混合提升缆绳、其形成方法及使用这种缆绳的绞车
阅读说明：本技术 混合提升缆绳、其形成方法及使用这种缆绳的绞车 (Hybrid hoisting cable, method of forming the same and winch using such cable ) 是由 A·考克林 于 2020-11-18 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种提升缆绳,所述缆绳由在外围覆盖有织物护套的钢芯形成,其中所述织物护套是直接编织在钢芯上并由耐磨合成材料制成的护套。(The present invention relates to a hoisting cable, said cable being formed from a steel core which is peripherally covered with a fabric sheath, wherein said fabric sheath is a sheath woven directly onto the steel core and made of a wear-resistant synthetic material.)
技术领域
本发明涉及提升缆绳领域。更特别地，其目的旨在用于无论是常规的直接卷筒式绞车还是所谓的绞盘式绞车的提升缆绳。
背景技术
在提升领域中，由于它们的目的，已知使用高牵引阻力的缆绳。此外，当这样的缆绳直接与诸如滑轮或绞盘的偏转元件一起使用时，还期望缆绳具有高抗弯曲性，这是由于作为相对于卷筒或绞盘卷绕或解绕操作的结果，缆绳承受了许多弯曲或扭转。
为此，长期以来一直使用具有该双重特性的钢绞缆。每条绞股均包括确定数量的金属线，并且缆绳在适当的机器上形成以形成多个层。这种牵引缆绳旨在与提升机、特别是绞车一起操作，并因此由所述提升机下游的操作员操纵。
经验证明，在使用此类钢缆时，即使钢缆绞在一起，也会在实际的提升卷筒上或在绞盘式绞车的情况下在绞盘本身上产生缆绳摩擦，由于该摩擦，形成外绞股的金属线磨损，所述磨损具体表现为缆绳外周的绞股出现破裂，其是拆除或更换缆绳的标准。
此外，使用这种钢制提升缆绳在使用绞盘式绞车的特定情况下是个问题。
确实应该提醒，在绞盘式绞车中，缆绳呈现出由于所述缆绳在绞盘卷筒上沿卷绕方向的滑动而产生的摩擦现象。此外，在单卷筒式绞盘中，缆绳还呈现出沿着卷筒轴线横向滑动。这种滑动导致形成缆绳的线的磨损。然而，在双卷筒式绞盘中，抑制了沿着卷筒轴线的横向滑动现象，但是交替的弯曲施加于在每个绕组处的卷筒之间的间隔中折叠和展开的缆绳上。每个缆绳折叠区域中，缆绳的线或绞股与卷筒之间的接触压力也会导致缆绳完整性的改变。最终，缆绳在绞盘中呈现出扭转现象，该扭转现象在缆绳的线或绞股与绞盘之间的接触表面处导致摩擦，因此导致所述缆绳的磨损。
此外，在直升机绞车缆绳的情况下，观察缆绳与在操作中能够出现的外部障碍物之间的撞击是正常的，在此又能够影响缆绳的完整性。
为了克服这些问题，已经提供了例如用PVC(聚氯乙烯)或用聚酰胺覆盖这种钢缆。这种覆层通常源自挤出操作。即使这种覆层增加了缆绳的使用寿命，它也会产生缆绳的额外厚度，从而特别是在例如存储卷筒的高度处增大所产生的体积。
还已知的是特别地出于防火目的借助于纺织结构来包覆钢缆的原理。然而，这种织物护套虽然有效地实现了其主要功能，即防火，但不能提供足够的粘附，并且在任何情况下都不能提供与钢缆的足够紧密性以确保对所述缆绳的真正保护。
