[發(fā)明專利]具有中心芯構(gòu)件的小直徑纖維編織物

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980009643.3
• 申請日: 2019-01-17
• 公開（公告）號: CN111630224A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P.科菲;F.斯隆
• 申請（專利權(quán)）人: 可樂麗美國股份有限公司
• 主分類號: D07B1/02
• 分類號: D07B1/02;A61B17/06;D04C1/12
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 王利波

一種繩，包括：股線的編織護(hù)套，該護(hù)套具有外表面、內(nèi)表面以及由該內(nèi)表面限定并且具有體積的中空部分；和在管狀編織護(hù)套的中空部分內(nèi)的芯，使得當(dāng)繩處于松弛狀態(tài)時，管狀編織護(hù)套具有圓筒形形狀和中空部分的松弛體積，其中芯未填滿管狀編織護(hù)套的中空部分的松弛體積；當(dāng)繩處于縱向拉伸狀態(tài)時，管狀編織護(hù)套在縱向拉伸下伸長，使得管狀編織護(hù)套的中空部分的至少一部分的拉伸體積小于松弛體積；以及拉伸體積的管狀編織護(hù)套的內(nèi)表面接觸并束緊芯的表面。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明旨在小直徑的拉伸載荷控制(管理，處理)的編織繩(繩索，cord)，該繩相對于相同直徑的常規(guī)的已知繩具有增加的總體強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性。所述繩適用于需要小直徑和高強(qiáng)度的應(yīng)用。

背景技術(shù)

具有中心芯結(jié)構(gòu)的編織繩常規(guī)上可用于多種應(yīng)用。一般而言，在各個已知的結(jié)構(gòu)中，經(jīng)編織的外部護(hù)套用于保護(hù)內(nèi)部的芯結(jié)構(gòu)免受例如磨損和環(huán)境應(yīng)力。中心芯結(jié)構(gòu)，無論是單個部件還是多根可纏結(jié)、編織和/或進(jìn)一步加捻(扭曲)的線，都對繩的強(qiáng)度和剛度做貢獻(xiàn)。因此，常規(guī)上，可通過改變芯的尺寸和構(gòu)造來增加繩的強(qiáng)度。在諸如大直徑繩索(rope)的應(yīng)用中，增加芯的直徑并因此增加繩索的直徑通常不對實(shí)用價值產(chǎn)生不利影響。然而，在需要小直徑(小于3mm)和高韌性的應(yīng)用中，通過增加繩的直徑來增加強(qiáng)度不是一種合乎期望的途徑。

已知雙編織結(jié)構(gòu)的常規(guī)繩，其中覆蓋物和中心芯各自被設(shè)計(jì)成分別承載很大一部分的拉伸載荷。這些可以小至約0.25英寸(約6mm)的直徑使用的繩索典型地用較低模量的纖維例如尼龍或聚酯制成。使用這樣的較低模量的材料，可通過適當(dāng)調(diào)適(調(diào)整)芯和護(hù)套股線的捻度、編織花紋(圖案)和鋪設(shè)角度來構(gòu)建其中縱向應(yīng)力載荷按比例(成比例)分擔(dān)的芯護(hù)套結(jié)構(gòu)繩。然而，當(dāng)構(gòu)造具有高強(qiáng)度的繩時，高模量材料例如高分子量聚乙烯(HMPE)或液晶聚合物(LCP)、芯和護(hù)套的幾何形狀不能容易地平衡縱向載荷，因此在常規(guī)的高韌性繩中，芯負(fù)責(zé)承載基本上所有的縱向應(yīng)力。

由常規(guī)的小直徑編織繩承載的拉伸載荷可能不均勻地分布在編織護(hù)套和中心芯構(gòu)件之間。結(jié)果，當(dāng)這些繩被拉伸時，編織護(hù)套和芯對拉伸力的施加具有不同的響應(yīng)。護(hù)套將獨(dú)立于中心芯構(gòu)件而對力做出響應(yīng)，導(dǎo)致中心的線相對于周圍的護(hù)套縱向移動。芯構(gòu)件，特別是如果由線構(gòu)造的話，也可在護(hù)套內(nèi)變平并自我重新分布，而不是保持圓形的橫截面形狀。

因此，在許多細(xì)編織物的非常細(xì)的繩(直徑小于約3mm)中，主要為了簡化結(jié)構(gòu)，一般可沒有芯部件，并且細(xì)的繩可被構(gòu)造成中空編織物。該方法的顯著缺點(diǎn)是，為了遞進(jìn)地增加這樣的小直徑繩的載荷能力，可將少量的纖維添加到每個編織元件。添加到每個元件保持結(jié)構(gòu)的總體扭矩平衡。因此，在12股的編織繩結(jié)構(gòu)中，每根股線將在尺寸上增加以實(shí)現(xiàn)繩強(qiáng)度的增加。當(dāng)以這種方式處理非常細(xì)的繩(即直徑小于3mm的繩)時，繩制造商必須考慮可用的增加的纖維旦數(shù)。例如，考慮到12股編織繩(其中每根股線都是100旦LCP纖維)，可用強(qiáng)度增加的下一個增量將是每根股線由兩根100旦的LCP纖維構(gòu)成的情況。然而，這種總纖維數(shù)的增加還導(dǎo)致原始直徑的約1.4倍的總繩直徑的增加。

因此，具有如下的用于非常細(xì)的和超細(xì)的繩(外徑1mm或更小)的結(jié)構(gòu)將是有利的，所述結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)用于拉伸載荷控制，使得全部拉伸應(yīng)力由繩的所有部件按比例地承擔(dān)，從而整體強(qiáng)度增加而很少或沒有直徑方面的相應(yīng)增加，其中拉伸力更均勻地分布在芯和護(hù)套部件之間，使得繩的整個結(jié)構(gòu)將一致地(共同地)響應(yīng)于拉伸力，而優(yōu)選地沒有繩的正常形狀的變形。而且，利用這樣的拉伸載荷控制的結(jié)構(gòu)，應(yīng)可獲得設(shè)定直徑的繩，該繩相對于相同直徑的常規(guī)繩具有增加的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。

因此，本發(fā)明的目的是使用高模量纖維設(shè)計(jì)外徑小于6mm的繩結(jié)構(gòu)，其中該設(shè)計(jì)導(dǎo)致拉伸載荷控制的結(jié)構(gòu)，使得拉伸載荷由繩的所有部件按比例地分擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容

這些和其他目的通過本發(fā)明來實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明的第一實(shí)施方式提供繩，其包括：

股線的管狀編織護(hù)套，其具有外表面、內(nèi)表面和由該內(nèi)表面限定(界定)并具有體積的中空部分；和