Синтетический трос

(51) О 9 Комитет Российской Федерации по цатентам и товарным знакам: РЕТЕН ИЗ ОПИ САНИ(21) 5017196/27 держащего в полимерной цепи (15 32) мас% (Щ 13.1291 бензимидазольных звеньев В качестве полимерно- (46) 30.11.93 Бка Май:, го покрытия использованы апифатические полиа- (76) Карчмарчик Олег Семенович ДиренкоЛюдми- миды, содержащие в повторяющихся полимерных лаЮсуфовна;ПетроваТатьянаЕвгеньевна;Боро-: звеньях (8 12) атомов углерода на один етом дин Александр Михайлович; Козлов Адольф. Федо- . азота при соотношении масс покрытия и сердечниРовичка (2 5 . 1, Синтетический трос способен дли- (И) СИНТЕТИЧЕСКИЙ ТРОС тельно эксплуатироваться при многократных знако- (67) Использование: в приводе узла записи уст- . переменныхизгибающихнагрузках Использование ройств вывода информации, Сущность изобрете- . троса данной структуры предотвращает износ дения: трое состоит из сердечника на основе троще.- талей механизма привода, а также снижает матеных крученых или некрученых арамидных нитей и риалоемкастьиупрощаеттехнологию изготовления полимерного покрытия,: Арамидные нити изготов- троса. 1 злф-лы, 1 табл.лены на основе гетероциклического полиамида, со- .Изобретение относится к конструкции нагрузкам, а также для снижения коэффицитекстильных длинномерных изделий, ис- ента трения 7.пользуемых в качестве тяговых устройств в Наиболее близким по технической сущрадиотехнической, радиоэлектронной, при- . ности к изобретению является канат. (трос) боростроительной промышленностях, в ча типа "Парафил" 31 диаметром более Б мм, стности заявляемый трос предназначен для состоящий из сердечника, изготовленного: использования в приводе узла записи уст- из крученых или некрученых нитей КЕВЛАР- ройств вывода информации. е . 29, свитых в пряди (стренги) и полимерного .Известен 11 металлический трос (диа- покрытия на основе найлона, полипропилеметр 45 и 55 мм), используемый в приводе 10 на (ПП), полиуретана (ПУ) или полиэфира узла записи устройства вывода информа- (ПЭ).ции, представльчощий собой скрученные . Несмотря на высокуюудельную прочно- вместе несколько проволок сть приведеннйх синтетических тросов (каИзвестен 21 также металлический натов), устойчивость к растягивающим трос (диаметр О,б.мм). используемый в 15 нагрузкам и низкий:коэффициент трения, качестве троса движения головки при- недостатком их является. невысокая уСтойнтера или плотера и состоящий из прово-. чивость к многократным знакопеременным лочного сердечника с полимернымизгибающим нагрузкам, особенно при экспокрытием на основе полиуретана (ПУф плуатациитаких тросов(канатов) вприводили найлона и спиралевидной обмоткой 20 ных устройствах с малым радиусом роликов из синтетических нитей. в узлах перемещения троса.Указанные металлические тросы устой- Целью изобретения является созданиечивы к постоянным нагрузкам. и имеют вы- синтетического. троса с диаметром до 1 мм сокую прочность и модуль. Однако, из-эа изгетероциклического полиамидного возначительной жесткости металлических 25 локна, способного длительно эксплуатиротросов происходит износ деталей.механиз- ваться при.многократных знакопеременных ма.привода, что приводит к быстрому выхо-изгибающих нагрузках, возникающих, наду их из строя. Кроме того, металлические .пример, в приводных устройствах переметросы достаточно дороги в значительной щения головки принтера или плотера.степени из-за трудоемкости процесса их из Это обеспечивается тем, что в.качестве готовления, сердечника используют высокопрочные выИзвестныЗсинтетическиеканаты(тро- сокомодульные нии на основе гетероциксы) на основе высокопрочных арамидных лического полиамида, преимущественно волокон различных структур, предназна- пара-структуры, содержащего в полимерченные для тяговых устройств и характери ной цепи 15 - 32 мас.