專利名稱：用于編接直紋繩的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在包含至少兩個股的直紋繩(laid rope)結(jié)構(gòu)中形成編接(splice)的方法，并且涉及一種可通過所述方法得到的新的編接繩結(jié)構(gòu)。
編接特別用于對于例如繩、索環(huán)、纜索和圓形吊索的眼形編接(eyesplice)和尾尾編接(end-for-end splice)。編接還用于生產(chǎn)環(huán)形繩(endless rope)。
從“The Splicing Handbook of Barbara Merry”，ISBN 0-07-135438-7可以獲得在直紋繩中形成編接的方法。在此，通過將繩分成其單個的多股并且在眼形編接的情況下將這些單個的多股塞入(tuck)該繩的另一部分中，或者在兩根繩將被相互連接的情況下將這些單個的多股塞入另一根繩中，來形成編接。在公知的方法中，通常所有的構(gòu)造股被單獨(dú)地塞入另一根繩或者同一根繩的另一部分中，來進(jìn)行眼形編接。
在繩中用公知的編接獲得的連接具有比原繩的強(qiáng)度低的強(qiáng)度。這意味著公知編接的強(qiáng)度保持率(此后稱為“效率”，即編接相對于原繩強(qiáng)度的相對強(qiáng)度)低于100％。
本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種用于在具有至少兩股繩的直紋繩結(jié)構(gòu)中形成編接的方法，該方法得到的編接具有比公知的編接更高的效率。
此目標(biāo)利用下面的方法來實(shí)現(xiàn)，該方法包括如下步驟a)將第一繩端的一端分成第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分分別包括第一數(shù)量和第二數(shù)量的股，所述第一數(shù)量的股比所述第二數(shù)量的股最多多一；b)將所述第一部分從一側(cè)塞入第二繩中的空擋中，使得所述空擋在一側(cè)具有第一數(shù)量的所述第二繩的股以及在另一側(cè)具有第二數(shù)量的股，所述第一數(shù)量和所述第二數(shù)量最多相差一；
c)將所述第二部分從另一側(cè)塞入所述第二繩中的所述空擋中；d)分別重復(fù)步驟b)和c)至少3次和至少3+1次，由此在所述第二繩中的各個空擋被分開，使得所述第一部分和第二部分至少已經(jīng)與所述第二繩的所有股都交叉一次，并且所述第一部分和所述第二部分在各自最后的空檔處離開所述第二繩。
利用根據(jù)本發(fā)明的方法，令人驚奇地發(fā)現(xiàn)效率高于公知編接的效率。
本發(fā)明提供一種用于在具有至少兩股的直紋繩結(jié)構(gòu)中形成編接的方法。包含僅僅兩股的繩本身不是常用的，但是可以形成更大的繩結(jié)構(gòu)的一部分，其中在更大的繩結(jié)構(gòu)中，它們可以用編接來連接。優(yōu)選地，直紋繩包含至少三股，因?yàn)檫@樣的繩一般是更加對稱的。在優(yōu)選實(shí)施例中，繩包含3、4或者6股。
在本發(fā)明的方法中，第一繩的一端被分成分別包含第一和第二數(shù)量的股的第一部分和第二部分，第一部分中的股的數(shù)量比第二部分中的股的數(shù)量最多大1。這意味著3股的繩被分成具有2股的第一部分和具有僅僅1股的第二部分。4股的繩被分成具有2股的兩部分，而6股的繩被分成具有3股的兩部分。
在本發(fā)明的方法中，第一部分被從一側(cè)塞入第二繩的空擋中，使得所述空擋在一側(cè)具有第一數(shù)量的第二繩的股，并且在另一側(cè)具有第二數(shù)量的第二繩的股，其中第一數(shù)量和第二數(shù)量最多相差1。在此應(yīng)用中，第二繩不僅意味著在兩根繩被彼此連接的情況下所指的第二繩或者另一繩，而且還意味著在進(jìn)行眼形編接情況下的第一繩的另一端。在形成圓形吊索或者索環(huán)的情況下，第二繩也可以是第一繩的另一端。通常，第一繩和第二繩具有相同數(shù)量的股。
在第一繩和第二繩各自具有3股的情況下，所述空擋在一側(cè)具有2股，而在另一側(cè)具有1股。如果第一繩和第二繩具有4股或者6股，所述空擋在兩側(cè)分別具有2股或者3股。
在本發(fā)明的方法中，第二部分從另一側(cè)被塞入第二繩的同一空擋中，這暗示著第一繩的兩個部分都以不同的方向通過空擋被塞入第二繩中。
在本發(fā)明的方法中，步驟b)和c)被重復(fù)至少3次，由此各個空擋被分開，使得所述第一部分和第二部分至少已經(jīng)與所述第二繩的所有股都交叉一次，并且所述第一部分和所述第二部分在各自最后的空檔處離開所述第二繩。重復(fù)步驟b)和c)的次序?qū)τ谒玫降木幗拥男适遣恢匾?。首先將第一部分塞入?shù)次，然后將另一部分塞入數(shù)次可能是有利的，因?yàn)檫@將節(jié)省時間。
