固定装置的制作方法

专利名称：固定装置的制作方法
技术领域：
这里描述的至少一个发明的一个实施方式涉及能够安全地吸收并消除与负载 (例如，下落物体或人)相关的能量的固定装置(securing device) 0
背景技术：
固定装置(例如，绳和线(line))通常用来固定物体和人，防止其运动或下落。示 例包括用于固定船舶的绳缆以及由登山者和建筑工人使用的安全绳索。帆脚索(sheet)和 网的形式的固定装置也可用来阻止降落或移动的物体和人。在这些情况的每个情况中，物 体或人可在固定装置上施加较大的力，这导致固定装置过早地断裂和/或对所固定的物体 或人产生伤害。例如，断裂的系泊缆(mooring line)的回击(lash back)会伤害断裂的绳 缆附近的人。而且，经由绳、线或网导致的作用于下落的人或物体上的突然的停止力，会伤 害所固定的人或物体。因此，存在对如下固定装置的需求，该固定装置为与固定装置相关的 或其附近的人和物体提供更大的安全保护。

发明内容
至少一个发明的一个实施例的目的是提供固定装置。至少一个发明的一个实施例的另一目的是提供这样一种固定装置，其对与安全装 置相关的和/或位于安全装置附近的物体和人提供更大的安全。在以下详细说明书中和在所附权利要求中，将使实施例的其它目的变得显而易 见。可在新的固定装置中实现以上目的，所述固定装置能够用作和/或整合成绳、线、 网、系索(lanyard)、帆脚索或其它能够用来固定物体和人并实现能量的吸收和消除的装置。在一个实施例中，固定装置能够用可适用于固定装置的预期使用的预定特性来伸 长并消除负载中的能量。固定装置的实施例可包括多个部件。此多个部件可包括至少一个 活性纤维部件，其包括可伸展的非弹性聚合物纤维，该可伸展的非弹性聚合物纤维当纤维 伸展时能够消除负载中的动能。此多个部件还可包括初始(initiating)纤维部件，其在允许活性纤维部件充分 延长之前在预定量的力的作用下断裂。例如，根据固定装置(例如，系泊缆)的预期使用， 在预定等级的力的作用下，初始纤维可适于断裂，并且允许活性纤维伸展且将回击最小化。 初始纤维部件也可在固定装置中使用，以防止固定装置过早地伸展。另外，固定装置可包括至少一个终止纤维部件，该终止纤维部件用于在活性纤维 部件伸展时进行初始地延长，不会完全消除负载中的动能。然而，在固定装置的长度具有预 定增加时，终止纤维部件可用来防止固定装置的进一步延长，并用来消除负载中的任何剩 余的动能(例如，使下落物体到达停止点)。另外，固定装置可包括填充材料，该填充材料用来将固定装置的延长过程中的活性纤维部件和终止纤维部件的捆绑或缠结最小化。


图1至图33示出了固定装置的实施例和/或固定装置的示例结构，可将所述固定 装置形成为更复杂的固定装置和使用固定装置的设备。图34示出了固定装置的实施例的示意图。图35示出了用来生产示例固定装置的编织机的示例结构。图36至图49示出了使用固定装置的示例的设备的示例。
具体实施例方式现在参考附图，尤其参考图34，其中示出了固定装置100的实施例的示意图。固 定装置的示例包括绳、线、网、系索和其它可用来固定物体和人的装置。这里描述的固定装 置100的实施方式在固定装置延长时，能够在一段时间周期上在负载的作用下伸展并消除 负载中的能量。负载的示例可包括下落的人或物体，该人或物体是经由安全绳、绳圈或系索 形式的所述固定装置的实施方式而被固定的。负载的示例还可包括经由系泊环(mooring loop)形式的所述固定装置的替代实施方式而固定至码头的系泊船(moored ship)。负载 的示例还可包括由复合加强材料、网和/或织物形式的所述固定装置的替代实施方式捕获 的飞行或运动的物体。通常，固定装置的实施例可用来安全地减小物体或人的动能，和/或 安全地消除该装置中累积的势能。这里描述的固定装置的实施例可用在与下落保护装置、登山设备、降落伞吊伞索、 安全带、安全护带、货物限制系统、军事人员空投、军用飞机的安全椅、体育竞赛的安全栅、 升降系统、系泊系统相关的应用中，或用在其中存在对阻止、减慢和/或停止物体和人的运 动的装置的需求的任何其它的应用中。在实施例中，固定装置100可包括至少一个活性纤维部件102，活性纤维部件102 在活性纤维伸展时能够在负载下伸展并消除负载中的动能。在一个实施例中，活性纤维部 件包括可伸展的非弹性合成聚合物纤维。