JP2004525024A - 可撓性流体収容船舶用端部分及びその作製方法 - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
本発明は、大量の流体、特に海水の密度よりも小さい密度を有する流体、より詳しくは真水を輸送及び収容するための可撓性流体収容船(時に以下「FFCV」と呼ぶ)、及びその作製方法に関する。
【背景技術】
【0002】
積荷、特に流体又は液体積荷を収容及び輸送するための可撓性コンテナの用途が周知である。水中、特に海水中で流体を輸送するためにコンテナを使用することが周知である。
【0003】
積荷が海水よりも小さい密度を有する流体又は流体化された固体である場合、剛性のばら荷はしけ、タンカー又は収容船を使用する必要はない。むしろ、可撓性収容船を使用して、ある位置から他の位置に曳航又は押し動かすことが可能である。このような可撓性の船は剛性の船に対し明白な利点を有する。更に、可撓性の船は、適切に構成されるならば、積荷を取り除き帰航のために格納した後に、それら自体の巻き上げ又は折り畳みが可能である。
【0004】
世界中において、危機的に真水を必要としている多くの地域がある。真水は、氷冠及び氷山の採取が大きなビジネスとして急速に出現しているような商品である。しかし、真水が獲得された場合、意図する行き先に向けたその経済的な輸送が問題となる。
【0005】
例えば、現在、氷冠の採取業者は、真水を輸送するために150,000トンの容量を有するタンカーの使用を意図している。明らかに、この問題には、このような輸送手段の使用に含まれるコストのみでなく、その帰航、新鮮な積荷の荷下ろし、積み込みの追加出費が含まれる。可撓性コンテナ船は、空にしたとき、押し潰して、例えば、荷下ろし地点にそれを引っ張っていったタグボートに格納することができ、この点に関して出費を低減する。
【0006】
このような利点があるが、経済性により、可撓性コンテナ船内に輸送される容積が、輸送費用を克服する程度に十分であることが指定される。従って、ますます大型の可撓性コンテナが開発されつつある。しかし、長年にわたって開発が行われているが、このようなコンテナに関する技術的な問題がなお存在する。この点に関して、可撓性収容船又ははしけの改良が、米国特許第2,997,973号、第2,998,973号、第3,001,501号、第3,056,373号、及び第3,167,103号に教示されている。可撓性収容船の意図する用途は、通常、海水の比重よりも小さい比重を有する液体又は流体化可能な固体を輸送又は貯蔵するためである。
【0007】
液体又は流体化可能な固体の密度と比較した海水の密度は、部分的又は完全に充填されたバッグが海水内に配置されて、曳航されるときに、積荷が可撓性輸送バッグに浮力を提供するという事実を反映している。積荷のこの浮力はコンテナに浮揚を提供し、ある海港から他の海港への積荷の船積みを容易にする。
【0008】
米国特許第2,997,973号において、曳航手段に接続されるように適合された流線形の突起部を有する天然又は合成ゴム含浸布のような可撓性材料の閉鎖チューブを備える船、及び船の充填及び排出を可能にするように船の内側と連通する1つ以上の管が開示されている。浮力は船の液体内容物によってもたらされ、船の形状は船が充填される程度に左右される。引き続き、この特許は、チューブとして織られた単一の織物から可撓性輸送バッグを製造できることを示唆している。しかし、この特許は、このような大きさのチューブで達成される方法を教示していない。明らかに、このような構造体は継ぎ目の問題を扱うであろう。バッグは、防水材料製のパッチを共に接続する縫製又は他の手段によりパッチワーク式に典型的に製造されるので、継ぎ目は商業用の可撓性輸送バッグに一般に見られる。例えば、米国特許第3,779,196号を参照されたい。しかし、バッグが繰り返して高い負荷を受けるとき、継ぎ目がバッグ不具合の原因となることが知られている。継ぎ目の不具合は、シームレス構造体で明らかに避けることができる。しかしながら、特にそれらの成形において、継ぎ合わせた構造物は異なる長所をそれに持つであろう単一の織られた布の代わりである。
