NO314268B1 - Kunstfibertau - Google Patents

Abstract

For å forbedre den indre kraftoverføringen i et befordringstau som er drevet av et tauhjul, der tauet omfatter en parallelltvunnet taukjerne (9) som er påtvunnet et dekktrådlag (12) med motsatt slagning, og der tauet omfatter en mellomliggende mantel (13) som er anordnet mellom de tvunnede trådlag med motsatt slagning, er det foreslått at den mellomliggende mantel (13) oppviser en manteloverflate med en ytre kontur som er tilpasset det tilgrensende trådlag (8, 12). Den mellomliggende mantel (13) danner dermed en friksjons- og krafttilpasset overføring av krefter og momenter fra dekklaget (12) til taukjernen (9) og fordeler disse over hele den omsluttende manteloverflate. Ved hjelp av denne forbindelse mellom de indre og ytre trådlag oppnås større torsjonsstivhet i tauet (1).

Description

Oppfinnelsen vedrører et befordringstau av kunstfibre, for-trinnsvis av aromatisk polyamid, ifølge innledningen til krav 1.

Løpende tauverk er et viktig maskinelement som er utsatt for store påkjenninger i befordringsteknikken, spesielt i forbindelse med heiseanlegg, krankonstruksjoner og gruvedrift. Spesielt stor er påkjenningen for drivtau eller tau som ligger over taufåringer som anvendes for eksempel i heiskonstruksjoner.

I konvensjonelle heiseanlegg er en kabin og en motvekt for-bundet med hverandre ved hjelp av et tau i en heissjakt. For å heve og senke kabinen og motvekten løper tauet over et drivhjul som drives av en drivmotor. Drivmomentet over-føres ved hjelp av friksjon til den delen av tauet som ligger over drivhjulet. Dermed utsettes tauet for store tverrspenninger. Når tauet som ligger over drivhjulet be-lastes, vil trådene utføre bevegelser i forhold til hverandre for å utjevne strekkspenningsforskjeller. Det samme gjelder for tau som er viklet på tromler som anvendes ved heise- og krankonstruksjoner.

På den annen side er det ved heiseanlegg nødvendig med store taulengder og disse taulengder må utgjøre minst mulig masse for å spare energi. Høyfaste kunstfibertau, for eksempel av aromatiske polyamider eller aramider med molekyl-kjeder med høy orienteringsgrad, oppfyller disse krav.

Sammenliknet med konvensjonelle ståltau oppviser aramidfi-bertau med tilsvarende tverrsnitt vesentlig større bæreevne mens den spesifikke vekt bare er en femtedel til sjettedel. I motsetning til stål har aramidfibre imidlertid en mindre bruddforlengelse og en mindre tverrfasthet på grunn av sin atomære oppbygning.

EP 0 672 781 Al tilkjennegir et parallellslagtvunnet ara-midfibertau. Mellom det ytterste og innerste trådlag er det anordnet en mellomliggende mantel som forhindrer kontakt mellom de forskjellige lag og dermed reduserer slita-sjen som følge av at trådlagene ikke rives mot hverandre. Det ovenfor nevnte aramidtau oppviser tilfredsstillende verdier med hensyn til levetiden, stor avrivningsmotstand samt bøyevekselfasthet; men for det tvunnede kunstfibertau foreligger den mulighet at trådene forskyver seg i forhold til den mellomliggende mantel, noe som resulterer i en u-jevn belastning på trådene. Denne forandringen i konstruk-sjonsoppbygningen kan føre til en reduksjon av taubrudds-kraften inntil tauet ryker.

Oppfinnelsen tar sikte på å unngå ulempene i forbindelse med de kjente kunstfibertau og å forbedre den indre kraft-overføring i et kunstfibertau.

Ifølge oppfinnelsen oppnås dette ved et befordringstau i-følge den karakteriserende del av krav 1. Med et befordringstau mener man et løpende, drevet tau som av og til og-så betegnes som et trekk- eller drivtau. I de uselvstendi-ge krav er det angitt fordelaktige utførelser og forbedrin-ger av oppfinnelsen angitt i krav 1.