能够用于这里描述的活性纤维部件的可伸展的纤 维的示例包括聚合物纤维，其包括聚酰胺(例如，尼龙)、聚酯、聚丙烯，或其它可伸展的、通 常非弹性的聚合物纤维，例如，所述聚合物纤维能够从喷丝头挤压出。在示例中，被选择为 与活性纤维部件的实施方式一起使用的聚合物纤维的具体类型可以是疏水的而不是亲水 的。如这里使用的，疏水聚合物纤维通常是排斥水的，并通常无法在水中溶解。例如，疏水 聚合物纤维的示例包括聚酯纤维和聚丙烯纤维。通常不疏水的聚合物纤维的示例包括尼龙 纤维。现代纤维生产设备的操作典型地用来抽出(伸展)由喷丝头产生的初始纤维，以 增加纤维的韧性。通常，聚合物纤维的抽出导致聚合物纤维中的分子变得更加纵向对准 (更定向)，这增加了纤维的韧性。然而，在所述固定装置的实施例中，活性纤维部件可包括 合成聚合物纤维，其在由喷丝头产生之后未被抽出(伸展)(例如，纤维中的分子基本保持 无定向)。如这里使用的，处于被抽出之前的状态中的这种聚合物纤维叫做未拉伸聚合物纤 维。所述固定装置的初始形式(在使用前)包括至少一个活性纤维部件，该活性纤维部件包括未拉伸聚合物纤维。固定装置的伸展(在使用过程中)导致未拉伸聚合物纤维伸展， 此伸展消除了负载中的导致固定装置伸展的能量。可用作固定装置的实施例中的活性纤维 部件的未拉伸纤维可具有无法恢复的延长范围，主要在多达150%至3000%或更大的范围 中。固定装置的实施例还可包括基本上未拉伸(例如，部分地抽出)的活性纤维部件。 此外，其它替代实施方式可包括具有未拉伸的聚合物纤维和基本未拉伸的聚合物纤维两者 的活性纤维部件。如这里使用的，未拉伸的聚合物纤维是在其初始挤出之后或此过程中在 长度上未抽出的聚合物纤维。另外，如这里使用的，基本上未拉伸的聚合物纤维是这样的聚 合物纤维，其能够进行的无法恢复的延长大于商业上可获得的POY纱线。在一个示例中，基 本上未拉伸的聚合物纤维所对应的纤维能够具有至少225%的无法恢复的延长。在这里描 述的实施例中，活性纤维部件包括以下纤维中的至少一种未拉伸的疏水聚合物纤维和基 本未拉伸的疏水聚合物纤维。这种活性纤维部件能够具有300%的无法恢复的伸展(例如， 是其初始长度的三倍)。在其它替代实施方式中，活性纤维部件能够具有600%或更大的无 法恢复的伸展。而且，在其它替代实施方式中，固定装置可包括多个不同的活性纤维部件，每个活 性纤维部件具有不同的抵抗特性、长度、直径、织法，和/或功能，以根据应用需求达到不同 的能量消除速度。在一个实施例中，固定装置100还可包括除了至少一个所述活性纤维部件102以 外的一个或多个部件，活性纤维部件102包括未拉伸的纤维或基本未拉伸的纤维。例如，附 加部件可包括至少一个第一初始纤维部件104，其将初始化能量吸收过程。可将这种初始纤 维部件设计为，在其允许活性纤维部件伸展很大量之前，在预定负载下断裂。对于诸如系泊 环的应用，初始纤维可适于在相对大量的力下断裂，从而允许活性纤维部件伸展并安全地 释放所连接的系泊绳中的势能。然而，在其它应用中，可使用初始纤维，其适于在相对少量 的力下断裂，以主要用来共同保持固定装置，并在装配或储存的过程中防止过早的伸展。在实施例中，附加部件可包括至少一个终止纤维部件106，终止纤维部件在固定装 置延长预定长度之后接收负载。对于诸如安全绳或系索的应用，终止纤维部件可适于将负 载中的剩余动能消除至零点，以使下落的物体或人停止和/或在停止之后固定物体或人。在实施例中，初始纤维部件和终止纤维部件可包括具有高韧性的合成聚合物。结 果，这些附加部件伸展的能力可以基本上小于活性纤维部件伸展的能力。在实施例中，终止 纤维部件可包括高韧性聚酯或芳纶(例如，凯夫拉尔)或其它能够在固定装置延长一定量 之后阻止固定装置上的负载的高韧性聚合物。而且，在实施例中，初始纤维可包括聚合物， 例如，聚酯、聚乙烯或其它能够用作保险线(fuse)的聚合物，保险线在预定量的负载下断 裂，以使得固定装置能够开始延长。可以多种不同的方式装配固定装置的终止纤维部件(和/或其它纤维部件)，例 如在具有重叠的压实层、线圈或褶皱的结构中；或在具有压缩织物的结构中。通过这些所 述结构，使得终止纤维部件(和/或其它纤维部件)能够解压缩、解开，和/或打开，不伸展 且基本不进行能量吸收和消除，直到达到固定装置的预定长度为止(例如，直到相应部件 的编织层变得更纵向地定向或部件的压实层完全解开或打开为止)。