優(yōu)選地，兩部分在每一次步驟b)和c)之后，在繼續(xù)進(jìn)行下面的步驟之前，都被拉緊，以得到更好和更加密實(shí)的編接結(jié)構(gòu)。
在至少3次塞入第一部分并且至少3+1次塞入第二部分之后，編接可以被逐漸變細(xì)。對于至少3+1次，其意味著第二部分比第一部分至少多一次塞入，以避免兩個部分的逐漸變細(xì)在同一地方開始。
所述逐漸變細(xì)可以通過切掉第一繩的第一部分和第二部分的一半或者三分之一來實(shí)現(xiàn)，并且對步驟b)和c)繼續(xù)進(jìn)行另一個三次或者四次。此逐漸變細(xì)的過程可以被重復(fù)，直到剩余的第一和第二部分被完全切掉。
優(yōu)選地，編接通過如下操作被逐漸變細(xì)e)在第一和第二部分離開最后空擋處從第一和第二部分切掉一整股，f)重復(fù)步驟b)和c)至少3次，g)重復(fù)步驟e)和f)，直到最后的股繩被切掉。
根據(jù)本發(fā)明的包括逐漸變細(xì)步驟的方法的優(yōu)點(diǎn)為，相對于在一股繩中找出一半或者三分之一的紗線而言，更容易確定兩股繩的一半或者三股繩的三分之一，尤其是將在多股繩結(jié)構(gòu)中形成編接的情況下。
對于根據(jù)本發(fā)明的方法的如上所述的一序列步驟，尤其適合于在繩中形成眼形編接，其中可選地，可以使用套環(huán)以圍繞它形成眼形編接。如果兩根繩，或者是來自同一繩的兩端或者是來自不同的繩的兩端，將被連接，則優(yōu)選對于第二繩的端部或者尾端來重復(fù)同一序列的步驟，以便形成最佳的連接，其中所述第二繩的端部被塞入第一繩中。
在本發(fā)明的方法中所使用的繩可以由常用于紗線的、為天然或者合成來源的任何材料。用于具有至少兩股的繩的合成材料的示例為聚酯、尼龍、聚丙烯、芳族聚酰胺、聚乙烯以及高分子量聚乙烯。
根據(jù)本發(fā)明的方法的附加的優(yōu)點(diǎn)為，利用此方法，可以比利用已知的方法更快地進(jìn)行編接。此優(yōu)點(diǎn)對于多股繩特別相關(guān)，尤其對于由高度拉伸的高分子量線性聚乙烯纖維所生產(chǎn)的繩。因?yàn)橛纱瞬牧现瞥傻睦w維和繩的低的摩擦系數(shù)，一般要求相對高數(shù)量的塞入來形成編接，例如至少9次塞入的編接來獲得良好的效率。通過使用經(jīng)涂層的高分子量聚乙烯繩，獲得良好的效率所要求的塞入的數(shù)量可以被降低到約7。相對于已知的編接，此高數(shù)量的塞入次數(shù)結(jié)合該編接更快的生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，使得本發(fā)明的方法優(yōu)選被用于包含高度拉伸的高分子量線性聚乙烯纖維的繩。高分子量在此是指至少400,000g/mol的重均分子量(或摩爾質(zhì)量)。
線性聚乙烯在此是指每100個C原子具有小于1個側(cè)鏈或者支鏈、優(yōu)選每300個C原子具有小于1個側(cè)鏈的聚乙烯，其中側(cè)鏈包含至少10個C原子。聚乙烯也可以包含高達(dá)5mol％的可與其共聚的一種或者多種其他的烯烴，例如丙烯、丁烯、戊烯、4-甲基戊烯或者辛烯。
優(yōu)選地，使用由聚乙烯絲組成的聚乙烯纖維，所述聚乙烯絲由例如在GB-A-2042414、GB-A-2051667或者WO01/73173中所描述的凝膠紡絲工藝所制備。該工藝基本包括制備高特性粘度的聚烯烴溶液；將該溶液在高于溶解溫度的溫度下紡成絲；將絲冷卻到凝膠溫度以下，以使凝膠發(fā)生；以及在去除溶劑之前、在去除溶劑的過程中或者在去除溶劑之后，拉伸所述絲。
本發(fā)明還涉及可通過本發(fā)明的方法得到的編接繩結(jié)構(gòu)，涉及此編接方法在繩中形成眼形編接，以及用于繩、索環(huán)、纜索、圓形吊索或者環(huán)形繩中的尾尾編接的用途。
本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明的編接繩結(jié)構(gòu)，例如為索環(huán)、纜索、圓形吊索或者環(huán)形繩。
本發(fā)明通過下面的示例和對比實(shí)驗(yàn)來被進(jìn)一步說明，所述示例和對比實(shí)驗(yàn)利用3股直紋繩來完成，其中所述直紋繩由高度拉伸的高分子量線性聚乙烯纖維(Dyneema SK75，ex DSM High Performance Fiber，NL)制成，具有3×24×1/1760dTex，39g/m以及62mm的絞距(lay length)的結(jié)構(gòu)。
繩被Lago L45(ex GOVI，Belgium)/水混合物(1份重量的Lago以及2份重量的水)涂覆，使得在干燥之后，繩包含16質(zhì)量％(相對于繩的重量)的涂層材料。
在系繩柱之間的長度為210cm的繩經(jīng)受4000N的預(yù)應(yīng)力，并且拉伸測試在100噸Zwick拉伸測試儀上以150mm/min的速度進(jìn)行。