【0009】
この点に関して、1994年11月1日に発行された「プレスフェルト及び製造方法」と表題された米国特許第5,360,656号は一般に付与され、参照することによってその開示はここに組込まれ、細長い布が螺旋状に織り上げられるプレスフェルトの基礎布を示す。
【0010】
布の長さは、糸材料の細長い布の個々の螺旋回転の長さによって決定されるであろうし、またその幅は螺旋回転数によって決定される。
【0011】
端部継ぎ目は、例えば、不織布材料あるいは可溶繊維を有する不織布材料の縫合、溶解及び結合(例えば、1998年2月3日に発行された「クロス抄紙機のための超音波継ぎ合わせに接するストリップ」と表題された米国特許第5,713,399号で述べられるような超音波結合、は一般に付与され、参照することによってその開示はここに組込まれ)によって達成することができる。
【0012】
その特許はプレスフェルト用の基礎布の製造に関するが、当該技術は、輸送コンテナ用の十分に強固な管状構造物を作製する出願を有しているかもしれない。更に、輸送コンテナでの使用を意図したなら、細長い布間の滑らかな変化が望まれる場合にはプレス布ではなく、これは特別な関係ではなく、また異なる連結方法(オーバーラップ、縫合、接合、ステープル留め等)が可能である。他のタイプの接着は、当業者に明白かもしれない。
【0013】
更に、前述されたように、シームレスの可撓性コンテナが好ましく、また先行技術中で言及されているが、このような構造物を製造するための手段は困難を有する。これまで指摘したように、大型の可撓性コンテナは概して共に縫着又は接合されたより小さな部分で製造された。これらの部分は水に対して不浸透性でなければならない。典型的に、このような部分には、不浸透性材料から作製されないなら、取り付ける前にそのような被覆を容易に付与できるであろう。被覆は、スプレー又は浸漬塗装のような従来の手段によって適用し得る。
【0014】
別の問題は、コンテナ端部を密閉する方法、特に端部で所望のテーパになった場合である。端部部分を別々に作り、管状構造物にその部分を付けることができかぎりは、それらの例は前述の応用及びそこで引用した参照で述べられた、管状構造物自体から端部部分を形成し、所望の形状(つまり円錐形等)を形成することは望ましいかもしれない。この点では、例えば、1961年8月29日に発行されたホーソーン出願の米国特許第2,997,973号は、所望の形状を提供するために接着又は縫合された両端で布のひだつけ使用を示す。
【特許文献1】
米国特許第2,997,973号明細書
【特許文献2】
米国特許第2,998,973号明細書
【特許文献3】
米国特許第3,001,501号明細書
【特許文献4】
米国特許第3,056,373号明細書
【特許文献5】
米国特許第3,167,103号明細書
【特許文献6】
米国特許第2,997,973号明細書
【特許文献7】
米国特許第3,779,196号明細書
【特許文献8】
米国特許第5,360,656号明細書
【特許文献9】
米国特許第5,713,399号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
従って、このような構造体及びFFCVが機能する環境に付随する前述の問題を克服する大量の流体を輸送するためのFFCVの必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【0016】
従って、本発明の主な目的は、海水の密度よりも小さな密度を有する特に真水を含む積荷を輸送するための比較的大きな布FFCVを提供することである。
【0017】
本発明の更なる目的は、所望の方法でそれらの端部をシーリングする手段を有する当該FFCVを提供することである。
【0018】
本発明の更なる目的は、テーパの当該FFCVの端部をシーリングするための手段を提供することである。