因此，固定装置的终止 纤维部件(和/或其它纤维部件)可延长(不伸展)，同时其它纤维部件(例如，活性纤维部件)伸展。当伸展的部件达到断裂点时，可将一个或多个其它部件构造为，也达到其最大延 长长度(不伸展)。如果达到其最大延长长度(不伸展)的部件与终止纤维部件相应，那么 其可具有足够的韧性，以阻止固定装置进一步延长或在完全停止之后固定固定装置。然而，如果不伸展地达到其最大延长长度的部件与另一活性纤维部件相对应，那 么其可能开始伸展，以继续进行消除能量。因此，固定装置可能能够使用多个活性纤维部 件，其分阶段在固定装置的不同预定延长点处开始伸展。这种多级固定装置可使得固定装 置能够在比仅具有一个活性纤维部件的固定装置更长的长度上执行能量消除。而且，每级 可包括具有不同阻力特性的活性纤维部件。例如，每个后续的级可包括对伸展具有逐渐更 大的阻力的活性纤维部件，以实现导致固定装置延长的物体或人的逐渐更大程度的减速。为了用编织物(braid weave)形成终止纤维部件(和/或其它纤维部件)的压实 层，纤维的编织图案可使纤维定向，使其沿更接近垂直于而不是平行于固定装置纵向方向 的方向而延伸。当固定装置延长时，织物中的纤维方向可枢转，以更接近平行于纵向方向地 延伸。在延长过程中，编织部件的外径的尺寸也可减小。可通过使部件定向在压缩布置中(例如，通过使其定向在线圈和/或折叠结构 中)，来形成未编织的压实部件。固定装置的延长导致解开、松开和/或展开部件。为了防止当固定装置伸展时固定装置的一个或多个部件捆绑或缠结，固定装置 100的一个实施例可包括填充部件108，该填充部件108在固定装置的初始(未延长)形式 的长度上延伸，以将固定装置的一个或多个部件分离。这种填充部件可包括聚乙烯泡沫或 其它重量相对轻且柔性的材料，该材料能够在使用装置之前占据固定装置的内部空间，并 且，该材料是这样一种材料其在装置延长时以不会干扰固定装置的其它部件的延长的方 式分裂。图1至图33示出了固定装置的各种实施例和/或可整合在用于更复杂的固定装 置和使用固定装置的设备中的固定装置中的部件的示例结构。因此，虽然图1至图33所示 的每个示例在这里指的是固定装置，但是，将理解，图1至图33所示的每个示例也可相当于 用于建造更复杂的固定装置的固定装置材料或部件。参考图1，示出了包括三个部件的纱线形式的固定装置的一个示例，所述三个部件 包括初始纤维部件10、活性纤维部件11和终止纤维部件12。这些纤维部件均可包括用纺织 方法制造的多股线绳，所述方法装配多组聚合物纤维的线。如图1所示，在此示例中，可将 终止纤维部件缠绕在另两个纤维部件周围。还将理解，此固定装置可包括不止一种类型的 纤维。还将理解，可混合并匹配纱线和/或纱线中的线绳的任何组合，以实现特定的结果。 例如，图1所示的特定纱线可用于机织织物或针织织物。图2示出了纱线形式的示例固定装置的另一结构。这里，纱线由初始纤维部件13 和活性纤维部件14制成。图2所示的纱线可用作用于构造更复杂的固定装置的主要构件。图3与图2的相似之处在于，其代表用于产生更复杂的固定装置的主要构件纱线。 在此实施例中，纱线包括缠有终止纤维部件16的活性纤维部件15。如这里使用的，部件(例如，活性纤维部件、终止纤维部件和初始纤维部件)可具 有与一种或多种纤维、绳、纱线和/或能够编织、机织、缝合或用其它方式整合在固定装置 中的另一构件相应的形式。
图4是在系索中使用的示例固定装置19的侧视图。这里，固定装置包括终止纤维 部件23，该终止纤维部件是在标准方平组织中编织以形成外套(jacket)21的多条纱线的 形式。另外，在此实施例中，固定装置可包括活性纤维部件20，该活性纤维部件20是在套 21的编织物内平行延伸的多条经纱的形式。图5是固定装置19的轴向视图，其示出了在活性纤维部件纱线20周围编织的套 21的终止纤维部件纱线23。如图5所示，可将套21构造为，在活性纤维部件纱线20附近 包括足够的空间24，以允许活性纤维部件20具有最小阻力地从套21的终止纤维部件纱线 23伸展。图6是图5的放大图，示出了具有在其周围编织有终止纤维部件纱线23的活性纤 维部件纱线20，并且，示出了它们之间的间隔或结构公差(容差，allowance) 24。图6还示 出，活性纤维部件纱线20本身由多股活性纤维部件的线25构成。