свойствами кордшнура, получаемыми в результате данного решения, являются высокая прочность на истирание и улучшенная стойкость к УФ-излучению. Эти кордшнуры могут заводиться в ролики, лебедки, карабины и зажимы и имеют значительно улучшенную износостойкость.

Конструкция кордшнура в примере выполнения по фиг.8 может использоваться также в тросе. В обобщенном виде сердцевина и оболочка содержат одинаковые или различные продольные волокна продольно-волоконного устройства 40. Расположенные снаружи продольные волокна 46, по меньшей мере, частично выполнены в виде легкоплавких волокон. По меньшей мере, одно дополнительное расположенное поперечно волокно 50 охватывает или связывает наружные продольные волокна 46. В то же время предусмотрено, по меньшей мере, одно второе дополнительное расположенное поперечно волокно 50' в виде легкоплавкого волокна, которое также охватывает или связывает наружные продольные волокна 46. Посредством сплавления продольных волокон 46 со вторым дополнительным расположенным поперечно волокном 50' получают сплавленную оболочку.

Фиг.9 изображает кордовый трос в первом примере выполнения с промежуточной оболочкой и расположенными поперечно дополнительными волокнами.

Сердцевина 3 содержит в сердцевинном волоконном устройстве 5 высококачественные волокна или волокна с улучшенными характеристиками (называемые также в технической литературе high-performance fiber или Hochleistungsfasern), такие как волокна полиамида, полиэфира, арамида, Dyneema, Vectran или Zylon. Промежуточная оболочка 8 состоит из так называемых демпфирующих нитей, таких как мононити или эластичные нити, обладающие высокой компрессионной способностью, в то время как оболочка 4 состоит из волокон оболочки в волоконном устройстве 6 оболочки из такого материала, как полиэфир или полиамид, обладающего высокой износостойкостью, прочностью на срез или прочностью кромок.

Высококачественные волокна сердцевинного волоконного устройства 5 и волокна оболочки оболочечного волоконного устройства 6, обозначенные также как продольные волокна продольно-волоконного устройства 40, обвязаны или охвачены дополнительными, расположенными по существу поперечно волокнами 50. При этом одни волокна 51 полностью окружают наружные продольные волокна, а другие волокна 51' окружают продольные волокна через одно, то есть обвязывают только каждое второе наружное продольное волокно. В качестве волокон 51, 51' используется полиамид.

В том случае, когда, по меньшей мере, одно дополнительное волокно 50 имеет более высокую прочность по сравнению с продольными волокнами продольно-волоконного устройства 40 и различным образом окружает и связывает продольные волокна, достигается получение троса высокой прочности на растяжение и на изгиб, то есть повышенной жесткости.

Если сердцевина троса состоит, например, из арамидных волокон высокой прочности, а одна или несколько оболочек состоят из жароупорных волокон Номекс, то такой кордовый трос в особенности пригоден для использования в спасательных работах в качестве жаростойкого троса в пожарной охране и в армии.

Смешение или связь сердцевинных волокон с волокнами, по меньшей мере, в одной области оболочки может быть не особенно значительным по количеству, то есть составлять меньше 3%. При этом необязательным является смешение волокон оболочки с волокнами в сердцевинной области. Однако, если оно используется, то может быть также небольшим по количеству, то есть меньше 3%. В этом случае, по меньшей мере, в одной области оболочки имеются связанные с ней сердцевинные волокна, а в сердцевинной области имеются связанные с ней волокна оболочки. Это относится прежде всего к современным динамическим и статическим кордовым тросам.

Фиг.10 изображает кордовый трос во втором примере выполнения, изготовленный из одних и тех же материалов различной толщины и прочности. Кордовый трос состоит из продольных волокон, причем наружные волокна оболочки имеют большую толщину, чем сердцевинные волокна. Наружные волокна обвязаны в шахматном порядке дополнительными волокнами 50. За счет этого достигается более высокая прочность в области оболочки. Трос может также иметь наружную поверхность наподобие крученого троса. Сердцевинные волокна и волокна оболочки изготовлены из полиэфира, а расположенные поперечно волокна - из полиамида.