ф бензимидазольных зующиеся высокой прочностью и звеньев,а в качестве покрытия - элифатичеустойчивостью к многократным знакопере- ский полиамид, содержащий в повторяю-, менным растягивающим нагрузкам, щихся полимерных звеньях 8-12Известный канат содержит сердечник в . углеродных атомов на один атом азота, видерасположенныхпараллельноосикана . Оптимальное соотношение масс полта некрученыя арамидных нитей и оплетку имерного покрытия и сердечника находится .из различных химических волокон, напри- в пределах 2-5;1.мер из нитей на основе политетрафторэти- Сердечник троса выполняют из нитей лена (ПТФЭ) или поливинилового спирта линейной плотности 6,3-58,8 текс, срощен- (ПВС)4) 45 ных с одновременной подкруткой по 1 - 4Известен канат, также состоящий из нити.сердечника и оплетки из синтетических ни- В таблице приведены примеры, иллюсттей 51, Для повышения степени реализации рирующие изобретение.прочности элементов. каната сердечник ка- Возможны различные варианты струк- ната предложено выполнять из крученых 60 туры сердечника троса:ниэкомодульных капроновых нитей и высо- сердечниктроса выполнен из некручекомодульныхарамидныхнитей, взятый воп- нцх нитей различной линейной плотности; ределенном соотношении; а оплетку - из при этом одиночные нити расположены пастабилизированных капроновых нитей. раллельно друг другу по всей длине тросаИзвестны также синтетические канаты 55 (см. примеры 11; 12; 25);на основе крученых арамидных нитей с сер- Сердечник троса выполнен из крученых дечником или без сердечника, пропитанные нитей (смпримеры 9; 10; 13);различными полимерами: ПУ, ПТФЭ и др. сердечник троса выполнен их крученодля повышения их стойкости к истиранию, и трощеных нитей, полученныхв зависимости устойчивости к многократным изгибающим от линейной плотности используемой нитии требуемого диаметра троса путем сращивания.исходных нитей имеющих правую (Е) крутку; по 3-4 с одновременной левой (Я) подкруткой (см. примеры 1-8; 14-24; 28-31). Для изготовления сердечника использовали комплексные нити с линейной плотностью 6,3 - 58,8 текс и диаметром волокна12-18 мкм, Крутка исходных нитей составляла 100 кр/м. Для изготовления крученотрощеного сердечника исходные нитидополнительно подкручивали на крутильной машине до величины 250 - 270 (Е) кр/м,а затем в зависимости от требуемого диаметра троса и линейной плотности нитистращивали по 3 или 4 с одновременнойлевой (Я) подкруткой до значений 250-270кр/м,В качестве материала покрытия сердечника заявляемого троса использовалиалифатические полиамиды: полигексаметиленсебацинамид (ПГСА),полидекаметиленсебацинамид (ПДСА), поли-лауриламид(ПЛА), содержащие в повторяющихся звеньях 8-12 углеродных атомов на 1 атом азота,причем полимерное покрытие составляло2-5 мас.ч. от массы сердечника.Нанесение покрытия осуществляли притемпературах несколько выше температурырасплава полимера путем прохождения нити через фильеру в головке зкструдера, Скорость прохождения нити выбирали взависимости от требуемого соотношениямасс сердечника и покрытия, молекулярноймассы полимера и .от других показателей.Режим охлаждения подбирали таким образом, чтобы предотвратить возникающиевнутренние напряжения в полимерном покрытии.Как следует из данных таблицы (см, примеры 1; 2; 5 - 8), при использовании для покрытия других типов полимеров, например,поликарбонатов, фторопластов, полисуль фонэ, полисилоксана и даже родственногозаявляемым полимерам, поликапроамида,усталостные свойства троса существенно(в 2-8 раз) ниже, чем у тросов, изготовленных с использованием заявляемых полиамидов.