而且，图6示出，终止纤 维部件纱线23本身由多股终止纤维部件的线沈构成。标号27示出了活性纤维部件纱线 20和终止纤维部件纱线23之间的空间或结构公差。如图4所示，在实施例中，在相对于固定装置19的纵向轴线22成大角度17、18(例 如，在30至90度之间)地延伸的方向上，编织终止纱线。当固定装置延长时，编织端移动 或枢转以减小角度17、18，从而更接近于相对于纵向轴线22平行。由于织物的机械特性，终 止纤维部件纱线通常变得尽可能直。而且，当固定装置延长时，终止纤维部件纱线压缩活性 纤维部件纱线20周围的空间M。因此，可将图6所示的固定装置的实施例构造为，在活性 纤维部件纱线20周围提供空间24，以允许具有足够的空间，使得活性纤维部件纱线在套19 或终止纤维部件纱线23收缩其之前伸展所需的量。空间M的大小可基于所使用的活性纤 维部件的类型、织物的类型(例如，绳与机织织物)以及所需总延长的距离而改变。图7示出了包括三个不同部件(活性纤维部件纱线30 ；终止纤维部件纱线31 ；和 填充部件32)的双编织绳形式的固定装置四的示例的剖面图。可将终止纤维部件纱线31 编织成空心套观。填充部件32可包括用来保留活性纤维部件纱线30和终止纤维部件纱 线31之间的前述空间或结构公差的泡沫材料。当在终止纤维部件纱线30周围编织套的同 时，可将填充部件32供应至编织机中。填充材料32增加套四的芯部的体积，这使得套的 内径基本上大于活性纤维部件纱线30的外径。填充部件32可以是任何不会明显影响固定 装置的延长机械特性(mechanics，结构)的材料。因此，对于填充部件32，可使用泡沫材料 或容易破坏且不会干扰固定装置的其它部件的其他材料。图8是图7所示的固定装置四的横截面。图8示出，活性纤维部件纱线30可包 括活性纤维部件的线33。而且，图8示出，终止纤维部件纱线31可包括终止纤维部件的线 34。在此实施例中，也可编织活性纤维部件纱线30。图8还示出了填充部件(例如，泡沫材料柱)的布置示例，该填充部件定向在活性 纤维部件纱线30周围的位置，以消耗所编织的或聚集的活性纤维部件纱线30的外径35和 套观的内径36之间的空间。图9示出了一体式编织绳形式的固定装置39的示例。图10、图11和图12示出了 固定装置39的横截面视图。在此实施例中，固定装置39的编织物中的每条纱线40包括许 多喂入丝(feed yarn)41，其本身包括许多纤维的线(fiber strand)42，43。在此实施方式 中，喂入丝41可以是活性纤维部件的线42和初始纤维部件的线43在一捆中的组合。在此结构中，初始纤维部件可用作保险线，该保险线在(延长和/或力的)预定点处断裂，在断 裂时，活性纤维部件开始伸展，直到其断裂且释放为止。图13示出了由复合纱线50构成的三股绳形式的固定装置49的另一实施例。图 14和图1 5是图13的固定装置49的横截面视图，并示出，复合纱线50由活性纤维部件纱 线52和初始纤维部件纱线53的单层(single lay) 51形成。图15示出，每条活性纤维部件纱线52由活性纤维部件的线M构成。而且，每条 初始纤维部件纱线53由初始纤维部件的线55构成。图16示出了三股绳形式的固定装置58的实施例。这里，用活性纤维部件来形成 固定装置的外层57。固定装置的中心包括具有盘绕结构的终止纤维部件纱线56。当外层 57 (由活性纤维部件构成)伸展时，终止纤维部件纱线56的此压缩盘绕结构能够解开并展 开。在此实施方式中，在终止纤维部件纱线56变得完全解开的时间点，固定装置58的延长
将停止。图17和图18示出了固定装置59的实施例，在该固定装置59的形式中，编织套62 由编织在两条绳(一条绳61由初始纤维部件制成，一条绳62由活性纤维部件制成)周围 的终止纤维部件构成。在此实施方式中，由初始纤维部件构成的绳61用作保险线，当施加 预定量的力时，保险线断裂。绳61的断裂允许由活性纤维部件构成的绳62伸展，并使得固 定装置59能够延长。在固定装置59的延长过程中(并在绳62的伸展过程中)，外套展开。 当外套变得完全展开时，其停止固定装置的延长(和绳62的伸展)。图19至图21示出了由复合纱线70制成的机织织物形式的固定装置69的实施例。 如图21所示，复合纱线70由两种类型的纱线构成由活性纤维部件的线71构成的活性纤 维部件纱线72 ；和由初始纤维部件的线73构成的初始纤维部件纱线74。