本发明的目的是克服这些各种缺点，并且特别是在将这种提升缆绳与绞车一起使用的情况下确保这种提升缆绳的任何使用。
因此，为了克服由于在绞车的卷筒上或在绞盘式绞车的绞盘的单卷筒或双卷筒上的接触而导致的缆绳损坏的这种源头，本发明提供了用合成纤维编织物来覆盖缆绳。
在有护套缆绳上进行的测试表明，在护套无法充分固定到缆绳的情况下，缆绳的芯和护套之间可能会随时间推移发生滑动，因此损坏护套。
为了避免这种现象，本发明提供了一种缆绳制造模式，其中将合成纤维护套直接且紧密地编织在金属缆绳上。
发明内容
为此目的，本发明的目的在于一种由外围覆盖有织物护套的钢芯形成的提升缆绳，其中所述织物护套是由耐磨合成材料制成的编织物。更具体地，本发明的目的在于一种用于包括至少一个提升卷筒的直升机提升绞车中的提升缆绳，所述缆绳由在外围覆盖有织物护套的钢芯形成，其中所述织物护套是直接编织在钢芯上的护套，并且由耐磨合成材料制成，其中钢芯的平均直径在5毫米到6毫米的范围内，并且护套的厚度在缆绳直径的3％到10％的范围内。
换言之，本发明包括用织物护套覆盖常规钢缆，例如现有技术的绞合缆绳，其中织物护套通过编织获得并且由具有特别是尺寸方面的特定特性的耐磨材料制成。因此，护套的厚度足以确保对钢缆的保护，而不会太显著地改变缆绳直径。
通常，用于护套的合成材料是芳族聚酰胺。然而，在本发明中可以使用其它材料，其中HMPE(“高模量聚乙烯”)，即高摩尔质量的聚乙烯，PBO(聚对苯撑苯并双噁唑)，这些都没有限制。
通过编织在钢缆周围形成护套的优点是导致护套非常紧密地绷紧在缆绳上，从而能够避免护套的通常称为“袜子”效应的相对于缆绳缩回或滑动的任何风险。换言之，如此在缆绳上进行护套的编织对缆绳提供了较大的物理完整性，除了所述缆绳的外部完整性，还能够保持其基本机械性能(牵引阻力和弯曲阻力)，同时由于减少了在提升机上、特别是在绞车的卷筒上的缆绳摩擦现象，因此避免了缆绳外表面的早期磨损。
使用与钢芯紧密相关的这种护套能够避免钢缆外绞股的断裂，从而当绞车的使用者要与提升缆绳接触时，优化了绞车操作者使用这种缆绳的条件。
因此，使用具有接近或甚至大于钢的机械牵引阻力性能的诸如芳族聚酰胺的材料能够有助于缆绳的机械阻力。
此外，并且根据本发明的有利特征，由于织物材料的固有特性，对织物材料的这种特定选择使得能够在通常为-150℃至+200℃的较宽的温度条件下使用由此获得的混合缆绳，其可以寻求特定应用。
有利地，使用能够优化这种缆绳寿命的合成材料，特别是抗紫外线芳族聚酰胺，应当理解的是缆绳意味着几乎是要在室外系统地使用的，并因此受到以已知的方式含有紫外线的太阳辐射。
根据本发明的有利特征，形成芳族聚酰胺护套的端部的线质量密度被包括在800分特(dtex)至1700分特的范围内，以使所述护套的厚度通常如上所述地在缆绳直径的3％至10％的范围内。
根据本发明的有利特征，钢芯由具有抗扭曲特性的钢缆形成。众所周知，抗扭曲缆绳具有反向绞合的内绞股，以使缆绳具有一定的扭曲阻力。
根据本发明，由此获得的混合缆绳旨在用于常规直接卷筒式绞车或直升机上的单卷筒绞盘式绞车或双卷筒绞盘式绞车。如上所述，绞盘式绞车的特殊性会在形成这种绞盘的卷筒上产生缆绳的弯曲和扭转。本发明的缆绳的使用能够限制在现有技术的绞车上常规地观察到的磨损现象。
本发明的目的还在于一种直升机上的提升装置，该提升装置设置有使用根据本发明的缆绳的单卷筒绞盘式绞车或双卷筒绞盘式绞车或常规绞车。
附图说明
现在将结合附图，在下面对特定实施方式的非限制性说明中讨论本发明的前述特征和优点。