【0019】
本発明の更に別の目的は、荷重をFFCVに有効に分布するように、当該FFCVの端部をシーリングするための手段を提供することである。
【0020】
これらの及び他の目的及び利点は本発明によって実現される。この点に関し、本発明は、300フィート以上の長さと40フィート以上の直径とを有するFFCVを作製するために織布又はスパイラルに形成されたチューブの使用を考える。このような大きな構造体は、製紙業者のクロスを織る機械で織ることができる。時に先端及び尾部と呼ばれるチューブの両端、又は船首及び船尾は、ひだ付け、折り畳みあるいは直径を減少させる別の方法、また接合、縫合、ステープルあるいは機械的結合により維持することを含む一つの手段によってシールされてもよい。特に、前述特許はチューブ又は螺旋状の形成したものを固定させてもよい端部部分の使用を表したものであるが、本発明はチューブ自体から端部部分の製造に関する。大型、恐らく40〜75メータ以上で一定の円周を有しているチューブが形成された場合には、それにエンドキャップ又は曳航部材を付けるのを可能にするために、円周縮小へ減少することが必要である。そうしている間、ユニット化された構造を維持している間は、それは円錐又は船の船首のような端部部分を形作ることが望まれる。螺旋状に形成されたFFCV中でこれをするいくつかの方法は、前述の引用文献1の出願で示された。代替方法は当該明細書中で示される。
【0021】
応力集中を回避する所望の意向を抱いていると同時に、いくつかの方法が考えられる。第1の方法は、上方へ折り畳みとチューブの両端にひだをつけることを含んでいる。ひだは、所望の機械的結合を固定することができるように、それが端部に近づくとオーバーラップする範囲が増加するのを備え、チューブの端部部分の長さにわたって伸びる。ひだをつけた当該目盛は、滑らかな変移及び前部と後部の両方で円錐に形成されることを可能にする。更にひだは、積み重ね中あるいはグループ中でそれら自身にて折り畳みられた布の折り目でもある。更にひだは、両端を例外として、チューブを充填することで拡大する、チューブの全長にわたって膨張するかもしれない。適所にひだをしっかり固定するための適切な手段が提供される。
【0022】
第2の方法は、徐々に折り目の範囲を増加させる焦点に沿ってチューブを折り畳むことによって所望のテーパへ船首を形作り、その後、容易に折り目に関する端部をしっかり固定し、またそれをしっかり固定するのを含んでいる。適切な曳航棒は船首に付けられてもよい。
【0023】
第3の方法は、その円周を縮小するためにチューブの端部にスプロケット又は歯タイプの配置を含んでいる。この点で、布は、チューブの円周と直交する半径方向に上向きに延長する部分を折り畳んだ。最小から最大まで増加する折り目の範囲の位置では機械的な端部クロージャー装置が結合する。
【0024】
第4の方法は、チューブの端部円周に付近に適所に機械的に固定された星形パターンをなした布の放射状の折り目を含んでいる。
【0025】
第5の方法は、チューブを作製する、織り、撚り合わせ及び編み製法の間にチューブの端部でテーパの形成を含んでいる。例えば、管状の織り製法では、テーパは、連続して起こる方法中で縦糸を削除又は除去し、かつそれらを縛ることにより作製することができる。
【0026】
第6の方法は、心棒の周囲をチューブの端部で布を集め、それを折り返し、かつ機械的にそれをしっかり固定することを含んでいる。
【0027】
もちろん、全ての場合に、積荷を充填及び排出するために、米国特許第3,067,712号及び第3,224,403号で示されているような一つ又は複数の開口部が提供される。
【0028】
従って、本発明によってその目的及び利点が実現され、図面に関連して本発明の説明を行う。
【発明を実施するための最良の形態】
【0029】