图22和图23示出了机织织物形式的固定装置68的实施例，所述机织织物由代替 图19至图21所示的复合纱线的替代的不同类型的纱线制成。如图22和图23所示，替代 的不同类型的纱线包括以下纱线由活性纤维部件的线71构成的活性纤维部件纱线75 ；和 由初始纤维部件的线73构成的初始纤维部件纱线76。图M和图25示出了由替代的不同类型的纱线制成的机织织物形式的固定装置67 的另一实施例。这里，替代的不同类型的纱线包括以下纱线由活性纤维部件的线71构成 的活性纤维部件纱线75 ；和由终止纤维部件的线78构成的终止纤维部件纱线77。图沈和图27示出了不同状态中的固定装置67。图沈示出了在未延长状态中使 用之前的固定装置的一部分。这里，将活性纤维部件75示出为是未伸展的，并且，将终止纤 维部件77示出为是盘绕的和/或压缩的。图27示出了在施加力之后的固定装置的一部分， 该力的施加将装置延长至其最大长度。这里，将活性纤维部件75示出为是在伸展之后的， 并且，将终止纤维部件77示出为是展开的。图观和图四示出了由复合纱线80制成的针织织物形式的固定装置79的另一实 施例。如图四所示，复合纱线80由缠绕在活性纤维部件81周围的终止纤维部件82构成。图30和图31示出了缝编(stitched bonded)织物形式的固定装置89的另一实 施例，通过将终止纤维部件纱线83编织或缝合成无纺布织物84来制造缝编织物。如图31 所示，无纺布织物可由活性纤维部件纱线85构成。而且，无纺布织物可由双部件粘合纤维 86构成，双部件粘合纤维86由高熔点聚合物87和低熔点聚合物88构成。这里，双部件粘合纤维83的内核可由高熔点聚合物87形成，并且，双部件粘合纤维83的外套可由低熔点 聚合物88形成。可将两个活性纤维部件(纱线85和双部件粘合纤维86)混合在一起，并 使其延伸通过加热滤器，加热滤器导致低熔点聚合物熔化并将整块物体组合在一起。固定装置89的此实施例的最终形式可以是能够伸展的平面织物。织物的伸展导 致终止纤维部件的编织物伸展并延长。一旦终止纤维部件达到其最大针织织物伸展量，织 物便将停止伸展。图32是一个示例固定装置90的侧视图。这里，固定装置包括由多条在标准方平 组织中编织的终止纤维部件纱线94构成的外套92。在此实施例中，固定装置可包括多条经 纱形式的隔开的初始纤维部件纱线96，所述经纱在套92的编织物内平行地延伸。如图33 所示，在套的芯部内，固定装置90可包括由活性纤维部件纱线99的扁平编织物构成的活性 纤维部件98。在固定装置的此实施例中，可将初始纤维部件纱线96粘结至套92中的终止纤维 纱线94，以将固定装置以压缩且稳定的形式保持在一起。当用来阻止下落的物体或人时， 下落的物体或人的初始力将导致初始纤维断裂，这使套自由展开，并使活性纤维部件98伸 展。活性纤维部件98的伸展消除物体和人中的动能。然后，在达到套的最大展开量时，套 将使物体和人完全停止。示例 1进行了图4所示的固定装置19的测试示例。为了进行此测试示例，活性纤维部件 纱线20由平行缠绕的具有大于8. 5活性延长的活性延长因子的13端的1727丹尼尔聚酯 (denier polyester)形成。而且，在此测试示例中，外套(终止纤维部件21)由每英寸扭曲 1. 25转的、具有0%的活性延长的10端的1000丹尼尔高韧性聚酯形成，每个线轴中的2条 纱线的编织比例大于1. 1，以M个载体五月柱(carrier maypole)编织。对下落72英寸的 220磅的重物来测试所产生的固定装置。从74. 25英寸的初始长度，固定装置延长41. 2英 寸的总长，以停止测试重物的下落。示例 2进行了图7所示的固定装置四的测试示例。为了进行此测试示例，活性纤维部件 纱线30由65端的1727丹尼尔聚酯形成(该1727丹尼尔聚酯的活性延长因子大于8. 5活 性延长)，每个线轴1条纱线，以45度角编织，每英寸扭曲1. 25转，且以M载体五月柱编 织。终止纤维部件纱线31由30端的1000丹尼尔高韧性聚酯形成(其具有0%的活性延 长)，每英寸扭曲1. 25转，每个线轴具有1条纱线，其具有大于1. 1的构造比例和16个载体 五月柱编织。填充部件32包括4个端部，3/8英寸的聚乙烯泡沫支持杆(backer rod)。用 下落6英尺的距离的220磅的测试重物来测试固定装置的此示例。