В общем случае продольные волокна продольно-волоконного устройства 40 расположены в виде перемешанных сердцевинных волокон и волокон оболочки, причем волокна оболочки образуют часть сердцевины, а сердцевинные волокна образуют часть оболочки. Одновременно они обвязаны, по меньшей мере, одним дополнительным волокном 50 большей прочности по сравнению с продольными волокнами, при этом дополнительное волокно имеет отличную, то есть другую толщину, прочность или растяжимость.

Фиг.11 схематично изображает конструкцию троса низкого относительного удлинения или низкой растяжимости. Трос состоит из отдельных волокон, нитей или пучков нитей в качестве продольных волокон продольно-волоконного устройства 40, связанных между собой таким образом, что волокна, нити или пучки нитей не скользят относительно друг друга. Здесь также, по меньшей мере, одно расположенное или проходящее поперечно дополнительное волокно 50 или дополнительный пучок волокон связывает продольные волокна таким образом, что продольные волокна не имеют относительной подвижности, то есть жестко фиксируются в своем положении. По внешнему виду трос сходен с крученым или плетеным тросом, однако по сравнению с известными тросами он имеет прочность на изгиб выше, по меньшей мере, на 10% и прочность узлов выше, по меньшей мере, на 10%. Достоинство троса состоит в том, что его отрезанный конец не расплетается в бахрому и не раскручивается. В тросе такой конструкции по возможности наибольшее число нитей лежат параллельно или дополнительно вытянуты или предварительно удлинены.

В этих примерах использования волокна сердцевинной области должны лежать строго параллельно и быть отчасти предварительно вытянутыми, в то время как волокна в области оболочки расположены с охватом или закруткой и за счет этого обладают большей гибкостью, прочностью на истирание и срез и повышают стойкость к УФ-излучению.

Для изготовления типового пожарного троса, по меньшей мере, одно дополнительное волокно 50 должно иметь большую эластичность по сравнению с продольными волокнами продольно-волоконного устройства 40 и связывать продольные волокна. При этом сердцевину изготавливают из высокопрочных арамидных волокон, а оболочку - из жаростойких волокон Номекс или из волокон, прочных на истирание и на срез и/или из несгораемых, жаростойких, кислотостойких или стойких к УФ-излучению волокон и/или нитей. Другими примерами использования являются использование при спасательных работах взамен стальных тросов, использование в качестве грузоподъемного троса при низких симметричных циклах изгиба или использование взамен крученых тросов.

Если же сердцевина состоит из высокопрочных волокон, частично предварительно вытянутых или удлиненных, а оболочка состоит из стойких к УФ-излучению, прочных на истирание и срез нитей и/или волокон, трос обладает типовыми характеристиками, необходимыми для парусных снастей.

Фиг.12 изображает в первом примере выполнения трос с хорошими характеристиками демпфирования динамической нагрузки.

В соответствии с изобретением трос с максимально возможными характеристиками демпфирования может быть изготовлен из нитей, которые имеют по возможности фибриллярную структуру или содержат по возможности большее число фибрилл (волоконцев) и образуют кордшнур 20, причем сердцевинные волоконные устройства многократно охвачены, по меньшей мере, одним дополнительным волокном 50 или пучком волокон. Может использоваться, например, множество волокон 50, отличных по материалу и свойствам, для охвата одного или нескольких кордшнуров по любой схеме обвязки.

Эти кордшнуры, изготовленные в соответствии с изобретением, закладывают в сердцевину троса по изобретению. Благодаря хорошим свойствам демпфирования такая конструкция предпочтительна для использования в динамических горных тросах. Для получения хороших свойств демпфирования здесь преимущественно используются нити из полиамида, полиэфира или нити POY.