Разрушение троса с покрытием из этих 5 полимеров начинается с отделения покрытия от сердечника. его растрескивания на отдельные кольца длиной 0,5-3,0 мм с последующим разрушением сердечника вследствие выхода нитей на поверхность и 10 их истирания.Аналогичная картина разрушения наблюдается и в том случае, если сердечник троса изготовлен с использованием нитей на основе ПФТА (КЕВЛАР), не содержа щего бензимидаэольных звеньев, а полимерное покрьтие - на основе заявляемой группы полиамидов (прим.25; 26) или поликапрамида (прим.27).По-видимому, высокое сродство вы. бранной пары волокнистый сердечник - полиамидное покрытие обеспечивает наиболее благоприятное соотношение между деформационными свойствами покрытия и сердечника, и, тем самым, исключает рас трескивание покрытия после 1 млн, цикловнэгружения и перегибов,. Помимо повышения деформационнойустойчивости, использование троса заявленной структуры предотвращает износ де талей механизма привода, а также снижаетмэтериалоемкость и упрощает технологию изготовления троса.(56) 1, ТУ 6-12-31-731-9035 2. Европейская заявка г",0242306, МКИ;Е 16 6 9/04; 1987.3. "Сэньи Гаккэйси", 1989, т.40, Мг 4 - 5,с 362 - 365,4. Авторское свидетельство СССР40 М 727720. кл. О 07 В 1/ОО, 1980,5. Авторское свидетельство С С С РМ 1491065, кл, 0 07 В 1/00, 1987,6. Выложенная заявка Франции %2601393, М КИ: О 07 В 1/04, 1988.45 7, Европейская заявка %0252830, ИЗР.Р 9, 1988, 1987.Ю й о 1 М о. О 3 С.г Ф Я а о й й а О 1Ы Щ щ сащи Зло. йИ л Ос ) О О 3 а ;,ф 1 Хй йМоа .оЦР СР ЩЧз 3оо а Я Ф щ й а с ь Б л р л а о О Х Б с о с ООООООООООООООЗ ОО Ооо оооо оо оо о О Я О О О О О:О О СО О О сГ ОО О О Оо О О ОООфоооОфООООООООООйрр ОФВОоао ОО йоссс сслйфлосйжлСЧ.СЧ е- СЧ СЧ СЧ ф- СЧ э ло о л й й о о л о р с" т о с 1л т СфЗ Сф) С 9 Сф) Сб ф Сф) Сб СЪ Сф) Р) Сб С 5 Сб Сб Сф) ХфЪ Сф) С.г С 2 й, Л й, С Л ф Л Ю Е Ф л Ж й ю Ф Л М й. Л В.- СЧ С "СЧ О СО СМ Е Вг ц, гС СО,ф аг ф В Л СЧ СЧ СЧ СЧ Ю СЧ гщ О т %щамещФ% Ф т Я,ообооовьооьййавоэь СОвффвфлсОййййсф)съйффйй ОООООООООООООООООООО ВвфОВ 1 ффффафффОООО. Ф СЪ ф) Ф ф) С О ф- Сф) О ф- Л С О С СО Сф) й Л ллл лфлфалфффйвлйфл йэ МОсь ООООООООООО ОосОО. С СС:СС(С ссРе с-с :ссссГФ Ф63 ФО О ЭО О) С (о ж ю л йййй) - - -й л ж я ж ЮЮЖЖЖЮЮЮййв йюювыжСй ю см сч сч сч сч сч сч . в СЧ СЧ СЧ фСО й й Ф, . ЯЯЯ сй Фм Оз.оъ фФ с ссО м) 1 Й й с о о й оос хаас%" Ж (о Сф), О О 3 Ю Ю Ф 3 Й сч О сч сч О О сО м сфэ сакэ м м м (фФ сФ съ м сб и. м Ф ю с, ю ж м Ф сф). с" сссо сл сс с" р р су ее с 4с е а.ф сч с сч Фэ МО ЬаВОООВЭ сосожжмсосососолл ооооооооооо о со,о о с оо.дгфр мФ ф 4 фФ с 3 Ф". Й Ф Фййоъ огай сР 3 сч счсч см см.ЦО см ос ЦБо к2003749 Составитель И, ХоптянаяРедактор Л. Народная Техред М.Моргентал Корректор Н. Кешеля Тираж . Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035; Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Заказ 3312 Производственно-издательский коомбинат "Патент", г. Ужгород, ул., Гагарина, 101 формула изобретения1. СИНТЕТИЧЕСКИЙ ТРОС, состоящий из сердечника на основе трощеных крученых или некрученых арамидных нитей и полимерного покрытия, отличающийся тем, что арамидные нити выполнены на основе гетероциклического полиамида, содержащего в полимерной цепи, 15 - 32 мас,ф бензимидазольных звеньев, а полимерное покрытие выполнено иэ алифатических йолимеров; содержащих в: повторяющихся полимерных звеньях 8 - 12. атомов углероде на 1:атом аэотв,.приЪтом соотйошение масс покрытия и сердечника 2-5; 1. 2. Трос по п.1, отличающийся тем, что сердечник выполнен из крученых или не-. крученых арамидных нитей с линейной плотностью 8.3 - 58,8 такс. строщенных с одновременной подкруткой по 1 - 4 нити.