FFCV10は、一般に不透過性の繊維チューブから構成されるように意図される。チューブ又は管状構造物12の形状は様々であり得えるけれども、チューブは一般に(図1)円筒状で実質的に均一な直径(周囲長)を有し、かつ各端部14と16が閉ざされシールされる。それぞれの両端14及び16は、説明するように任意の数で閉じてもよく、それは本発明で指図される。結果として得られる不透過性構造物は、輸送及び貯蔵のために折り畳まれるかあるいは巻き上げられる程度に十分に可撓性でもある。
【0030】
本発明のFFCV設計についてより詳細に説明する前に、ある設計要因を考慮することが重要である。曳航負荷の均一な分配及びFFCVの安定性は、FFCVの寿命及び性能にとって重大である。
【0031】
曳航力は、曳航速度の機能として最小限にされるべきである。一般に、FFCVは、潜水艦のように見えることを目指している。これはFFCVがテーパな船首及び船尾を有していると言うことである。安定性は曳航において重要であり、くねりとして既知の現象は制御不可能なシヌソイダル振動を経てFFCVを破壊し得る。FFCVの形状は、バッグが曳航中に安定しているかどうかで決定される。
【0032】
前述の特許出願はFFCVの設計において重要な様々な力について論じているが、一方、本出願はFFCVの船首及び/又は船尾を閉じる方法に関する。本発明は、応力集中ないしは別の方法でチューブの完全な状態を傷つけるのを回避すると同時に、テーパ構造物を考えている。更に、テーパ部分は、特に応力負荷が最も高い船首部分は複数の布で作製され、チューブに不可欠であるため、またチューブ自体からそれを形成することによって、形成されてもよい。そのような複数の布は、FFCVがその上に置かれた負荷を分配することを可能にし、個別の端部キャップを固定する必要を回避する。
【0033】
これを考慮して、私たちは、今、FFCVを構成するチューブ12の一般的な構造に向かう。この点に関して、前述の第2の利用で示されるように、チューブ12はシームレスで織られてもよい。更に、完全な状態の部材としてシームレスに編み又は撚り合されるかもしれない。抄紙用布を作製すためにアルバニー・インターナショナルによって所有され操作されたもののような大型な繊維織機は、そのような大きなチューブ12を織ることが可能である。その成形での特殊性、使用される材料、繊維及び被覆等は、前述の利用で述べられており、従って、ここでは繰り返さない。あるいはまた、チューブ12は、前述の引用文献1の出願及び参照することによってその開示はここに組込まれた1994年11月1日に発行された「プレスフェルト及び製造方法」と表題された米国特許第5,360,656号で述べられたような螺旋成形加工を含む方法で作製されてもよい。
【0034】
チューブ12が本質的に細長い円筒状の布であるので、その参照に記述された製造方法はFFCV10のためのチューブ12を作製するために利用することができる。チューブ成形での特殊性、使用される材料、布ストリップ及び被覆等は、前述の利用で述べられており、再びここでは繰り返さない。
【0035】
前述の特許出願に記述されるような方法でチューブ12の端部が密閉される一方、本発明に関する端部部分を作製する他の方法は下記に記述される。
【0036】
この点では、図2A及び2Bが参照される。示されたFFCV10は、チューブ12及び一般に船首14及び船尾16(これらの図では不図示)として指定される端部部分を含んでいる。示された構造物は、チューブ12を円錐形の船首14及び/又は円錐形の船尾16に変換することを可能にする。ひだをつけることは、チューブ12の端部をより小さな直径に変換する手段である。ひだ18はチューブ12の円周の周りに形成され、チューブ12の端部がテーパのようになることを可能にする。
【0037】
例として、チューブ12の円周長が40メータであると仮定する。チューブの両端が2メータの円周を有するより小さな直径にされる必要があると仮定する。この例において、同サイズのひだは合計40のひだがあるような状態になるであろう。各ひだは同サイズで与えられ、各ひだのユニットサイズはチューブ端部で密封される表面の1メータの1/20(5センチメートル)を含むはずである(2メータの円周は40のひだで割られた)。