Фиг.13 изображает трос с надписью. В продольно-волоконном устройстве 40 с помощью, по меньшей мере, одного дополнительного волокна 50 или пучка волокон на наружной поверхности устройства выработана надпись 52, проходящая в продольном направлении троса. Хорошая читаемость значительно усиливается при соответствующем выборе цвета волокна 50 и/или отдельных продольных волокон.

Наряду с надписью может быть выполнено также какое-либо обозначение и/или, например, номинальные данные троса. Такая выработка может быть выполнена также в поперечном направлении или под любым углом к продольному направлению троса.

Фиг.14 изображает трос с текущей разметкой. В продольно-волоконном устройстве 40 с помощью, по меньшей мере, одного дополнительного волокна 50 на наружной поверхности троса выработана текущая метка 53. Она может иметь вид круговой маркировки с текущей нумерацией. Наружные поверхности участков 54', 54" между метками, как и метки 53, могут отличаться, с одной стороны, за счет специального выбора волокон 50 и, с другой стороны, соответствующей заделки их в структуру наружной поверхности. Так, например, наружная поверхность участка 54' выглядит рельефной, а поверхность участка 54'' - заштрихованной продольными полосами. Такое выполнение наружной поверхности троса выгодно и удобно для использования.

Фиг.15 схематично изображает конструкцию троса для парусной снасти или троса, обладающего чрезвычайно высокой статической прочностью. Эти тросы, по внешнему виду похожие на плетеные, крученые и другие тросы, подобные им по конструкции или дизайну, предназначены для использования взамен высокопрочных кордовых тросов обычной конструкции, обладающих меньшей растяжимостью. Такой трос изготавливается путем того, что чрезвычайно прочные высококачественные волокна проходят в сердцевине строго параллельно и обладают значительно более низкой растяжимостью и более высокой прочностью на разрыв. За счет этого при равных или меньших диаметрах обеспечиваются улучшенные статические характеристики троса. Эти продольные волокна продольно-волоконного устройства 40 могут быть предварительно вытянуты или удлинены. Волокна оболочки могут иметь значительно более высокие характеристики прочности на истирание, нечувствительности к влаге и прочности на срез. При этом сердцевина 3 и оболочка 4 связаны друг с другом посредством одной или нескольких нитей или дополнительных волокон 50, проходящих в различных направлениях, таким образом, что даже при самых различных свойствах волокон полностью исключается скольжение оболочки или дополнительное растяжение.

Фиг.16 изображает полый трос. Продольно-волоконное устройство 40 содержит в сердцевине 3 очень прочные высококачественные волокна, имеющие пониженную растяжимость и повышенную прочность на разрыв, что при равных или меньших диаметрах обеспечивает улучшенные статические свойства. Эти сердцевинные волокна окружают полое пространство 55 в центре сердцевины. Продольные волокна сердцевины, промежуточной оболочки и оболочки связаны между собой посредством, по меньшей мере, одного расположенного поперечно волокна 50 таким образом, что при самых различных свойствах волокон исключается возможность скольжения оболочки. Промежуточная оболочка состоит из других или таких же волокон, как волокна сердцевины или оболочки. За счет этого достигается мягкая, гибкая конструкция, которая допускает образование демпфирующей или воздушной подушки под оболочкой и в комбинации с прочными на истирание и на срез волокнами и волоконными устройствами оболочки с прочными кромками обладает значительно улучшенной прочностью кромок. При этом волоконная конструкция промежуточной оболочки содержит мельчайшие полые пространства или мельчайшие воздушные пузырьки. Полое пространство 55 может быть названо также «гибким центром сердцевины». Устройство по изобретению сходно по внешнему виду с плетеными тросами. Такой трос особенно прочен на срез и в особенности пригоден для спасательных работ любого вида.