从73. 76英寸的初始长 度，固定装置经历34. 25英寸的总延长，以停止测试重物的下落。示例 3进行具有与图32所示固定装置89相似的构造的固定装置的测试示例。为了进行 此测试示例，活性纤维部件98由田纳西州约翰逊城(Johnson City, TN)的FIT纤维公司制 造的3430丹尼尔的无定向(未拉伸)聚丙烯纱线构成。将活性纤维部件98预先装配成由 66载体扁平编织物中的226380的总丹尼尔构成的包芯纱(core yarn)。经纬密度(pick count)产生大约45度编织角的紧密编织物，产生用作具有1.5英寸的近似宽度的包芯纱的活性纤维部件98。而且，在此测试示例中，外套92(包括终止纤维部件纱线94)由商标为凯夫拉尔 (Kevlar)的芳纶构成，其由弗吉尼亚州里士满市(Richmond，VA)的Ε. I Dupont de Nemours & Co.制造。将终止纤维部件纱线94的编织物构造为具有3000丹尼尔类型的四凯夫拉尔 (3000 denier type 29 Kevlar)的一端。初始纤维部件纱线96相当于这样的复合初始纤维部件纱线，其构造为具有300 丹尼尔的平行缠绕的双部件皮芯纱的4端；以及之前讨论的3430丹尼尔无定向聚丙烯的4 端。双部件皮芯纱由田纳西州约翰逊城的FIT纤维公司制造的熔点为480华氏温度的聚酯 芯和熔点为107华氏温度的聚乙烯套构成。在套92的构造过程中，在恒定张力下，将复合初始纤维部件纱线96供应入12个 经管中(经管装配至Ratera，^载体，140mm五月柱编织机)。在恒定张力下，将包括活性 纤维部件98的预先装配的包芯纱供应入套的编织物的中心中。在包芯纱上和在包括复合 初始纤维部件纱线96的经纱周围，编织套92的终止纤维部件纱线94。对个线轴均包括终 止纤维部件纱线94的单一一端。然后，用改进的编织物染料形成具有1. 5英寸的内径的外套92。将染料设计为，使 终止纤维部件纱线94的每个连续层前进。修改编织机的启动设置(takeoff)以适应扁平 结构，并且，其装配有一对热辊，该一对热辊环绕初始纤维部件纱线96的外皮并将它们粘 结至套92的，使最终产品稳定，用于进入成品单元的附加处理。在此示例和/或其它示例中(其中，在活性纤维部件芯部周围编织套)，可在进入 编织模具之前对活性纤维部件施加粘合剂。图35示出了编织机150的示例，其构造为，在活 性纤维芯部巧4周围的改进的编织染料(braiding dye) 152上编织终止纤维套。在此示例 中，可将喷射装置156定位为，当芯部进入编织机150时，用粘合剂158涂覆活性纤维芯部 154的外部。在此示例中所使用的粘合剂可包括能够沿着芯部将套保持在适当位置并防止 终止纤维套的过早延长的粘合剂。然而，该粘合剂必须还能够在预定量的力的作用下使在 套和芯部之间的粘合剂的粘结结合断裂，以允许套和芯部的延长。例如，在系索的情况中， 可使用这样的粘合剂其将使得套和芯部之间的粘结结合能够响应于人下落的初始力而断 裂。可在系索应用中使用的粘合剂的示例包括Simalfa X357，其是丙烯酸树脂和合成橡 胶分散在水中的水性粘合剂，其由位于新泽西州07506霍索恩市林肯街15号(15 Lincoln Street, Hawthorne, NJ 07506)的 Alfa 粘合剂公司提供。可在用于固定人、船或其它物体的多种不同类型的设备中使用之前的固定装置示 例。例如，可将图32所示的固定装置90整合在图36所示的保险环200中。这种环可包括 由示例的固定装置90构成的环，固定装置90经由紧固件208与钩子210连接。图37示出 了在被夹紧或向下卷曲的紧固件208将固定装置90的相对端202 —起保持在钩子上之前 的保险环200的侧视图。例如，紧固件208可包括齿206，其嵌在固定装置90中，以将保险 环保持在一起。与钩子210相对的保险环的一端204还可包括加固材料212，以将在保险环 与锚点、另一钩子或其它支撑物连接的位置处的对保险环的损坏最小化。另外，可用用于安 全识别的颜料(例如，黄色)和/或其它用于磨损保护的材料涂覆固定装置90。图38至图44示出了使用一个或多个前述固定装置的设备的其它示例。例如，图 38示出了包括固定装置的系泊环300，该固定装置被构造为用于将系泊缆312安装至如图40所示的系泊柱311。