链，尤其是重载链
阅读说明：本技术 链，尤其是重载链 (Chain, in particular heavy-duty chain ) 是由 T·多勒奇 于 2019-10-02 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种链,该链具有多个相互连接的链节(6),所述链节分别由塑料丝(3、4)制成,其特征在于,每个链节(6)构成为至少一个由基于塑料丝(3、4)的扭绞的绳结构制成的无端部地放置的环、尤其是索环。(The invention relates to a chain having a plurality of interconnected chain links (6) each made of plastic wires (3, 4), characterized in that each chain link (6) is designed as at least one endless loop, in particular a grommet, made of a twisted rope structure based on the plastic wires (3, 4).)
技术领域
本发明涉及一种链，尤其是重载链，该链具有多个相互连接的链节，链节分别由塑料丝制成。
背景技术
在实践中，常常使用链节由钢制成的重载链。此外，目前越来越多地存在由塑料丝构成的链以及尤其是重载链，例如这总体上在专利文献EP 2 122 194 B1中进行了描述。在此，涉及这样的链，所述链适合用于固定或锚定船，捆住用于道路运输、轨道运输、水路运输和航天运输的装载物，并且适合用于运送、提升、悬挂和举升应用。为了该目的，链节由复丝纱构成，复丝纱自身是聚烯烃复丝纱。
此外，存在链节由短纤维构成的不同的链，短纤维粘性地相互连接。如在专利文献EP 1 063 449 A1中描述的这种链在其制造方面是复杂的。
最终，专利文献EP 2 858 936 B1描述了一种纺织的链，在其中，各个链节由条带制成，条带自身设计成由塑料丝制成的织造带。由此构成这样的条带，该条带绕其相应的纵轴线旋转多个180°。由此形成封闭的回环，所述回环整体上限定链节。
然而，这种制造方案的结果是整体减小的断裂强度。亦即，可借助于这种链传递的力并且由此致断力相对于非卷绕的环减小，这最终可归因于所谓的“收缩损失”。实际上，在各环相互连接时，在耦联部位上出现塑料带的收缩，该收缩减小了最大可出现的致断力。在此，实际上观察到相对于非卷绕环直至50％的收缩损失。在此，本发明整体地提供助益。
发明内容
本发明提出的技术问题是，进一步改进这种类型的链，使得改善断裂强度并且尽可能将收缩损失减小到最小。
为了解决该技术问题，在本发明的范围中的这种类型的链的特征在于，每个链节构成为至少一个无端部地放置的环，所述环由基于塑料丝的扭绞的绳结构制成。尤其是，每个链节为所谓的索环或绳环，即，至少一个由扭绞的绳结构制成的无端部地工作的环。在此，绳结构自身由至少一个或两个螺旋形地绕彼此扭绞的绳制成。由此，大多可省去附加地在中心所需的芯部。在通常情况中，在此由至少4个且尤其是6个和更多的绳工作，这些绳分别连续地螺旋形地绕彼此扭绞，并且以这种方式形成绳结构，绳结构自身限定无端部地放置的环并且由此限定链节。
在此，在绳结构方面如此规定，即，将绳的相应的端部沿扭绞方向引导到外部绳层的外部绳下方。以这种方式，限定相应的链节的索环整体形成由扭绞的绳结构组成的均匀的环，该环例如可悬挂到用于抬起负载的圆钩中。此外，由此可通过直接接合到彼此中将各单个链节或索环结合成链。但是原则上也可行的是，链节不接合到彼此中，而是相反地通过附加的连接件相互耦联。
连接件可为金属的圆钩、由塑料带制成的环或相似的环形的连接件。此外，为了实现与相应的应用目的匹配，根据本发明的链可尤其简单地缩短。在此，例如可利用所谓的缩短吊钩或者同样相应设计的棘轮或链张紧器工作，其通过各个链节限定未被加载的回环实现链的相应的缩短。
