Ad Branger

Welkom Gast ( Inloggen | Registreer gratis )

Rating 5

Sleeven, Knopen En Naaien

Posted by Ad Branger, 26-12-2009, 10:48 in Sleeven, knopen en naaien

Dyneema

Vliegerlijnen worden tegenwoordig voornamelijk gemaakt van Dyneema. Dyneema is een geregistreerd handelsmerk van DSM en behoort met Spectra van Performance Fibers tot de groep zogenaamde “high modulus polyethylene” vezels. Het is de sterkste vezel ter wereld als we de gewichtsbasis als uitgangspunt nemen. Op die manier bekeken is het 15 maal sterker dan staal.

De belangrijkste eigenschappen van het in 1979 in Heerlen (!) uitgevonden Dyneema zijn de relatief zeer lage rek (minder dan 3%), zeer hoge breeksterkte en het lage gewicht. Verder is Dyneema net als Spectra zeer glad. Vanwege al deze gunstige eigenschappen is Dyneema voor ons de ideale vliegerlijn. Toch heeft Dyneema ook enkele minder gunstige eigenschappen. De Dyneema lijn (polyethyleen) is erg zacht, slijt snel en heeft een relatief lage smelttemperatuur waardoor Dyneema al bij temperaturen tussen 140 en 160 graden zal breken.

Rollen Dyneema vliegerlijnen.


Voordat Dyneema werd toegepast werden vliegerlijnen meestal gemaakt van nylon, polyester en Keflar. Deze voorgangers hebben veel hogere smelttemperaturen. Nylon en polyester smelten bij een temperatuur van ongeveer 250 graden en Keflar smelt pas (valt min of meer uit elkaar) bij een temperatuur van ongeveer 500 graden. We zullen bij de verwerking van Dyneema, naast alle positieve specificaties, ook met de minder positieve eigenschappen rekening moeten houden.

De kwaliteit van Dyneema lijnen wordt aangegeven met een SK-nummer. Hoe hoger dit getal, hoe beter de kwaliteit. Voor onze vliegerlijnen wordt meestal gebruik gemaakt van SK-65 en SK-75. De SK-75 is minimaal 10% sterker dan de SK-65. Dyneema met een lagere SK-waarde wordt gebruikt voor allerhande soorten touw, visnetten, kleding, etc.


De meerwaarde van het sleeven

Dyneema is vanwege de lage smelttemperatuur in feite ongeschikt om te knopen. Door belasting ontstaat er wrijving in de knoop waardoor de temperatuur snel zal oplopen. In feite zorgt de hoge druk tijdens de belasting ervoor dat de lijn smelt. Onze Dyneema vliegerlijnen, die een relatief kleine diameter hebben, worden daarom voor het knopen vaak voorzien van een sleeve.

Een sleeve is een holle mantel die over de vliegerlijn wordt geschoven.


Er zijn vele redenen voor het gebruik van de sleeve. De belasting wordt met een sleeve beter verdeeld in de knoop. Hierdoor zal de knoop minder snel los schuiven, ontstaat er minder snel wrijving en zal de lijn ter hoogte van de knoop ook minder snel smelten. De sleeve verhoogt de radius van de bochten in de knoop. Dit zal de belasting beter verdelen. De wrijving zal hierdoor verminderen, waardoor de temperatuur minder hoog zal oplopen. Ook voorkomt de sleeve slijtage aan de Dyneema lijn. Een sleeve zorgt er zodoende voor dat het sterkteverlies door de knoop of steek aanzienlijk wordt vermindert.

Drukverdeling in een knoop.


Een goede uitleg bij het sleeven wordt gegeven in het blog van Arend (Speedyeagle).


Naaien of knopen van vliegerlijnen

De meeste vliegerlijnen worden tegenwoordig voorzien van een sleeve aan de uiteinden. Het aardige van het toepassen van een sleeve bij een vliegerlijn, is dat hij er ook voor kan zorgen dat de knoop helemaal niet meer nodig is. Het gesleevde deel van de lijn laat zich namelijk eenvoudig naaien. Hoewel het, bij de in de buggywereld gebruikelijke dikte en sterkte van de lijnen, niet veel zal voorkomen dat een gesleevde lijn die geknoopt is op de knoop in het gesleevde deel zal breken is een gesleevde lijn die genaaid is wel degelijk sterker dan een gesleevde lijn die geknoopt is.

Genaaide sleeves bij Ozone lijnen.