Фиг.17 изображает трос переменного поперечного сечения. В процессе изготовления троса по существу круглого поперечного сечения 61 его поперечное сечение изменяют, по меньшей мере, на любом одном участке на поперечное сечение 63 овальной или плоской формы. На этом участке трос может, например, более простым и лучшим образом крепиться, сшиваться или жестко зажиматься. Изменение поперечного сечения может производиться один раз или несколько раз. Так, например, овальное поперечное сечение может переходить в плоскую форму и затем вновь в круглую форму. Расположенные поперечно волокна 50 или пучок волокон многократно связывают продольные волокна, так что трос выглядит заключенным в сетку.

Кордшнуры и тросы этого вида могут сшиваться и не требуют сращивания, что значительно упрощает выполнение концевых соединений.

В соответствии с изобретение могут изготавливаться также тросы, которые по внешнему виду сходны с плетеными тросами и в своей сердцевинной области состоят из чрезвычайно прочных волокон, таких как высокопрочные арамидные волокна или волокна Vectran, Zylon. Защитная оболочка может состоять из волокон и/или нитей, образующих оболочку, стойкую к УФ-излучению или особенно прочную на истирание. На участке разреза такие тросы могут сшиваться и не требуют сращивания. Кроме того, такой трос не раскручивается на участке разреза. Примеры выполнения таких кордовых тросов слишком многочисленны, так что невозможно перечислить их полностью.

Фиг.18 изображает конструкцию тросообразного устройства, кордшнура или троса, в котором выполнены щелевые отверстия 64, 64' и 64'' с длиной щели L, расположенные по предварительно определенной схеме с шагом d. В особенно предпочтительном примере выполнения длина L щелевых отверстий превышает в 3-5 раз диаметр D нераздельной части тросообразного устройства, выполненной «сплетенной как одно целое». Обеспечивается возможность продевать конец этого единого устройства обратно через отверстия 64 с образованием на конце петли. За счет неоднократного продевания при натяжении обеспечивается фиксация петли, так что она не может раскрыться и закрепляется подобно сращиванию. Схема расположения может быть выбрана любой, то есть шаг d может быть выбран переменным.

Фиг.19 изображает тросообразное устройство с продетым назад концом. Конец 65 продет через отверстия 64, 64' и 64'' с образованием петли, которая под натяжением обладает теми же характеристиками, что и петли, полученные путем сращивания.

Фиг.20 изображает часть тросообразного устройства и его поперечные сечения. На чертеже видны отверстие 64 и смежные с ним нераздельные области 66' и 66'' тросообразного устройства. Для участка с отверстием 64 и областей 66' и 66'' показаны поперечные сечения по линиям А-А, В'-В' и В''-В'', обозначенные соответственно А, В' и В''. Изображения В' и В" представляют круглое поперечное сечение тросообразного устройства, а на изображении А видно разделение устройства и образование отверстия.

Фиг.21 изображает кордшнур в виде тросообразного устройства с расположенными пошагово отверстиями для обтяжки с низким скольжением. Конструкция кордшнура или струны по существу соответствует примеру выполнения по фиг.18, однако она предусмотрена для меньших диаметров величиной 0,8-2 мм. За первым участком 70 с отверстиями 64, 64' и 64'' следует второй участок 71, на котором кордшнур выполнен как единое тросообразное устройство или «сплетен за одно целое». Участки 70 и 71 следуют друг за другом с определенным предварительно заданным шагом. Второй кордшнур 73 расположен перпендикулярно первому кордшнуру 72 и пройдет через отверстие 64 первого кордшнура. Длина L отверстий или щелей выбрана такой, что поперечный кордшнур в натянутом состоянии лежит по существу посредине. Длины участков 70 и 71, то есть шаг схемы, также определен, во-первых, в соответствии с размером щели и, во вторых, с учетом области натяжения и использованных материалов. Схема может предусматривать шаг расположения 3-30 мм, то есть щели следуют на таких расстояниях друг от друга.