Fordelene som oppnås ved oppfinnelsen består i at den mellomliggende mantel med de tilgrensende trådlagprofiler som er tilpasset manteloverflaten danner en større kontaktflate mot trådene. Ved den faste forbindelsen mellom indre og ytre trådlag oppnår man en større torsjonsstivhet. Ved belastning av tauet hindrer den profilerte, mellomliggende mantel ifølge oppfinnelsen en dreining av tauet, uavhengig av hva slags dreiemoment som påføres. Den mellomliggende mantel slår bro over rommene mellom trådene i det tilgrensende trådlaget og fører til en forstørrelse av den støt-tende og/eller bærende manteloverflate ved tauets belastede tilstand. Dette resulterer dessuten i en tilsvarende inn-ledning av momenter over hele den omsluttende manteloverflate på innsiden av tauet. Strammekraften fra dekktrådlaget virker ikke som hittil hovedsakelig som tverrkraft på forhøyningene {" Kuppen" ) av de enkelte tråder, men forde-les jevnt utover hele den omsluttende manteloverflate. På grunn av sin elastisitet kan den mellomliggende mantel ta til seg forskjellige langsgående, nabobeliggende tråder som ikke forskyver seg i forhold til den mellomliggende mantel, hvorved det oppnås fordeler med hensyn til tauets bøyelig-het og bøyevekselforhold.

I det følgende er fordelaktige detaljer forklart nærmere ved hjelp av et utførelseseksempel av den mellomliggende mantel ifølge oppfinnelsen som er vist i tegningen, der Fig. l viser et perspektivriss av et heistau med en mellomliggende mantel ifølge oppfinnelsen,

Fig. 2 viser et tverrsnitt av heistauet på fig. 1.

Fig. 1 viser et tau 1 som i heisanlegg anvendes som bære-og befordringsorgan. Tauet 1 er bygd opp av en kjernetråd 2. Om kjernetråden 2 er det lagt fem like tråder 4 i en første slagretning 3, idet disse danner et første, skrulin-jeformet trådlag 5. Rundt dette første trådlag 5 er det tvunnet ti tråder 4, 7 som danner et andre, parallelt trådlag 8 i et avbalansert forhold mellom tråd- og tauslagsvin-dingene.

Det andre trådlag 8 består av to slags tråder som er vek-selsvis anordnet. Utsnittet av tauet på fig. 2 viser yt-terligere fem tråder 7 med større diameter som ligger skru-linjeformet i fordypningene av det første, bærende trådlag 5, idet fem tråder 4 med en diameter tilsvarende trådene i det første trådlag 5 ligger på forhøyningene av det første, bærende trådlag 5 og dermed fyller ut tomrommene mellom to nabobeliggende tråder 7 med større diameter. På denne måte oppnår den to ganger parallelltvunnede taukjerne 9 et andre trådlag 8 med en tilnærmet sirkulær ytre kontur som ved samvirkning med den mellomliggende mantel 13 gir de ytter-ligere fordeler som er beskrevet nedenfor. Ved langsgående belastning av tauet 1 genererer den parallelle tvinning av taukjernen 9 et dreiemoment som har motsatt retning av slagretningen 3. Om taukjernen 9 er det tvunnet sytten tråder 10 med en andre slagretning 11 som er motsatt den første slagretning 3, idet disse danner et trosseslått dekktrådlag 12. Slaglengdeforholdet mellom de utenforlig-gende tråder 10 og trådene 4, 7 av de indre trådlag 5, 8 er i det viste utførelseseksempel 1,6. Tvinningen av dekktrådlaget 12 danner et dreiemoment ved belastning som dreier i motsatt retning av den andre slagretning 11.

Mellom dekktrådlaget 12 som er tvunnet i den andre slagret-nigen 11 og trådene 4, 7 i det andre trådlaget 8, befinner det seg en mellomliggende mantel 13. Den mellomliggende mantel 13 består av et elastisk formbart materiale, så som for eksempel polyuretan eller et polyesterelastomer, som henholdsvis er påsprøytet eller ekstrudert på den tvunnede taukjerne 9. Den nylig anordnede, mellomliggende mantel 13 formes dermed plastisk, hvorved den legger seg tett rundt trådlagets 8 og 12 omsluttende mantelkontur, idet den fyller opp samtlige mellomrom og danner de utpregede riller 18, 19 som bibeholder de tilgrensende trådlag 8, 12.