Testen met diverse lijnsoorten hebben dit aangetoond. Bij zware belasting zal de gesleevde lijn met een knoop in de sleeve niet alleen eerder breken dan de genaaide uitvoering, maar ook meestal op de knoop breken. De gesleevde lijn die genaaid is, zal pas bij een hogere belasting breken en dat meestal doen op de overgang tussen het genaaide dubbele deel van de lijn en het ongenaaide enkele deel van de lijn. Het belastingsverschil kan oplopen tot wel 40% in het voordeel van de genaaide sleeve.

Het naaien van de sleevelijnen heeft aan de zijde van de vlieger verder nog als voordeel dat er minder kans is dat de toming achter de knopen blijft haken. Dat is vooral een pluspunt bij depowerbare vliegers. Deze vliegers hebben doorgaans een uitgebreider toomplan, dat ook nog eens complexer is (o.a. vanwege het gebruik van bijvoorbeeld pulleys, etc.).

Complex toomplan bij het UDS-systeem.


Een veel genoemd nadeel dat een lijn met een genaaide lus op een willekeurig punt halverwege de lijn zal breken, blijkt uit testen niet te kloppen. Indien de lijn niet halverwege beschadigd is, zal hij meestal breken aan het eind van de genaaide lus.


Easy Line Connectors

Flysurfer maakt veel gebruik van zogenaamde Easy Line Connectors. Deze connector wordt onder andere gebruikt vanwege het feit dat de lijnen op deze manier eenvoudiger zijn te bevestigen. In sommige situaties worden ze ook als stoppers gebruikt worden. Een belangrijke reden is echter ook dat de sterkte van het geheel op deze manier beter gewaarborgd blijft. In feite is dit een praktische toepassing van de radiustheorie.

Easy Line Connectors van Flysurfer.



Naaien of knopen van toomlijnen

Diverse onderzoeken hebben aangetoond dat een Dyneema toomlijn die genaaid is, bij een te hoge belasting praktisch altijd zal breken op de overgang van het genaaide en het niet genaaide deel. Dus niet bij de kattenklauw, maar op het punt waar de enkele lijn overgaat in het dubbele deel van de lus. Een kattenklauw is overigens per definitie een steek die er voor zorgt dat de belasting door twee delen van de lijn wordt opgevangen. De kans dat de, op dat punt dus dubbele lijn, op dat punt breekt is door die simpele theorie al klein geworden. Dat is een belangrijke reden dat een lijn zelden zal breken op een kattenklauw die zich aan het eind van een lus bevindt.

Leg je echter een knoop in het genaaide dubbele deel van de lijn dan zorgt de knoop voor een flinke vermindering van de sterkte. Die sterktevermindering kan oplopen tot wel 40%. De lijn zal in dat geval bij een te hoge belasting praktisch altijd breken op de knoop in het genaaide (dubbele) deel van de lijn. Het dubbele deel van de lijn is ter hoogte van de knoop dus zwakker geworden dan de enkele lijn. Leg je de knoop in het enkele deel, dan kan de sterkte ter hoogte van de knoop met soms wel 70% terug lopen. De lijn breekt in dat geval altijd op de knoop.

Nauwkeurig wordt de breeksterkte gecontroleerd.


Als een fabrikant tegenwoordig een topmatras op de markt zet, zal er, ondanks de hogere kosten, altijd een genaaide toming op gezet worden. Nog afgezien van alle technische voordelen van het naaien ten opzichte van het knopen van een lus ziet een genaaide lus er nu eenmaal ook veel mooier uit. Alleen al vanwege die reden zal ik nooit meer een lus in een toomlijn knopen, maar de lus (na het afstellen) altijd naaien. Veel matrassen zijn voor het instellen van bijvoorbeeld de instelhoek gelukkig voorzien van gebruiksvriendelijke manieren om de toming aan te passen zonder dat hier knopen voor nodig zijn.

Genaaide toomlijnen toegepast op mijn Passion 4.0



Loop Sleeve Protection



Als de lijn minder zwaar belast wordt, bijvoorbeeld in het geval van een toomlijn, is het sleeven minder noodzakelijk. Een ongesleevde Dyneema lijn, die met een kattenklauw bevestigd is aan de toomlus, kan jaren zonder problemen meegaan. Toch zijn er bij diverse paraglyders sleeves gebruikt om de lussen tussen de toomlijnen onderling te beschermen tegen slijtage. Verder zorgt dit ‘Loop Sleeve Protection’ systeem er voor dat, vanwege het verminderen van de wrijving, de maximaal toegestane belasting van de toomlijnen toe zal nemen.

