DE3329286C2

DE3329286C2 - Drahtseil mit einem geschmierten Kern

Info

Publication number: DE3329286C2
Application number: DE3329286A
Authority: DE
Inventors: Warren W. Chicago Ill. Rasmussen; Peter P. Riggs; Neville H. Simpson
Original assignee: Amsted Industries Inc
Current assignee: Amsted Industries Inc
Priority date: 1982-02-08
Filing date: 1983-08-12
Publication date: 1989-07-20
Also published as: GB2144457B; DE3329286A1; GB8321166D0; US4422286A; AU1750983A; AU553259B2; GB2144457A; CA1200163A

Abstract

Es werden mit einem verstärkten thermoplastischen Material imprägnierte und mit einem Schmiermittel versehene Drahtseile beschrieben. Ferner wird ein Verfahren zum Verstärken und Füllen des thermoplastischen Materials mit Fasern, mineralischen Füllstoffen und Pulvern erläutert.

Description

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dungsgemäß verstärkte Kunststoff oder Elastomer dem. Das theromplastische oder elastomere Material dringt in alle Räume zwischen den Litzen ein, und der kann des weiteren ein Schmiermittel umfassen, unabhängige Drahtseilkern reduziert die innere Beruh- Eine zweite Ausführungsform eines Drahtseiles ist in rung zwischen dem Kern und den Außenlitzen und die Fi g. 2 dargestellt Bei diesem Seil besteht der Kern aus mehrseitige Berührung. Darüber hinaus weist ein erfin- 5 einer mittleren Kernlitze 30, die von Litzen 32 umgeben dungsgemäß ausgebildetes Drahtseil ein extrem gutes ist Die mittlere Kernlitze 30 und die um diese geschla-Widerstandsvermögen gegenüber Ermüdungen und ei- genen Litzen 32 bestehen normalerweise aus metalline erhöhte Zugfestigkeit auf, was auf die axiale Ausrich- sehen Drähten, können jedoch auch aus Fasermaterial tung der Faserverstärkung und die Reduzierung der in- bestehen. Ein flexibles thermoplastisches Material 34, neren Litzenberührung zurückzuführen ist Dennoch 10 das entweder mit Fasern oder mit mineralischen Füllwird durch die erfindungsgemäße Maßnahme die Flexi- stoffen oder mit Pulvern verstärkt ist, wird um den Kern bilität des Drahtseiles nicht beeinträchtigt herum extrudiert und erstreckt sich bis zu den äußeren

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß diametralen Grenzen der Litzen 32. Um den von Kunstder Kern, die einzelnen Litzen wie auch das fertige stoff umgebenen Kern werden dann Litzen 36 geschla-Drahtseil die gleichen Abmessungen wie bei einem her- 15 gen, so daß ein Drahtseil gebildet wird, kömmlichen Drahtseil haben können. Ferner führt die Eine dritte Ausführungsform eines Drahtseiles ist in Erfindung 201 einer Reduzierung der Drahtkerbeffekte F i g. 3 dargestellt hierbei ist ein mittlerer Kern 40, der und der inneren Reibung, da die auf die Kernlitzen ein- einzelne Litzen 41 umfaßt, von äußeren Litzen 42 umgewirkende Last im wesentlichen gleichmäßig durch die ben, die aus \itnzelnen Drähten 43 bestehen. Der mittleim Abstand angeordneten Innenlitzen verteilt wird. 20 re Kern 40 und die äußeren Litzen 42 .^stehen norma-

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in lerweise aus Metalldrähte, können jedoch iuch aus Faden Unteransprüchen angegeben, sermaterial bestehen. Ein flexibles thermoplastisches

Die Erfindung wird nunmehr anhand von Ausfüh- oder elastomeres Material 44, das entweder mit Fasern rungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im oder mit mineralischen Füllstoffen oder Pulvern vereinzelnen beschrieben. Es zeigt 25 stärkt ist, wird in das Seil extrudiert und erstreckt sich

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Ausführungs- über die äußeren diametralen Grenzen der äußeren Ut-

*; form eines Drahtseiles, das von einem verstärkten zen 42 hinaus. Kunststoff oder Elastomeren umgeben ist;

F i g. 2 einen Querschnitt durch eine zweite Ausfüh- Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

rungsform eines mit einem verstärkten Kunststoff oder 30

Elastomeren umgebenen Drahtseiles; und

_v Fig.3 einen Querschnitt durch eine dritte Ausführungsform eines mit einem verstärkten Kunststoff oder

( Elastomeren umgebenen Drahtseiles.