在此，根据本发明，相应的绳构成为织造的并且尤其是圆织的由塑料纤维制成的绳。塑料纤维自身构成塑料丝的组成部分，塑料丝被加工、有规则地绞合成绳。在这种织造的且尤其是圆织的绳中如此规定，即，所述绳如同在任意其它织造产品中那样相应地由经丝和纬丝组成。在此，该设计方案整体涉及，经丝主要在环的周向上延伸。相对地，纬丝垂直于经丝延伸，主要相对于环径向地延伸。在此，如此实现并实施单个绳的圆形的或主要圆形的横截面，使得经丝限定织物的不同层。现在，织造的且尤其是圆织的绳的圆形的或几乎圆形的横截面例如通过以下方式实现，即，在所涉及的层中布置具有不同数量的相同直径的经丝，从而得到绳的期望的圆或者绳的圆形的横截面。
但是也可行的是，使得经丝具有不同的直径。就此而言，例如可如此规定，即，经丝的相应外部的层具有比以这种方式构成的绳的圆形的横截面的内部的层更大的直径。相对地，对于将层相互连接的纬丝来说，通常以相同直径的纬丝工作。为了在此使所涉及的纬丝不仅将一个层的经丝相互连接，而且将圆织物的至少两个或更多的层相互连接，通常利用用于圆织的装置工作，在专利文献EP 0 089 483 A1中描述了其原理。在此明确地参考其实施方案和解释。
尤其优选地，使用以单层或双层圆筒织物织造方法制成的圆织的绳。亦即，圆织的绳具有由经丝和纬丝制成的外部的圆筒织物。圆筒织物自身可设计成单层的或多层的。此外，可实现由作为护套的圆筒织物包围的内衬。内衬可为由塑料丝组成的织物(Gelege)。也可设想其它内衬。
无论如何，本发明有利地使用了由塑料纤维制成的织造的且尤其是圆织的绳，其中，通过以下方式得到绳的圆形的横截面形状，使得在此利用圆筒状的圆织物以及必要时内衬工作。原则上，圆筒织物也可设计成多层的。
现在，通过将在纵向上延伸的经丝(包括将经丝连接的纬丝)相互绞合，亦即围绕中心的旋转对称轴线螺旋形地缠绕，可制造以这种方式制成的织造的或圆织的绳自身。由此，在该过程结束时，提供由所涉及的塑料纤维制成的单个绳或圆织的绳。
绳的各个丝或塑料丝，亦即不仅经丝而且纬丝分别构成为由塑料纤维制成的复丝。所述复丝为分别由具有实际上不限制长度的塑料纤维制成的丝。现在，为了从不限制长度的塑料纤维中实现用于制造相应的经丝和纬丝的复丝，例如将各个塑料纤维相互扭转。但是也可行的是，塑料纤维通过涡流变形而具有用于实现丝所需的一致性。由于在此使用复丝，所述复丝由多个塑料纤维、典型地多于10个塑料纤维组成，其中，为每个丝可使用直至40个或50个或者甚至更多的塑料纤维。
使用具有至少5cN/dtex的最大拉力的关于细度的高抗拉强度的丝、确切的说塑料丝证实为尤其优选的。通常，关于细度的最大拉力为8cN/dtex或更多。尤其优选的是至少10cN/dtex的关于细度的最大拉力。关于细度的最大拉力或细度强度表示，所涉及的丝的关于其以dtex为单位的丝细度的以N(牛顿)为单位的最大拉力。如果考虑到钢丝或钢扭绞线具有典型地2cN/dtex的关于细度的最大拉力，则与钢相比，根据本发明使用的丝抗拉强度大至少5倍(10cN/dtex和更大)。
实际上，在通常情况中甚至使用具有尤其是20cN/dtex和更高的关于细度的最大拉力以及优选地至少30cN/dtex的最大拉力的高抗拉强度的丝。由此甚至提供具有钢的15倍(30cN/dtex相对于2cN/dtex)的丝的抗拉强度。
结果是，构成了具有与由金属丝绳制成的索环(如在根据专利文献DE 79 30 165U1的现有技术描述的那样)相比显著更高的致断力的由所涉及的丝制成的索环。此外，在此使用的用于实现丝或者说塑料丝以及进而绳的塑料纤维尤其是设计成热塑性塑料纤维。在此，单独地或者组合地使用塑料，例如聚乙烯(PE)，聚酰胺(PA)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚丙烯(PP)证实为尤其适宜的。所列举的显然是非限制性的。
典型地，这种类型的热塑性塑料纤维具有略小于水的密度或特殊的重量，从而由此制成的索环能整体上漂浮。例如，对于聚乙烯(PE)，得到0.92至0.95g/cm3的密度。如果将该密度与钢的密度(在7.85至7.87g/cm3)相比，则明显的是，钢或钢绳的密度构成为所使用的塑料绳的几乎8倍。同时，根据本发明使用的塑料绳的关于细度的致断力几乎为已知的钢绳的15倍，从而总体上，与由钢绳制成的索环相比，在根据本发明实现的索环中的材料重量/致断力的比例仅仅为0.5。