Второй кордшнур 73 расположен по существу перпендикулярно первому кордшнуру 72. Он примыкает к этому кордшнуру 72 и образует часть обтяжки. Однако возможны варианты обтяжки, в которых между кордшнурами остаются свободные пространства в виде ромбов.

Такие системы кордшнуров или струн применимы для обтяжки любого вида, например для игр с мячом, таких как теннис, бадминтон, сквош или гольф. Благодаря такому расположения кордшнуры или струны не могут смещаться даже под действием самых высоких давлений от трения или ударов. За счет этого достигается улучшенное натяжение ударной поверхности при контакте с мячом. Первый и второй кордшнуры, как правило, выполнены одинаковыми, хотя это не является обязательным условием.

Фиг.22 изображает кордшнур с расположенными пошагово утолщениями для обтяжки с низким скольжением. Конструкция кордшнура по существу соответствует примеру выполнения по фиг.21. Участки 70 и 71 следуют друг за другом в первом и втором кордшнурах 74, 75 или струнах. На участках 71 кордшнур выполнен как неразделимое тросообразное устройство, «сплетенное как одно целое». На участках 70 кордшнуры снабжены утолщениями 76, диаметр которых составляет величину до двух диаметров кордшнура на участке 71. В этой системе также длины участков 70 и 71 или шаг схемы заданы в соответствии с областями натяжения и используемыми материалами. Схема предусматривает шаг расположения 3-30 мм, то есть щели следуют на таких расстояниях друг от друга. Кордшнуры 74, 75 расположены по существу перпендикулярно друг другу, причем в натянутом состоянии средние области участков 71 прилегают друг к другу и образуют часть обтяжки.

Такие системы кордшнуров или струн применимы для обтяжки любого вида, например для игр с мячом, таких как теннис, бадминтон, сквош или гольф. Благодаря такому расположения кордшнуры или струны не могут смещаться даже под действием самых высоких давлений от трения или ударов. За счет этого достигается улучшенное натяжение ударной поверхности при контакте с мячом. В этом примере выполнения первый и второй кордшнуры также, как правило, выполнены одинаковыми, хотя это не является обязательным условием.

Кордовые тросы по изобретению могут использоваться в качестве средств безопасности при выполнении работ, в водных, парусных и горных видах спорта, а также в полиции, пожарной охране и армии.

Тросы и кордшнуры могут использоваться при активном отдыхе и в различных хобби, преимущественно взамен плетеных или крученых тросов.

Тросообразное устройство, в особенности кордовый трос, кордшнур и трос, содержит продольные волокна продольно-волоконного устройства, состоящие из отдельных волокон, нитей, пучков нитей и/или кордшнуров, обработанных с получением сердцевины, промежуточной оболочки и оболочки. Устройство содержит, по меньшей мере, одно дополнительное волокно или дополнительный пучок волокон, расположенные поперечно продольным волокнам по существу под различным углом и проведенные вокруг продольных волокон таким образом, что последние являются по существу нескользящими и неподвижными относительно друг друга. Дополнительное волокно, по меньшей мере, однократно обвязано с продольными волокнами продольно-волоконного устройства, за счет чего продольные волокна жестко фиксированы. Изобретение обеспечивает связывание между собой продольных волокон в продольно-волоконном устройстве и предотвращает их взаимное скольжение. 31 з.п. ф-лы, 22 ил.

1. Тросообразное устройство, в особенности кордовый трос, кордшнур и трос, отличающееся тем, что содержит продольные волокна продольно-волоконного устройства (40), состоящие из отдельных волокон, нитей, пучков нитей и/или кордшнуров, обработанных с получением сердцевины (3), промежуточной оболочки (8) и оболочки (4), и, по меньшей мере, одно дополнительное волокно (50) или дополнительный пучок волокон, расположенный поперечно продольным волокнам, по существу, под различным углом и проведенные вокруг продольных волокон таким образом, что последние являются, по существу, нескользящими и неподвижными относительно друг друга, при этом дополнительное волокно (50), по меньшей мере, однократно обвязано с продольными волокнами продольно-волоконного устройства (40), за счет чего продольные волокна жестко фиксированы.