在使用中，系泊环300可以相当于保险线，该保险线在预定量的力下 提供延长，以将系泊缆的利用多余力回击的断裂最小化。图39示出了系泊环300的横截面视图。在此示例中，系泊环由防回拉套构成，其 包围初始纤维部件302和活性纤维部件303的连续环的部分。初始纤维部件302可以是三 股绳的形式，其端部共同接合成连续的环。活性纤维部件303也可以是三股绳的形式，其端 部共同接合成连续的环。在此示例中，防回拉套可由机织尼龙或其它能够包围初始纤维部 件和活性纤维部件的材料构成。当初始纤维断裂时，防回拉套包含断裂的初始纤维，并防止 对邻近的人或物体出现损伤或损害。然后，活性纤维可伸展，以减小系泊缆312中的力。图41示出了包括示例固定装置的绳索保险线400的示例。绳索保险线由聚集的或 压缩的机织管402构成，机织管402在401处固定至其本身，以形成连续的环。如图42所 示，机织管可包围多股活性纤维部件403的线/纱线以及一条或多条初始纤维部件404的 线/纱线。图43示出了绳索保险线400的内横截面。与之前描述的系泊环一样，活性纤维 部件403和初始纤维部件404可具有接合在一起以形成连续的环的端部。在此示例中，当 初始纤维部件响应于预定量的力而断裂时，活性纤维部件在聚集的机织管展开成完全展开 的管的过程中可延长。活性纤维部件的延长用来使物体减缓对绳索保险线施加力。当机织 管达到其完全展开结构时，其用来停止绳索保险线的进一步延长。图44示出了包括示例固定装置502的安全系索500的替代示例。这里，系索可由 固定装置502构成，钩子514和516安装至系索每端。固定装置可由聚集的机织管501构 成，机织管501由终止纤维部件构成。如图45所示，聚集的机织管501可包围初始纤维部 件512和活性纤维部件513，其端部也固定至钩子514、516。在此示例中，当初始纤维部件 响应于预定量的力而断裂时，活性纤维部件可在聚集的机织管展开成完全展开的管的过程 中延长。活性纤维部件的延长用来使物体减缓对系索施加力。当机织管达到其完全展开结 构时，其用来停止系索的进一步延长。图46示出了包括示例固定装置603的安全系索600的另一替代示例。这里，系索 可由固定装置602构成，钩子614和616安装在系索每端。固定装置可包括两个平行的机 织网601，机织网601由端部安装至钩子614、616的终止纤维部件构成。固定装置还可包括 端部安装至钩子614、616的活性纤维部件602。图46示出了在使用之前的具有聚集折叠形 式的两个机织网601的系索和在延长之前的活性纤维部件602。图47示出了在使用之后的 具有展开形式的两个机织网601的系索和被延长的活性纤维部件602。图48还示出了图 47所示的系索的展开形式的横截面视图。将理解，没有按比例绘制图46至图48。在示例 实现方式中，延长形式的安全系索600可以是非延长形式的安全系索的长度的若干倍。如图49所示，活性纤维部件602可由编织成绳索或其它形式的活性纤维部件的线 /纱线611构成。另外，系索600可包括穿过活性纤维部件绳延伸的初始纤维部件的线/纱 线612，初始纤维部件的线/纱线612具有安装在钩子614、616上的端部。在此示例中，当 初始纤维部件响应于预定量的力而断裂时，活性纤维部件可在两个聚集的机织网展开成完 全展开的形式的过程中延长。活性纤维部件的延长用来使物体减缓对系索施加力。当两个 机织网达到其完全展开结构时，其用来停止系索的进一步延长。因此，实施例的固定装置实现了至少一部分上述目的，消除了在使用现有装置和 系统中遇到的困难，并获得了这里描述的有用的结果。
在以上描述中，为了简洁、清楚和理解的目的，已经以作为实施例的方式描述了某 些术语。然而，这并不意味着有任何不必要的限制，因为这种术语用于描述性目的，并且，旨 在宽泛地对其进行解释。此外，这里的描述和图示是通过示例来进行的，本发明不限于所示 或所述的特征。此外，在权利要求中，应将任何被描述为用于执行功能的装置的特征解释为，包括 本领域技术人员已知的能够执行所述功能的任何装置，并且，不应认为其限制于所示或所 述的用于执行以上描述中的所述功能的特定装置或仅限制于其等同物。已经描述了本发明的特征、发现和原理，将在权利要求中阐述本发明的构造和操 作方式、所获得的任何优点和有用结果；新的和有用的结构、装置、元件、布置、零件、组合、 系统、设备、操作、方法、处理和关系。