亦即，与相同致断力的钢绳制成的索环相比，根据本发明的索环具有仅仅一半大的质量或者说一半大的重量。结果是，也使得根据本发明的索环的操纵更加简单，并且根据设计方案，通常可省去附加的升降装置。进一步地，使用者大多能够用自身的力操作索环并且例如将其挂到钩子中，在相同致断力的情况下具有相对双倍重量的钢绳中这不(再)是可行的。当然，类似的也适用于配备有构成为索环的链节的根据本发明的链。
因此，结果是提供了一种由塑料绳制成的索环，与由钢绳制成的索环相比，在相同的致断力下，所述由塑料绳制成的索环具有显著更小的重量(仅约50％)，并且相应地与至今为止相比能显著更简单地操作。此外，由于使用一个或多个塑料绳用于制造根据本发明的索环，实际上避免了损坏例如借此运动的负载的表面。此外，根据本发明的索环原则上可漂浮，因此在例如使用在港口区域中时根据本发明的索环不会丢失。相同的适用于索环使用在海上应用中的情况。此外，根据本发明的索环和由此制造的链能承受环境变化并且自然不会腐蚀。
根据另一有利的设计方案，为了实现丝，使用由具有超高分子量的由聚烯烃制成的塑料纤维。实际上，在本发明的范围中使用的聚烯烃的分子量为至少400,000g/mol。此外，以这种方式实现的丝或塑料丝的细度为至少20dtex。由具有超高分子量的聚烯烃制成的这种类型的塑料纤维及其制造长期以来是已知的。为此，例如参考专利文献EP 0 205960 A2。在市场上，例如提供名称为的相应的产品。
作为另一优点可考虑，从各个绳致断力的总和中减去仅一个放置力损失来测定根据本发明的索环或相应的链节的环的致断力。实际上，根据本发明，放置力损失小于各个的绳致断力的总和的20％且尤其小于其15％以及优选地约10％。其结果是，与以上已经描述的圆形回环不同，能够相对准确地预测并调整借助于这种索环实现的致断力。为此，仅求得各个绳致断力的总和。如果在此例如将六个绳条相互缠绕，则以这种方式制造的无端部地放置的环的致断力为单个绳的绳致断力的6倍。于是，从该和中仅仅减去以上给出的放置力损失。由此，可以限定的方式在其可实现的致断力方面制造索环并且与实际的需求相匹配。当然，这也适用于相应由索环制成的链节。
以这种方式，可整体上限定具有至少1kN的断裂强度或致断力的链节。通常甚至观察到5kN、尤其是10kN且优选地甚至至少20kN的致断力。在此，由此实现的链整体上可有利地用于存放、固定、抬升和操纵货物、装载物、但是同样车辆。通过使用塑料丝，避免了可能的表面损坏。此外，如此制造的链构成为特别耐气候的。由此得到重要的优点。
附图说明
接下来根据仅示出实施例的附图详细解释本发明。其中：
图1示出了在由扭绞的绳结构制成的无端部地放置的环制造索环时的不同阶段以及因此链节的制造，
图2A、2B以横截面示出了所使用的绳的两个不同的变型方案，
图2C示出了所使用的绳的一种尤其优选的变型方案，以及
图3和4示出了两个原理上的变型方案的根据本发明的链。
具体实施方式
在图1以及2A至2C中，分别示出了索环，索环配有至少一个无端部地放置的并且在图1中示出的由扭绞的绳结构制成的环。原则上，也可实现多个环。根据该实施例并且根据图3和4，在图1和2A至2C中详细示出的并且以下还将详细描述的索环用于，实现由多个相互连接的链节6组成的链。在图3中示出的链中，各个链节6如此相互连接，使得链节6、确切的说设置在该部位上的索环直接接合到彼此中。相对地，根据图4的变型方案规定，各个链节6不是接合到彼此中，而是相反地通过相应中间连接的连接件7相互耦联。连接件7可为钢环，无端部的塑料带或者相似的连接件。在图3和4中示出的链原则上可用于存放、固定、抬升和操纵货物、装载物、但是同样可用于车辆，这是普遍已知的并且在之前引用的现有技术中进行了详细描述。
如已经解释的那样，相应的链节6构成为至少一个由基于塑料丝的扭绞的绳结构制成的无端部地放置的环并且尤其是构成为索环，这例如在图1和2A至2C中详细地示出。绳结构自身并且基本上由至少一个连续地螺旋形地围绕芯部放置的绳1组成。
根据在图1中的实施例可看出，在此使用唯一的绳1，该绳连续地螺旋形地绕其自身作为芯部放置。在图1的右侧部分中的两个就此最终留下来的绳端部1a和1b在放置过程结束时分别沿扭绞方向被引导到外部绳或者说外部绳层下方。