2. Тросообразное устройство по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одно продольное волокно (41) продольно-волоконного устройства (40), по меньшей мере, частично охвачено, по меньшей мере, одним дополнительным волокном (50), за счет чего другие продольные волокна жестко фиксированы.

3. Кордшнур по п.1, отличающийся тем, что продольные волокна продольно-волоконного устройства (40) связаны таким образом, что дополнительное волокно (50) или пучок волокон проходит в поперечном направлении, диагональном направлении или под любым другим выбранным углом к продольным волокнам, при этом дополнительное волокно (50) окружает одну продольную нить или одно продольное волокно (41) или охватывает по отдельности, полностью или частично, по меньшей мере, одну продольную нить или одно продольное волокно (41), которые удерживаются внутри продольно-волоконного устройства (40) в одном положении, а волокно (50) проведено назад таким образом, что окружает вместе отдельные продольные волокна и фиксирует их положение относительно друг друга, то есть, по существу, удерживает без относительного скольжения и подвижности.

4. Кордшнур по п.3, отличающийся тем, что является нераскручиваемым.

5. Кордшнур по п.3, отличающийся тем, что имеет повышенную прочность по сравнению с плетеным кордшнуром.

6. Кордшнур по любому из пп.3-5, отличающийся тем, что содержит, по меньшей мере, два участка (42), на которых проведены с охватом и отведены назад дополнительное волокно (50) или пучок волокон, охватывающий продольные волокна продольно-волоконного устройства (40).

7. Кордшнур по любому из пп.3-5, отличающийся тем, что он устойчив к раскручиванию при разрезании за счет того, что продольные волокна продольно-волоконного устройства (40) удерживаются с помощью, по меньшей мере, одного дополнительного волокна (50) или пучка волокон, причем это дополнительное волокно (50) проходит вокруг продольных волокон снаружи внутрь и изнутри наружу.

8. Кордшнур по любому из пп.3-5, отличающийся тем, что содержит среди продольных волокон продольно-волоконного устройства (40), по меньшей мере, на одном участке внутри продольно-волоконного устройства (40), по меньшей мере, одну продольную нить или одно продольное волокно (41, 41') значительно более высокой прочности, за счет чего кордшнур (20) обладает более надежной сшиваемостью и/или меньшей растяжимостью.

9. Кордшнур по любому из пп.3-5, отличающийся тем, что содержит среди продольных волокон продольно-волоконного устройства (40), по меньшей мере, на одном участке внутри продольно-волоконного устройства (40), по меньшей мере, одну продольную нить или одно продольное волокно (41, 41') значительно более высокой эластичности и/или растяжимости, за счет чего кордшнур (20) обладает более высокой растяжимостью и/или эластичностью.

10. Кордшнур или трос по п.1 или 2, отличающийся тем, что среди продольных волокон продольно-волоконного устройства (40) содержится, по меньшей мере, одно дополнительное волокно (44), которое посредством нагрева, по меньшей мере, на одном участке, по меньшей мере, частично сплавлено с продольными волокнами и с дополнительными волокнами (50, 51) или пучками волокон, выполненным, по меньшей мере, частично в виде легкоплавких волокон, так что продольные волокна продольно-волоконного устройства (40) являются, по существу, нескользящими, что обеспечивает значительно более высокую прочность на истирание, и/или пропитку, и/или покрытие кордшнура.

