[发明专利]在绞车滚筒上卷绕和解绕合成绳索的方法

说明书

本发明涉及一种在绞车滚筒上卷绕和解绕合成绳索的方法，其中绳索沿滚筒的宽度以基本恒定的速度往复地螺旋形卷绕，使得在绞车的盘绕状态下滚筒包含多层绳索。

本发明还涉及一种绞车组件。

绞车是一种用于拉进(卷起)或放出(缠出)或者调节绳索或丝绳(也称为“缆绳”或“线缆”)的“张力”的机械装置。绞车总是包含也被称为绞车滚筒的卷筒。更复杂的绞车设计具有齿轮组件，并且可以通过电力、水力、风力或内燃机驱动来提供动力。适用于合成绳索的绞车例如从US-7.134.645中已知。

合成绳索的使用是众所周知的，诸如由UHMWPE(例如Dyneema)制成的绳索，该绳索具有与相同直径的钢丝绳一样的强度，但每单位长度的重量只为约10％。特别地，合成绳索的有利的单位长度重量比在深海、采矿和起重机应用中很有利。这些应用需要相对较长的绳索长度，即，例如大于1000米。具有这样相对较长的长度的合成绳索的绞车用于降低和提升所搬运的负荷的力量远低于具有相同长度的钢丝绳的绞车中所用的力量。有效载重也能大幅增加。

WO2008/040349描述了一种提升装置，其具有带卷轴或滚筒的框架。提升线以所述线以彼此相邻的线匝排列的方式，一层或多层地卷绕在卷轴上。

在用于储存多层绳索的绞车上的合成绳索的缺点为，合成绳索很滑和/或形状不稳定。如果多层绳索以如US-7.134.645或WO2008/040349中所示的模式储存，存在的风险是，在绞车的卷绕和解绕期间绳索将滑移，这样是危险的并且不期望的，特别是如果绳索两端中的一个带有负载时。绞车上的合成绳索的第二个缺点是，绳索趋向于埋入下面的绳索层中，因此减小了绞车系统(绳索和绞车)的稳定性。

因此，本发明的一个目标是提供一种在绞车的滚筒上卷绕和解绕合成绳索的方法，其中合成绳索的滑移和/或埋入的可能性被减至最小。

该目标可以通过根据本发明的方法来实现，其中绳索的绕圈之间的间距为绳索直径的至少0.5倍。

通过使绕圈之间的间距等于或大于绳索直径的0.5倍，产生了使合成绳索上下相互间和/或在滚筒表面滑移的可能性最小化和/或使合成绳索的埋入的可能性最小化的绳索的盘绕和交叉模式。优选地，绕圈之间的间距在以正向螺旋模式盘绕的第一层中和以反向螺旋模式盘绕的第二层中以及任何其他后面的层中都基本上恒定。由于该恒定并且与绳索直径相比相对较大的绕圈之间的间距，第二层的每个绕圈交叉跨过第一层的一个绕圈两次。第二层的每一个随后的卷绕将以类似的方式盘绕，即，各绕圈将交叉跨过第一层的一个绕圈两次。在这种方式中，第一层的各绕圈都在交叉处被第二层的绕圈锁住。这种卷绕或盘绕模式持续到每一个随后的层中，从而使多个层可以被储存在绞车滚筒上，并且使滑移和埋入的风险最小化。

此外，通过根据本发明的方法，绳索在每一层中均匀地分布在滚筒表面，最终成为包含多个绳索层的圆柱形件。由于滚筒的直径随各层增加，所以在不同层中绕圈相互交叉的位置自动移位，导致绕圈交叉点在滚筒表面更均匀的分布。

优选地，绳索的绕圈之间的间距基本上等于绳索的直径，因为这样产生最均匀的盘绕和交叉模式以及因此产生最均匀的在整个滚筒表面上的绳索分布。

在本说明书的上下文中，“绳索”包括缆绳、丝线和类似的伸长拉伸元件。“滚筒”包括可以绕其卷绕绳索的任何卷线筒或卷轴。

绳索的“直径”指的是在绳索的长度的横向上测量时绳索的最宽尺寸。如绳索不是完美的圆形时，即当绳索具有椭圆形的形状时，或者当绳索的形状有些不规则时，这特别适用。本领域技术人员可以容易地测定绳索的直径。

合成绳索指的是用合成纱线制成的绳索。可用于根据本发明的绳索的合成纱线包括已知用于全合成绳索中的所有纱线。所述纱线可包括由聚丙烯纤维、尼龙纤维、聚酯纤维制成的纱线。优选地，使用高模量纤维的纱线，例如液晶聚合物(LCP)、芳族聚酰胺、高分子量聚乙烯(HMwPE)、超高分子量聚乙烯(UHMwPE)和PBO(聚(对苯撑-2，6-苯并二噁唑))纤维的纱线。高模量纤维优选地具有至少2MPa的拉伸模量。

本文中“纤维”被理解为细长体，其长度尺寸远远大于宽度和厚度的横向尺寸。因此，术语“纤维”包括丝、带、条、条带、带以及其它具有规则或不规则横截面的物体。纤维可以具有连续的长度(在本领域中被称为丝)或不连续的长度(在本领域中被称为定长纤维)。定长纤维通常是通过剪切或拉断丝而得到。本发明目的的纱线是含有多根纤维的细长体。

如果绳索中使用的纱线是高分子量或超高分子量聚烯烃的凝胶纺丝纤维的纱线(优选HMwPE或UHMwPE纱线)，将得到最好的结果。