F i g. 1 zeigt ein herkömmlich aufgebautes Drahtseil 10, bei dem einzelne Drähte 12 zu Litzen 14 geschlagen

r, sind und eine Vielzahl von Litzen um einen Kern 16 geschlagen ist, der ebenfalls aus einer mittleren Litze 17 und einer Vielzahl von äußeren Kernlitzen 18 gebildet ist. Die mittlere Litze 17 oder der Kern 16 können auch aus einem Fasermaterial, wie beispielsweise Hanf, bestehen, so daß die in der Zeichnung dargestellten Metalldrähte nicht unbedingt verwendet werden müssen.

Bei der Herstellung eines derartigen geschmierten Drahtseiles werden die Litzen um den Kern geschlagen, und es wird ein Schmiermittel auf den Kern und die Litzen aufgebracht Das geschmierte Drahtseil wird dann auf eine Temperatur im Bereich von 38 bis 148° C vorerhitzt

Ein flexibles thermoplastisches oder elastomeres Material 22, das entweder mit Fasern, mineralischen Füllstoffen oder Pulvern verstärkt ist, wird unter Druck in einem Bereich von etwa 103—345 bar auf das Seil extrudiert und zwar dann, wenn die Litzen 14 im Abstand voneinander gehalten werden. Das Material 22 wird in die Zwischenräume zwischen den Litzen 14 des Seiles, jedoch nicht nach außen über die äußeren diametralen Grenzen des Seiles 10 hinaus, wie bei 26 angedeutet, eingebracht. Das verstärkte thermoplastische Material kann beispielsweise Polypropylen, Polyurethan, Poly- w> äthylen, Nylon, PVC oder Polytetrafluoräthylen und das verstärkte elastomere Material kann beispielweise Nitril — uder Butylkautschuk sein. Bei den Verstärkungsfasern kann es sich um metallische oder nichtmetallische Faser mit einem optimalen Faserdurchmesser von 0,01 mm bis 0,127 mm hat.xteln. Bei den Füllmaterialien oder Pulvern kann es sich um organische oder anorganische, metallische oder nichtmetallische Materialien han-

Claims

1 2 oder Extender verwendet werden, können bestimmte Patentansprüche: Eigenschaften des Basispolymerisates verbessern. Ver- tärkungsmaterialien führen zu einer Erhöhung der Zug-

1. Drahtseil mit einem geschmierten Kern, der ei- festigkeit, wenn sie bei einem Basisharz Verwendung ne zentrale Kernlitze und mehrere um die zentrale 5 finden, und Verstärkungsmaterialien und Füllmateria-Kernlitze geschlagene äußere Kernlitzen umfaßt, lien erhöhen die Biegefestigkeit Auch wird die Schlagmehreren um den Kern geschlagenen Außenlitzen, festigkeit durch Verstärkungsmaterialien verbessert, und einem Überzug, der die Zwischenräume zwi- Füll- und Verstärkungsmaterialien verbessern du therschen dem Kern und den Außenlitzen füllt, um das mischen Eigenschaften, wobei die Verstärkungsmateria-Schmiermittel in dem Kern und den Außenlitzen zu 10 lien wiederum zu einer größeren Verbesserung führen, halten, dadurch gekennzeichnet, daß der Des weiteren reduzieren Verstärkungs- und Füllma-Überzug (22; 34; 44) durch mineralische Füllmate- terialien das Schrumpfen von Thermoplasten und EIarialien oder diskontinuierliche, vorverteilte Fasern stomeren, so daß man ein formbeständiges Material erverstärkt ist hält Verstärkte Thermoplasten schrumpfen jedoch in

2. Drahtseil nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 15 Fließrichtung weniger als senkrecht dazu. Dieses Verzeichnet, daß der Überzug (22; 34; 44) ferner durch halten wird als anisotropes Schrumpfen bezeichnet
pulverisierte Materialien verstärkt ist Es ist nachgewiesen worden, daß es eine minimale

3. Drahtseil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch _ge- Faserlänge gibt, die ein von einem kontinuierlichen Sykennzeichnet daß sich der Überzug (22) bis zum stem zur Verfügung gestelltes Verstärkungsmaß auf-Außendurclupesser (26) der Außenlitzen (14) er- 20 nehmen kann, ohne daß dabei die Formbarkeit des therstreckt moplastischen oder eiastomeren Harzes nachteilig be-

4. Drahtseil nach einem der vorhergehenden An- einflußt wird. In bezug auf den wichtigen Aspekt der sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug Fasergröße haben Laboruntersuchungen, bei denen ein (22; 34; 44) aus einem eiastomeren oder thermopla- flexibles thermoplastisches Material zwischen den Austischen Material besteht 25 Benützen eines Drahtseiles unter Druck extrudiert wurde, zu dem Ergebnis geführt, daß bei Querschnitten bzw.