11. Кордшнур или трос по п.10, отличающийся тем, что сердцевина (3) и оболочка (4) содержат одинаковые или различные продольно-волоконные устройства (40), причем расположенные снаружи продольные волокна (46), по меньшей мере, частично выполнены в виде легкоплавких волокон, а, по меньшей мере, одно поперечно расположенное дополнительное волокно (50) или пучок волокон окружает и связывает расположенные снаружи продольные волокна (46), при этом предусмотрено, по меньшей мере одно второе поперечно расположенное дополнительное волокно (50') или второй пучок волокон в виде легкоплавкого волокна, которое окружает и связывает расположенные снаружи продольные волокна (46), при этом путем нагрева образована сплавленная оболочка, полученная за счет сплавления продольных волокон (46) со вторым поперечно расположенным дополнительным волокном (50').

12. Трос по п.1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно дополнительное волокно (50) или пучок волокон имеет повышенную прочность по сравнению с продольными волокнами продольно-волоконного устройства (40) и различным образом охватывает и связывает продольные волокна, за счет чего обеспечивается повышенная жесткость.

13. Трос по п.12, отличающийся тем, что продольные волокна продольно-волоконного устройства (40) расположены в виде перемешанных сердцевинных волокон и волокон оболочки, причем волокна оболочки образуют часть сердцевины, а сердцевинные волокна образуют часть оболочки, при этом данные продольные волокна связаны посредством, по меньшей мере, одного дополнительного волокна (50) или пучка волокон большей прочности по сравнению с продольными волокнами, при этом дополнительное волокно (50) или пучок волокон имеет отличную толщину, прочность или растяжимость.

14. Трос по п.12, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно дополнительное волокно (50) или пучок волокон имеет более высокую эластичность по сравнению с продольными волокнами продольно-волоконного устройства (40) и связывает продольные волокна, при этом сердцевина (3) состоит из высокопрочных арамидных волокон, а оболочка (4) состоит из жаростойких волокон Номекс или из волокон, прочных на истирание и на срез и/или из несгораемых, жаростойких, кислотостойких или стойких к УФ-излучению волокон и/или нитей.

15. Трос по п.12, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно дополнительное волокно (50) или пучок волокон имеет более высокую эластичность по сравнению с продольными волокнами продольно-волоконного устройства (40) и связывает продольные волокна, при этом сердцевина (3) состоит из высокопрочных волокон, частично предварительно вытянутых или удлиненных, а оболочка (4) состоит из стойких к УФ-излучению, прочных на истирание и срез нитей и/или волокон, за счет чего обеспечивается более низкая растяжимость при повышенной гибкости.

16. Трос по п.12, отличающийся тем, что продольные волокна продольно-волоконного устройства (40) в сердцевине (3) состоят из высококачественных волокон и/или из кордшнуров по изобретению с множеством фибрилл, а в оболочке (4) состоят из прочных на истирание и на срез, не чувствительных к влаге волокон, при этом волокна в сердцевине (3) и оболочке (4) связаны между собой посредством, по меньшей мере, одного расположенного, по существу, поперечно дополнительного волокна (50) или пучка волокон таким образом, что даже при самых различных свойствах волокон полностью исключается скольжение оболочки и за счет этого при равных или меньших диаметрах обеспечивается более высокое демпфирование динамических толчков.

17. Трос по п.12, отличающийся тем, что сердцевина (3) состоит из различных высококачественных волокон с низкой растяжимостью и высокой прочностью на срез, а оболочка (4) состоит из различных, в особенности прочных на истирание, с прочными кромками, прочных на срез, жаростойких, несгораемых, стойких к УФ-излучению волокон, при этом продольные волокна расположены по возможности параллельно, за счет чего обеспечивается по возможности наиболее низкая растяжимость в продольном направлении.

18. Трос по п.12, отличающийся тем, что продольные волокна продольно-волоконного устройства (40) в сердцевине (3) состоят из чрезвычайно высокопрочных высококачественных волокон, со значительно пониженной растяжимостью и повышенной прочностью на разрыв, а в оболочке (4) состоят из прочных на истирание, не чувствительных к влаге и прочных на срез волокон, при этом волокна в сердцевине (3) и оболочке (4) связаны между собой посредством, по меньшей мере, одного расположенного, по существу, поперечно дополнительного волокна (50) или пучка волокон таким образом, что даже при самых различных свойствах волокон полностью исключается скольжение оболочки и за счет этого при равных или меньших диаметрах обеспечивается по возможности наименьшая растяжимость.