Sleeves gebruikt bij toomlijnen.



Ommantelde toomlijnen

Misschien minder bekend, maar veel toomlijnen van Dyneema worden tegenwoordig ommanteld. Eigenlijk zou je kunnen zeggen dat dit Dyneema toomlijnen zijn met een sleeve van het begin tot het eind van de lijn.

Het ommantelen van de Dyneema toomlijnen wordt vanwege diverse redenen gedaan:

1. Vanwege diverse redenen wil men de toming tegenwoordig liever naaien dan knopen. Als je de toming wilt naaien, dan werkt dat simpelweg eenvoudiger met ommanteld materiaal dan met kaal Dyneema. De belangrijkste voordelen van het naaien van toomlijnen is hierboven reeds beschreven (verbetering van de breeksterkte, de genaaide toomlijn ziet er mooier uit en de kans is kleiner dat er lijnen achter knopen blijven haken, etc.).

2. De rek van ommanteld Dyneema is in verhouding met kaal Dyneema lager. Omdat de kracht per primaire toomlijn anders is, kan de invalshoek bij ongelijke rek wijzigen. Dit kan ongunstige gevolgen hebben voor het gedrag van een vlieger.

3. Kaal Dyneema heeft een relatief laag smeltpunt. Als er knopen in de toomlijnen gebruikt worden, zal er bij belasting wrijving in de knoop ontstaan waardoor de temperatuur snel zal oplopen. De ommanteling verhoogt de radius van de bochten in de knoop. Dit zal de belasting beter verdelen. De wrijving zal hierdoor verminderen, waardoor de temperatuur minder hoog zal oplopen.

4. De ommanteling dient als bescherming tegen UV-licht.

Strakke genaaide toming: genieten!



Rek

Rek heeft om verschillende redenen raakvlakken met het sleeven van de lijnen. Immers een Dyneema lijn heeft last van rek. Hoewel de rek van Dyneema lijnen in verhouding met polyester of nylon lijnen minimaal is (Keflar rekt overigens nog het minst van allemaal), heb je er toch mee te maken. Allereerst kom je het fenomeen rek tegen bij het maken van de keuze of je de lijnen gaat naaien of knopen. Indien vanwege de rek de lijnlengte gewijzigd moet worden, is de aanpassing bij een geknoopte lijn vaak sneller uit te voeren dan bij een genaaide lijn. Ten tweede heeft een ommantelde, in feite een volledig gesleevde, toomlijn aanzienlijk minder last van rek, dan een niet ommantelde toomlijn.

Bij het afmeten van de toomlijnen wordt rekening gehouden met eventuele rek.


In veel specificaties van lijnen kom je een rekpercentage tegen. Toch heeft het vermelden van een rekpercentage zonder daarbij iets te zeggen over de mate van belasting, sterkte of dikte van de lijn weinig zin. Als een leverancier een zelfde percentage rek vermeldt bij diverse sterktes van een lijn van een zelfde type, zoals veel gebeurd, is dat op zijn minst onzorgvuldig te noemen.

De sterkte, dikte en belasting van een lijn hebben allen een enorme invloed op het rekpercentage. Bij een maximale belasting zal de rek bijvoorbeeld veel groter zijn dan bij een halve belasting. Zo kan een Dyneemalijn van bijvoorbeeld 1 mm dik heel goed 2% rek hebben t.o.v. 1 % rek voor dezelfde kwaliteit Dyneemalijn van 2 mm dik. Dat is al een verschil van 100%. De rek van dezelfde Dyneemalijn van 1 mm, maar nu ommanteld, kan al dalen onder een 0,5%. Een maximaal belaste polyesterlijn (bijvoorbeeld Dacron) kan last hebben van meer dan 10 % rek. Wordt dezelfde lijn echter maar voor 30% belast dan is het goed denkbaar dat het rekpercentage daalt naar 3%. Hieronder is in een grafiek de invloed van de belasting op de rek zichtbaar gemaakt. De vermelde Cousin Dyneema lijnen zijn in dit geval ommanteld.

Invloed van de belasting op rek.


Ad Branger, 23 februari 2010



Comments

There are no comments on this entry


 
« Next Oldest · Ad Branger · Next Newest »