权利要求
1.一种设备，包括 固定装置，包括活性纤维部件，其中，所述活性纤维部件包含以下纤维中的至少一种未拉伸的疏水聚 合物纤维和基本上未拉伸的疏水聚合物纤维，其中，所述活性纤维部件用来响应于负载而 伸展；以及以下部件中的至少一个终止纤维部件，其中，所述终止纤维部件处于压缩状态中，并用来延长至一定长度，所 述终止纤维部件在该长度用来防止第一活性纤维部件响应于负载的进一步伸展；以及初始纤维部件，其中，所述初始纤维部件用来断裂并允许所述第一活性纤维部件响应 于负载而伸展。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述固定装置包括所述终止纤维部件和所述初 始纤维部件。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述设备相当于系索，其中，进一步包括至少一 个钩子，其中，所述固定装置的至少一端安装至所述至少一个钩子。
4.根据权利要求3所述的设备，进一步包括两个钩子，其中，所述固定装置包括由所述 终止纤维部件构成的两个聚集的编织网，其中，所述两个聚集的编织网的相对端被安装至 所述钩子，其中，所述活性纤维部件和所述初始纤维部件的相对端被安装至所述钩子。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述活性纤维部件是编织绳的形式。
6.根据权利要求1所述的设备，包括终止纤维部件，其中，所述终止纤维部件是围绕所 述编织绳延伸的编织套的形式。
7.根据权利要求1所述的设备，进一步包括将所述编织套的至少一部分粘结至所述编 织绳的粘合剂。
8.根据权利要求6所述的设备，其中，所述固定装置进一步包括在所述活性纤维部件 和所述终止纤维部件之间的所述编织套内延伸的填充部件。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述填充部件包含泡沫材料。
10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述活性纤维部件包含聚丙烯。
11.根据权利要求1所述的设备，包括终止纤维部件，其中，所述终止纤维部件包含芳纶。
12.根据权利要求1所述的设备，包括初始纤维部件，其中，所述初始纤维部件包含聚
13.根据权利要求1所述的设备，其中，所述活性纤维部件用来无恢复地延长至少 225%。
14.一种方法，包括编织活性纤维部件的线，其中，所述活性纤维部件包括以下纤维中的至少一种 未拉伸的疏水聚合物纤维；和基本上未拉伸的疏水聚合物纤维，其中，所述活性纤维部 件用来响应于负载而伸展；在所述活性纤维部件周围形成编织套，其中，所述编织套由终止纤维部件构成，其中， 所述终止纤维部件处于压缩状态中并用来延长至一定长度，所述终止纤维部件在该长度用 来将所述活性纤维部件响应于负载的进一步伸展最小化。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，(b)包括形成其中具有初始纤维部件的编织 套，其中，所述初始纤维部件用来断裂并允许所述第一活性纤维部件响应于负载而伸展。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，(b)包括形成在所述编织套和所述活性纤维部 件之间具有填充部件的编织套，其中，所述填充部件用来响应于所述编织套的延长而分裂。
17.根据权利要求14所述的方法，进一步包括，在所述活性纤维部件周围形成所述编 织套之前，对所述活性纤维部件施加粘合剂。
全文摘要
本发明提供一种固定装置，其由活性纤维部件和终止纤维部件与初始纤维部件中的至少一个组成。活性纤维部件包括以下纤维中的至少一种未拉伸的聚合物纤维和基本上未拉伸的聚合物纤维，其中，第一活性纤维部件用来响应于负载而伸展。终止纤维部件处于压缩状态中并用来延长至一定长度，终止纤维部件在该长度用来防止第一活性纤维部件响应于负载的进一步伸展。初始纤维部件用来响应于预定的力而断裂并允许第一活性纤维部件响应于负载而伸展。
文档编号D07B1/04GK102089473SQ200980127343
公开日2011年6月8日 申请日期2009年7月17日 优先权日2008年7月18日
发明者托马斯·W·费尔德斯 申请人:托马斯·W·费尔德斯