Wanddicken des Kunststoffs, die geringer sind als

1,27 mm, eine Annäherung an eine eindimensionale Verstärkung erfolgt, da die Dicke geringer ist als die Faser-

Die Erfndung betrifft ein Drahtseil mit einem ge- 30 länge, was zu einer verstärkten Ausrichtung entlang der schmierten Kern, uer eine zentrale Kernlitze und men- Injektionsachse führt Nahezu alle Fasern sind dann in rere um die zentrale Keralitze ^schlagene äußere Fließrichtung ausgerichtet, was 95% der maximalen Kernlitzen umfaßt, mehreren um den Kern geschlage- Verstärkung ausmacht Diese Fließrichtung verläuft nen Außenlitzen, und einem Überzug der die Zwischen- senkrecht zur Drahtseilachse zwischen den Außenlitzen räume zwischen dem Kern und den Außenlitzen füllt, 35 und dann parallel zur Drahtseilachse auf dem mit dem um das Schmiermittel in dem Kern und den AuBenlitzen Seükern in Berührung stehenden Kunststoff. Wenn jezu halten. doch Wanddicken zwischen 1,27 mm und 635 mm Ver-

Ein Drahtseil dieser Gattung ist aus der DE-OS Wendung finden, wird eine planare Verstärkung anstelle 28 31 433 bekannt Bei diesem vorbekannten Drahtseil einer eindimensionalen Verstärkung erzielt Dies bedeubesteht der Überzug, der die Kernlitzen vollständig, die 40 tet, daß die Hälfte der Fasern in einer Richtung und die Außenlitzen jedoch nur teilweise umgibt, aus einem andere Hälfte in der senkrecht dazu verlaufenden Richthermoplastischen Material wie Propylen oder irgendei- tung ausgerichtet ist Hierbei erhält man 50% der maxinem anderen thermoplastischen Material mit guter malen Verstärkung, bei der alle Fasern in Fließrichtung Druckfestigkeit ausgerichtet sind.

Ausgehend von einem Drahtseil dieser Gattung liegt 45 An bestimmten Thermoplasten durchgeführte Unterder Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Belastbarkeit suchungen haben ergeben, daß die Zugfestigkeit des und Lebensdauer des Drahtseils zu erhöhen, ohne je- Harzes durch den Zusatz von 5% Glasfaser um mehr als doch seine Elastizitätseigenschaften zu beeinträchtigen. 50% von 704 auf 1127kp/cm² erhöht werden konnte.

Diese Aufgabe wird bei einem Drahtseil mit den ein- Wenn der Anteil des Verstärkungsmaterials auf 5% gangs angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß da- 50 oder mehr erhöht wurde, ergab sich eine Erhöhung der durch gelöst, daß der Überzug durch mineralische Füll- Izod-Schlagfestigkeit um 50%, der Biegefestigkeit um materialien oder diskontinuierliche, vorverteilte Fasern 22% und des Biegemoduls um 100%.
verstärkt ist Eine Verstärkung des die Zwischenräume zwischen

Aus der DE-AS 10 37 542 ist es bekannt glasfaserver- dem Kern und den Außenlitzen füllenden Überzuges stärkte. Drähte oder Streifen aus Kunststoff zur Beweh- 55 eines Drahtseiles durch mineralische Füllmaterialien rung eines elektrischen Kabels zu verwenden. Die oder diskontinuierliche vorverteilte Fasern, wie erfin-Drähte oder Streifen aus Kunststoff werden hierbei ein- dungsgemäß vorgeschlagen, führt zu einer beträchtlizeln um das Kabel geschlagen, um eine geschlossene, chen Erhöhung der Zugfestigkeit, der Biegefestigkeit den Metallmantel des isolierten Kabels umgebende des Biegemoduls und der Druckfestigkeit des Drahtsei-Schutzhülle zu bilden. 60 Ies, wie sich in Versuchen ergeben hat. Ferner wird

Im übrigen existiert in bezug auf die Verstärkung von durch die Erfindung wirksam verhindert, daß abrasive thermoplastischen Polymerisaten oder Elastomeren ei- Fremdpartikel in das Drahtseil eindringen. Ferner wird ne nahezu endlose von Lösungsvorschlägen. Ein sehr die Lebensdauer des Überzuges innerhalb des Drahtseihäufig verwendetes Verstärkungsmaterial ist Glasfaser, Ies und somit die Lebensdauer des Drahtseiles selbst obwohl Fasern mit besseren Eigenschaften, wie bei- es verlängert.

spielsweise Kohlefasern und Aramid, wachsende Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Drahtseil

Marktanteile erobert haben. Auch mineralische Ver- entsteht eine Matrix, die die einzelnen Litzen trägt und Stärkungsmaterialien, die oft nur als Füllmaterialien diese relativ zueinander in ihrer Lage fixiert. Der erfin-