【0038】
本来の円周が40メータだったので、各ひだは1メータの折り畳まれた又はひだをつけた布を含んでいるはずである。気密面に露出された布の量が5センチメートルであるので、布の95センチメートルはひだの残存折り畳み部分を形成する。
【0039】
ひだ18は、右回り方向あるいは左回り方向のいずれかで作製することができる。ひだ18は、右回り及び左回りのひだの組み合せで作製することができる。ひだ18は同サイズか不同サイズであり得る。更にひだ18は、端部部分又は船首14に沿って目盛りを付けてもよい。それは、図2B中で示されるような端部20での最も大きなオーバーラップを有する端部20から最も遠くの小さなオーバーラップである。
【0040】
更にひだ18は、チューブ12の軸へある角度でそれらが形成されるような状態になることができる。FFCVに液体が充填され曳航される場合、これらの角度のあるひだ18はより均一な応力分布を考慮に入れられそうである。
【0041】
図2C中で示されるように、ひだ18’は、布自体が寄せ集められ折り畳まれた場合、折り畳まれた布のグループ又は積み重ね(4段で示された)の形状をとるかもしれない。折り畳の他の変化は当業者には明らかである。
【0042】
ひだをつけた設計は、曳航応力を分配する有効な手段を提供する。概して船首と船尾の応力は少量の布に集中する。ひだをつけた設計は、曳航応力を扱うために船尾と船首でより複数の布を提供する。曳航応力は、FFCVの船首及び船尾で最も高いので重要である。
【0043】
ひだがつけられた構造物は、手動あるいは機械化されたひだをつける機械の補助のいずれかで作ることができる。両方の製造方法は、ひだが設計によって形成されたことを特徴づけられるような、布で作製されたことを所望している。例えば、一つは、ひだのサイズ、ひだの方向及びひだの角度を含む、ひだをつけるレイアウトを示すチューブ12の印かもしれない。
【0044】
FFCV10の船首14及び/又は船尾16の両端20は、ひだ18及び18’をしっかり固定する機械的なクランプあるいはバンド22を提供する。更に端部取付物24も提供される。そのような取付物24はひだがつけられた両端に付けられる。使用の間は要求されるように、取付物はFFCV10を密閉又は開口することができる。取付物24は、内部的と外部的の両方に露出した構成部分を有しているかもしれない。これらの構成部分は、組み立てられた時、FFCVへバルブ及び/又はホースを付けるあるいは組込む手段になるであろう。粘着性のシーラントは、FFCVを構成する取付物24とひだ18の間に防水シールを作り出すために使用される。更にこれらのシーラントは、取付物24が付けられる場所でひだ18の内側で布の接触している表面を密閉するために使用される。
【0045】
更に、ひだは図3A−3C中で示されるようにチューブ全体が船首から船尾へひだがつけられたような状態にすることができる。この配置では、ひだは本質的にチューブ12の軸と平行である(図3Aを参照)。FFCV10が充填された時(図3Bを参照)、ひだはFFCVの中心で広がり、しかしFFCV10の船首14及び/又は船尾16の近くでは折り畳まれ続ける(図3Cを参照)。
【0046】
今、FFCVの船首及び/又は船尾を形成するための代替方法に向かうと、この点に関して図4A−4Hが参照される。目的の例として、FFCV10は、最大円周が62メータでかつ船首から船尾の長さが150メータを有すると仮定される。FFCVの船首14及び/又は船尾16は、クランプあるいはバンド22及び船首(あるいは船尾)コネクターあるいは直径で2メータ長の取付物24を有している。図4Aは、FFCV10の縦方向の横断面図を示す。FFCV10の船首14は、周囲の水表面まで上昇する。対照的に、船尾16はわずかに水に沈められる。図4Aでは2つの距離が表示された。L1は、FFCV10の上部中央に沿って船首14から船尾16への走行距離として示される。L2は、FFCV10の下部中央に沿って船首14から船尾16への走行距離である。L2は、FFCV中のテーパ形状によりL1より長い。