19. Трос по п.18, отличающийся тем, что, по меньшей мере, волокна сердцевины предварительно вытянуты или удлинены.

20. Трос по п.12, отличающийся тем, что продольно-волоконное устройство (40) в сердцевине (3), промежуточной оболочке (8) и оболочке (4) состоит из различных волокон, причем в промежуточной оболочке (8) образована демпфирующая подушка или воздушная подушка, а трос в середине сердцевины (3) содержит полое пространство (55).

21. Трос по любому из пп.13-20, отличающийся тем, что он имеет, по существу, круглое поперечное сечение, которое на отдельных участках изменено, при этом поперечное сечение местами переходит в овальное и/или плоское поперечное сечение.

22. Трос по любому из пп.13-20, отличающийся тем, что содержит надпись, и/или обозначение, и/или номинальные данные, выработанные в наружной поверхности конструкции троса с помощью, по меньшей мере, одного дополнительного волокна (50) или пучка волокон и расположенные в продольном направлении, и/или в поперечном направлении, и/или под любым углом к продольному направлению.

23. Тросообразное устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительное волокно (50) или пучок волокон расположен по отношению к продольным волокнам (40) под углом меньше 45°.

24. Тросообразное устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительное волокно (50) или пучок волокон расположен по отношению к продольным волокнам (40) под углом от 45 до 90° или под углом 90°.

25. Тросообразное устройство, кордшнур или трос по любому из пп.1-5, 11, 13-20, 23 и 24, отличающееся тем, что оно выполнено с переходом пошагово от нераздельного плетеного тросообразного устройства, имеющего диаметр (D), в разделенное плетеное тросообразное устройство и снабжено отверстиями (64, 64', 64'') с длинами (L) щелей.

26. Трос по п.25, отличающийся тем, что конец (65) троса многократно продет через отверстия (64, 64', 64'') и образует петлю, причем длины (L) щелей превышают в 3-5 раз диаметр (D) троса.

27. Кордшнур по любому из пп.1-5, 11, 13-20, 23, 24 и 26, отличающийся тем, что содержит расположенные пошагово первые участки (70) в виде нераздельного плетеного тросообразного устройства и вторые участки (71) в виде разделенного плетеного тросообразного устройства.

28. Кордшнур по п.27, отличающийся тем, что через отверстие (64) первого кордшнура (72) продет второй кордшнур (73), расположенный, по существу, перпендикулярно ему, причем первый и второй кордшнуры образуют часть обтяжки.

29. Кордшнур по любому из пп.1-5, 11, 13-20, 23, 24, 26 и 28, отличающийся тем, что содержит расположенные пошагово первые участки (70) в виде нераздельного плетеного тросообразного устройства и вторые участки (71) в виде разделенного плетеного тросообразного устройства с утолщениями (76), диаметр которых составляет величину до двух диаметров первых участков (70).

30. Кордшнур по п.29, отличающийся тем, что второй кордшнур (75) расположен, по существу, перпендикулярно первому кордшнуру (74), причем средние области участков (71) прилегают друг к другу, а первый и второй кордшнуры образуют часть обтяжки.

31. Кордшнур по любому из пп.1-5, 11, 13-20, 23, 24, 26, 28 и 30, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно дополнительное волокно (50) выполнено в виде пучка волокон.

32. Кордшнур по любому из пп.1-5, 11, 13-20, 23, 24, 26, 28 и 30, отличающийся тем, что пучок волокон состоит из элементарных волокон, комплексных, штапельных волокон или волокон, смешанных из различных волокон или из любой комбинации волокон, причем пучок волокон выполнен сученым, крученым или состоящим из параллельных волокон.