亦即，两个绳端部1a、1b好像在外部绳层下方伸到索环的内部中并且不向外伸出，这原则上也是可行的。根据在图1中的实施例，以顺时针的扭绞方向工作。但是，也可利用逆时针的扭绞方向制造所示出的索环。如果使用多个螺旋形地彼此扭转的绳，原则上也可实现逆时针和顺时针的不同扭绞方向，并且包括在本发明中。
绳1自身由塑料纤维2组成，这例如可根据在图2A至2C中穿过绳1的截面图看出。实际上，绳1基本上为塑料绳，亦即，绳1由多个单个的塑料纤维2组成。塑料纤维2自身限定丝或塑料丝3、4。在此，丝3为经丝，而丝4构成为纬丝。
经丝4主要在纵向方向上延伸，在此在图1中示出的环的周向上延伸。相对地，纬丝4与此垂直地定向，基本上相对于环径向地延伸。为了能由塑料纤维2制造单个丝3、4，根据该实施例，将塑料纤维2相互扭转，但是也可通过涡流变形相互连接，如开头已经描述的那样。
根据该实施例，按照根据图2A的变型方案，经丝3分别具有相同的直径。类似的适用于在该变型方案中的纬丝4，所述纬丝的直径相应于此处的经丝3的直径。然而，在根据图2B的变型方案的范围中，利用不同直径的经丝3或3'工作，相反地，在该变型方案中，重新使用相同直径的纬丝4。实际上，在图2B中，可看到具有相对小的直径或横截面的经丝3，相反地，就此而言经丝3'具有相对更大的直径。
这样，经丝3或3'与纬丝4相结合整体上限定由塑料纤维2制成的绳1。为此，绳1整体构成为由经丝3、3'和纬丝4组成的圆织的绳1。就此而言，经丝3分别限定上下相叠的不同的层5，例如这在图2A中指出。实际上，在此，实现经丝3的三个层5，这些层通过相应的纬丝4相互织造在一起并且整体构成并预定绳1的或多或少圆形的横截面。在此，细节上借助于用于圆织的装置或机器进行该织造过程，这例如在开头已经引用的专利文献EP 0 059 483A1中详细描述。
在根据图2C的用于制造圆织的绳1的尤其优选的变型方案中，如此规定，即，由经丝3或纬丝4制造分别一个圆筒织物的一个或多个层5。实际上，就此而言，以单层或双层圆筒织物织造方法制造圆织的绳1。圆筒织物又由以上已经阐述的在纵向上的经丝3和相对的横向延伸的纬丝4组成。此外，能实现未示出的内衬。内衬可为由另外的未示出的塑料丝组成的织物。原则上也可设想其它内衬。
根据该实施例，丝3、4具有至少20dtex的细度。此外，丝3、4作为高抗拉强度的丝3、4具有至少10cN/dtex的关于细度的最大拉力。丝3、4为塑料丝3、4并且尤其是热塑性塑料丝。亦即，由各单个塑料纤维2构成的丝3、4使用由例如PE、PA、PET、PP等制成的塑料纤维2。
在此，由具有超高分子量的聚烯烃，所谓的UHM-WPE(超高分子量聚乙烯)制成的塑料纤维2是尤其优选的。例如，可采购品牌的这种类型的塑料纤维2和由此制成的丝3、4。显然，本发明不限于此。因为在此原则上也可使用由聚酰胺(PA)或聚酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成的塑料纤维2。显然，也可设想组合方案。亦即，在这种情况中，所涉及的丝3、4由不同塑料的塑料纤维2构成和制成。
以这种方式制成的环的致断力整体地构成为或者确定为，使得获得各单个绳致断力的总和。亦即，每个单个绳1具有相应的致断力。例如，如果关于细度的最大拉力为10cN/dtex并且所涉及的绳1具有20dtex的细度，对于所考察的绳1，确定直至200cN或2N(10cN/dtex·20dtx＝200cN)的最大拉力。然而，在通常情况中，以至少100dtex的细度工作，从而绳1的最大拉力为10N。
例如4mm的典型的绳直径导致通常大于100N的强度，从而在将例如6个绳1用于在图1中示出的绳结构时，观察到至少600N的致断力。为了能整体确定并预定环的致断力，随后还必须从各单个绳致断力的总和中减去放置力损失。典型地，放置力损失约为所述总和的10％(亦即600N的10％＝60N)，从而在示例情况中，可假设至少500N的环的致断力。
于是，由环制成的链节6以及由此链的致断力也以类似的方式构成。
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