【0047】
図4Bは、図4A中での同じFFCV10の上面図を示す。図4Bでは、2つの等距離が表示されL3として示された。L3はL1又はL2より長い。要約すると、L3はL2より長く、またL2はL1より長い。
【0048】
図4Cは、FFCVの船首で直径2メータの本質的に強固なコネクター25を示す。この図は、FFCVの布がそれに付けられる場合の、コネクター25の外部の円周を示す。コネクター25上の、上部中央26、下部中央28及び上部中央26と下部中央28の間で等距離の2つの他の位置(右舷及び左舷)30と32、の4つの位置を示す。
【0049】
図4Dは、船首及び船尾コネクター25に付けられるチューブ12を示す。チューブ12は、しぼんだ上側が覆われた布の最全面で折り畳まれた位置を示す。距離L1、L2及びL3は図4A中で示されるものと同じである。これらの距離の印は、図4C中で示される4つの位置を備えた方法とまさに一致する。例えば、図4C中で示される上部中央26は、距離L1の船首部分のための付属装置位置である。図4C中で示される下部中央28は、L2の船首部分のための付属装置位置である。図4Cの中で示される2つの他の位置(右舷及び左舷)30、32は、2つのL3距離の右舷30及び左舷32の部分のための付属装置位置である。
【0050】
4つの焦点(34−40)が、チューブ12の上部表面中で示される。2つの焦点34及び38が船首14に、また2つの焦点36と40が船尾16に示される。これらの焦点は、論じた折り畳み操作中に使用される。もう4つの焦点がチューブ12の底側に位置し、かつここに引用された同様の数値、しかしながらプライム符号を備えた(つまり38’)で示される。これらの追加の焦点は、チューブ12の上側の焦点に対応する同様の位置を有している。それらがテーパの形状を決定するので、全ての焦点位置は重要である。
【0051】
船首と船尾の布の形状は、位置30と32の間で矯正され及び/又は角度を付けられる。これは、切断あるいは目的にふさわしい他の手段により達成されてもよい。チューブ12の全布が船首又は船尾コネクター25への末端形状で付けられしっかり固定された場合、切断端部の形状は、ほとんど先端が丸い船首及び船尾を作製することを意図している。用語の先端が丸いは、FFCVの主軸にほとんど垂直な末端端部接続を達成することを指している。コネクター25は、主軸に正確に垂直であることは要求されない。
【0052】
図4Dでは、図4C中で示されるコネクター25に図4D中で示されるチューブ12の最初の付属装置が示される。図4D中で示される付属装置(42−48)の4つの位置が表示される。チューブ12の布は、布にビードした端部を含む従来技術を使用してコネクター25にボルトで締められ、かつ接着剤で接着される。布の大部分は、コネクター25にまだ接続されていない。
【0053】
図4Fは、コネクター25に付けられる折り畳みを容易にする部材50−56を示す。これら折り畳みを容易にする部材は、コネクター25に付けられることになっている布を右回りに左回りに折り畳むことを容易するために使用される三角形の形作られた付属装置である。布の部分は、各折り畳みを容易にする部材50−56に付けられた。この付属装置はボルトで締められ、かつ接着剤で接着される従来方式を使用して達成される。各四分円中の布の結着していない部分の内部表面58は、互いに密閉される。布の他の部分と異なり、ビードした端部を要求しない布で覆われた部分は結着しない。
【0054】