Den profilerte, mellomliggende mantel 13 omhyller det andre trådlaget 8 på en slangeformet måte og forhindrer kontakt mellom trådene 4, 7 og trådene 10. På denne måte hindrer den mellomliggende mantel 13 slitasje av trådene 4, 7, 10 som følge av gjensidig friksjon når tauet 1 løper over tau-eller drivhjulet (ikke vist) og de dermed opptredende for-skyvninger av trådene 4, 7, 10 i forhold til hverandre. Den mellomliggende mantel 13 tilveiebringer dessuten en friksjons- og formtilpasset overføring av dreiemomentet, hvilket dreiemoment oppstår i dekktrådlaget 12 ved belastning av tauet 1, til det andre trådlag 8 og dermed taukjernen 9, hvis parallelltvinning danner et dreiemoment i motsatt retning av slagretningen 3.

Samtidig velges en friksjonsmotstand u > 0,15 mellom trådene 4, 7, 10 og den mellomliggende mantel 13 slik at det nesten ikke oppstår relative bevegelser mellom trådene og den mellomliggende mantel 13, idet den mellomliggende mantel 13 i stedet følger utjevningsbevegelsene som følge av en elastisk formtilpasning. Den mellomliggende mantels 13 elastisitet er større enn elastisiteten av trådimpregne-ringen samt det bærende trådmateriale og dette hindrer så-ledes tidlig beskadigelse. På den annen side er totalfor-lengelsen av den mellomliggende mantels 13 valgte materiale i et hvert tilfelle større enn den maksimalt opptredende, relative bevegelse mellom trådene 4, 7, 10.

Via den mellomliggende mantels 13 tykkelse 20 kan den radi-elle avstand mellom dekktrådlaget 12 og tauets 1 dreieakse tilpasses, for derved å nøytralisere dreiemomentforholdet i det belastede tau 1 mellom dekktrådlagets 12 virkende, motsatt rettede dreiemoment og den parallelltvunnede taukjer-nes 9 dreiemomentet. Større tykkelser 20 av den mellomliggende mantel 13 velges for økende tverrsnitt av trådene 10, respektive trådene 4 og 7. I ethvert tilfelle dimensjone-res tykkelsen 20 av den mellomliggende mantel 13 slik at det sikres, når tauet 1 er i belastet tilstand, en restman-teltykkelse på 0,1 mm mellom trådene 4, 7 og 10 og det nabobeliggende trådlag 8 og 12 ved å fullstendig fylle ut rommene mellom trådene. Den elastisk utformede, mellomliggende mantel 13 fører til en utjevnende momentoverføring over hele den omsluttende manteloverflate. Volumet av trådmellomrommene kan reduseres til et minimum som følge av den vekslende anordning i det andre trådlag 8 av tråder 4, 7 med større diameter og mindre diameter.

Tauet kan anvendes i forskjellige befordringsteknikkanlegg, for eksempel heiser, sjaktbefordringsanlegg, gruvedrift, lastekraner, så som bygg-, hall- eller skipskraner, tauba-ner og skiheiser, så vel som trekkorgan for rulletrapper. Driften kan skje som følge av friksjon over drivhjul eller Koeppe-hjul, eller roterende tautromler som tauet er viklet om.

Claims (6)

1. Befordringstau som drives av et tauhjul eller en tau-tommel, omfattende minst et indre og et ytre konsentrisk lag av sammentvunnede, bærende kunstfibertråder (2, 4, 7, 10) , samt en slangeformet, mellomliggende mantel (13) som omhyller det indre trådlag (5, 8) og er anordnet mellom det indre trådlag (5, 8) og det ytre trådlag (12), karakterisert ved at den mellomliggende mantel (13) oppviser en manteloverflate med en ytre kontur som er tilpasset det tilgrensende trådlag (8, 12).

2. Befordringstau ifølge krav 1, karakterisert ved at trådene (4, 7, 10) og den mellomliggende mantel (3) er anordnet med en slik vekselvirkning at friksjonskoeffisienten mellom trådene (4, 7, 10) og den mellomliggende mantel (13) er større enn u = 0,15.

3. Befordringstau ifølge krav 1, karakterisert ved at den mellomliggende mantel (13) er forlengbar i hele området for den relative bevegelse mellom trådene (4, 7, 10) ved anvendelse av be-fordringstauet.

4. Befordringstau ifølge krav 1, karakterisert ved at manteloverflaten er utformet på en rilleformet måte.

5. Befordringstau ifølge krav 1, karakterisert ved at rillene (18) er utformet på en skruelinjeformet måte, idet dreiningsretningen (11) av rillene (18) på den ytre manteloverflate går i motsatt retning av dreiningsretningen (3) av rillene (19) på den indre manteloverflate.

6. Befordringstau ifølge krav 1, karakterisert ved at manteltykkelsen (20) på det tynneste stedet er s = 0,1 mm.