示例I在上述構(gòu)造的兩根繩中以6次塞入、在兩個步驟的各3次塞入中逐漸變細(xì)(此后稱為6/3/3編接)來形成尾尾編接。形成根據(jù)本發(fā)明的編接的時間為2×5分鐘。拉伸強(qiáng)度為76.4kN，效率為100％。
示例II利用上述結(jié)構(gòu)的繩以及根據(jù)本發(fā)明的(8/3/3)編接形成單個的圓形吊索。拉伸強(qiáng)度為2×74.6kN，對應(yīng)于98％的效率。
示例III利用根據(jù)本發(fā)明的編接，形成具有兩個眼形編接(6/3/3)和一個在中間的尾尾編接(8/3/3)的上述構(gòu)造的繩。此結(jié)構(gòu)的拉伸強(qiáng)度為74.5kN，對應(yīng)于97％的效率。
對比實(shí)驗(yàn)A以6次塞入、在兩個步驟的各3次塞入中逐漸變細(xì)，但是使用根據(jù)如在“The Splicing Handbook of Barbara Merry”(ISBN 0-07-135438-7)所描述的現(xiàn)有技術(shù)的編接方法，來在兩根上述結(jié)構(gòu)的繩中形成尾尾編接。形成此編接的時間為2×20分鐘。拉伸強(qiáng)度為71.3kN，效率為93％。
對比實(shí)驗(yàn)B
根據(jù)對比實(shí)驗(yàn)A中提到的現(xiàn)有技術(shù)，使用8次塞入而在兩個步驟的3次塞入中逐漸變細(xì)的編接重復(fù)進(jìn)行示例II。此編接的強(qiáng)度為71.4kN，對應(yīng)于93％的效率。
權(quán)利要求
1.用于在包含至少兩股的直紋繩結(jié)構(gòu)中形成編接的方法，包括如下步驟a)將第一繩端的一端分成第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分分別包括第一數(shù)量和第二數(shù)量的股，所述第一數(shù)量的股比所述第二數(shù)量的股最多多一；b)將所述第一部分從一側(cè)塞入第二繩中的空擋中，使得所述空擋在一側(cè)具有第一數(shù)量的所述第二繩的股以及在另一側(cè)具有第二數(shù)量的股，所述第一數(shù)量和所述第二數(shù)量最多相差一；c)將所述第二部分從另一側(cè)塞入所述第二繩中的所述空擋中；d)分別重復(fù)步驟b)和c)至少3次和至少3+1次，由此在所述第二繩中的各個空擋被分開，使得所述第一部分和第二部分至少已經(jīng)與所述第二繩的所有股都交叉一次，并且所述第一部分和所述第二部分在各自最后的空檔處離開所述第二繩。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述直紋繩結(jié)構(gòu)包含至少三股。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，包括如下步驟e)在所述第一部分和第二部分離開最后空擋處從所述第一部分和第二部分切掉一整股，f)重復(fù)步驟b)和c)至少3次，g)重復(fù)步驟e)和f)，直到最后一股被切掉。
4.可由權(quán)利要求1-3中任何一項(xiàng)的方法得到的編接繩結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4所述的編接繩結(jié)構(gòu)，包含眼形編接和/或尾尾編接。
6.如權(quán)利要求4所述的編接繩結(jié)構(gòu)，其為索環(huán)、纜索、圓形吊索或者環(huán)形繩。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在包含至少兩股的直紋繩結(jié)構(gòu)中形成編接的方法，其中包括a)將第一繩端的一端分成第一和第二部分，第一和第二部分分別包括第一和第二數(shù)量的股，第一數(shù)量的股比第二數(shù)量的股最多多一；b)將第一部分從一側(cè)塞入第二繩中的空擋中，使得空擋在一側(cè)具有第一數(shù)量的第二繩的股以及在另一側(cè)具有第二數(shù)量的股，所述第一數(shù)量和所述第二數(shù)量最多相差一；c)將第二部分從另一側(cè)塞入第二繩中的空擋中；d)分別重復(fù)步驟b)和c)至少3次和至少3+1次，由此在第二繩中的各個空擋被分開，使得第一和第二部分至少已經(jīng)與第二繩的所有股都交叉一次，并且第一和第二部分在各自最后的空檔處離開第二繩。本發(fā)明還涉及包含新的編接的編接繩結(jié)構(gòu)，如具有眼形編接的繩、索環(huán)、纜索、圓形吊索或者環(huán)形繩。
文檔編號B65H69/06GK1708446SQ200380102658
公開日2005年12月14日 申請日期2003年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月1日
發(fā)明者卡雷爾·約瑟夫·韋策爾斯, 克里斯琴·亨利·彼得·德克斯 申請人:帝斯曼知識產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)管理有限公司