图1是示出根据本发明的有护套缆绳的简化立体图。
图2是图1的缆绳的简化截面图。
图3示出了根据本发明的通过编织机包覆钢芯的方法。
图4是绞车、特别是在使用绞盘的直升机上的绞车的简化图。
具体实施方式
因此，已经参照图1示出了根据本发明的提升缆绳(1)的简化图。基本上，后者由钢芯(2)形成，在适当的情况下由具有抗扭曲性能的金属线绞股(4)形成。所用的钢是提升缆绳用的常规钢，为所述缆绳提供了预期应用所需的牵引阻力和弯曲阻力特性。根据预期应用来选择所述芯，在适当的情况下预期应用为直升机上的绞车用的提升缆绳。
通常，在应用于直升机上的提升装置时，金属芯(2)的平均直径接近5毫米。
根据本发明，这种钢芯通过编织覆盖有在芳族聚酰胺的所述示例中制成的护套(3)。更特别地，所使用的芳族聚酰胺例如是以商标名Black(TEIJIN)商品化的，其具有抗紫外线的优点。当钢芯(2)的直径为5毫米时，护套(3)的厚度接近2/10毫米。通常，考虑到所受的限制，所述缆绳的直径能够在5毫米和6毫米之间变化。
如前所述，芳族聚酰胺护套例如借助于图3示意性地示出的装置编织在钢芯(2)上。该图被简化并且目的是更好地观察形成混合缆绳(1)的元件的路径。
更特别地，钢芯(2)以卷(5)的形式存储，借助于牵引绞盘(8、9)从卷(5)拉出所述芯，有关的钢芯穿过编织机(7)，用于将本发明的芳族聚酰胺护套编织在芯(2)上。
在这种情况下，编织机是例如由RIUS、SPIRALTEX、HERZOG或COBRA公司商品化的类型。
例如，使用不加捻的每锭1670decitex的上述型号的芳族聚酰胺纱(aramidyarn)，借助于32个1/1组件的纺锤(32spindles in 1/1assembly)进行编织。
所述编织机使用能够产生芳族聚酰胺线的强张力的泵冲程弹簧以允许将芳族聚酰胺护套(3)紧套在钢芯(2)上。为了能够避免任何不合时宜的运动，特别是避免护套相对于钢芯的滑动，这种紧套是重要的，从而避免“袜子”效应。
根据本发明，旨在用于借助于直升机上的绞车进行提升操作的混合缆绳用的编织模具具有接近5毫米的直径和接近16毫米的编织节距。
在编织机出口，混合缆绳(1)例如存储在卷轴或线轴(10)上。
由这种编织操作产生的混合提升缆绳保持了实际金属芯固有的牵引阻力和弯曲阻力特性，并且由于编织所用的织物纤维的特定选择，甚至可以优化这些特性。
此外，这种护套有助于耗散能量，由此在例如由于所述缆绳撞击在诸如树、建筑物等障碍物上而使张紧的缆绳突然断裂的情况下减弱反弹现象。因此，特别地优化了操作者的安全性。护套还有助于增强与上述类型的障碍物撞击时对实际钢缆的保护。
此外，护套为由此形成的缆绳提供了耐磨性，当这种提升或牵引缆绳与常规的直接卷筒式或绞盘式的绞车型提升装置一起使用时，尤其要寻求耐磨性。这种绞盘式绞车实际上如图4所示。
通常，在所述的示例中，它由借助于电机(未示出)旋转的具有筒状外壳的双绞盘(12)形成，根据本发明的缆绳(1)缠绕在双绞盘上。这种双绞盘确保了缆绳的有效牵引。
然后，所述缆绳在如果存在的偏转滑轮(13、14)上通过之后存储在存储卷筒(16)上。缆绳借助于自反转螺钉型的卷绕装置(15)在所述卷筒上卷绕成连续的层，能够以已知的方式使缆绳沿着卷绕在存储卷筒的外围上移位，以形成均匀的卷绕层。
最后，有关的护套由于其保护功能而避免了形成中心芯的钢绞股的外端的断裂，从而为此类绞车的操作者确保了更大的安全性和更大的舒适度。
因此，使用这种缆绳的常规卷筒式绞车或者单卷筒绞盘式绞车或双卷筒绞盘式绞车看起来更易于使用，缆绳维护更轻。