一旦シーラントが布の結着していない部分の内部表面58に適用されたならば、布の結着していない部分は、各個々の折り畳みを容易にする部材の内部あるいは付近で折り畳まれた布が引き寄せられ又はぎっしりと収めるように折り畳まれる。折り畳みは、少なくとも3つの方法で達成されるかもしれない。第1の方法は、図4G中で示されるような螺旋に布形成するために、それ自体の上に布を丸めることである。第2の方法は、振動させる方法で布を前後に折り畳むことである。第3の方法は、コンパクトな構造物を作製させるために振動させる及び螺旋の折り目を組み合せて使用することである。一旦折り畳みが完了していれば、端部構造物全体は適所に機械的にしっかり固定される。構造物をしっかり固定するのは、コネクター25の周りでしっかり締める周辺のクランプ又はストラップ22である。あるいはまた、折り目は適所に布をボルトで締めることによりしっかり固定することができる。最終結果は図4H中に示される。
【0055】
適切に折り畳むことは、折り目が2つのパラメーターに基づいて形成されることが要求される。第1のパラメーターは、各折り目の焦点である。図4D中で示される焦点は、各折り目の長さ及び方向を決定する。第2のパラメーターは、図4G中で示されるような最初の折り目幅である。最初の折り目幅は、折り畳みを容易にする部材の内部にどれくらい引き寄せて折り目を収めるに適合するかで決定される。折り目幅とテーパの形状を決定する焦点位置の組み合せで達成される。
【0056】
他の実施形態の場合のような折り畳み技術の重要な利点の1つは、FFCVの船首及び船尾中に保持された強度である。船首及び船尾中に保持された大量の布は、運搬が容易な手段を提供し、かつFFCV10の全体にわたって曳航負荷を分配する。大量の布に関する曳航応力の分配は、摩耗を最小限にし、FFCV10の寿命を延長する。折り畳むことは、更に全面的な構造物中のある硬直さを提供し得る。この硬直さは安定した曳航特性をもたらすことができる。
【0057】
折り畳むことは、収容又は輸送のために構造物を巻き取ることができるような方法で達成することができる。折り畳むことが可能な方法は複数の変形がある。例えば、船首又は船尾の付属装置位置の数は、ほんの1つ又は6つと同数又はそれ以上でありえる。更に、独立した折り目の個数は、数を変えることができる。焦点の位置は、時にはテーパで異なる形状を達成するために変えることができる。折り畳みを容易にする部材は必須ではないが、もしそれらが使用される場合、それらの形状は一つが折り畳まれた布の中で達成しようとしている所望の効果によって変えることができる。
【0058】
折り畳み技術の重要な様相は、積荷の漏れ及び汚染を防止する結着していない布の内部表面の密閉である。有効な密閉は、機械的なファスナー、接着又は目的に適した他の手段によって達成することができる。
【0059】
上記の焦点は本質的に船首14側にある。船尾16は、上述された同じ原理に従う。船首14と船尾16の間の差異はテーパ形状かもしれない。
【0060】
今、更なる実施形態に向かうと、船首14及び/又は船尾16でFFCV10の円周を縮小するために、図5−5Bが参照される。あらためて、目的は端部部分を作製するために使用されるチューブ12の元のままの状態を傷つけずに、円周を縮小したテーパな両端を作製することである。この点に関して、図5中で示されるように、船首14は複数の半径方向に伸びる折り目又は布の歯60を含む。これらの折り目は、円周の近くで伸びて複数の端部クロージャー装置62によって位置に維持される。
【0061】
この点では、装置62がより詳細に示される場合、図5A及び5Bが参照される。
【0062】
示されるように、装置62は、2つの隣接した折り目70及び72のそれぞれの側の支持物に沿って先端69を有する最初に折り畳むための支持物68でもたらされる歯64及び66がある構造物を含む。布の外側に、装置62は、部材74のような強固な歯、好ましくはボルト78が通り抜ける口径76を備えたアルミニウムのような金属を含む。
【0063】
布の内部には布の内部部分を部材70のような歯に従わせる可撓性の成型品80がある。成型品80は、それが布の中をボルト78が通過後に部材74にボルトで締められることを可能にする、ボルト収容部材又は金属挿入物82を含有しており、また布が所望の形状に一致する位置にある。2つの周辺に伸び密閉するビード84は、ボルト78の一方の側及び部材74と成型品80の間に位置する。
【0064】
図5で見ることができるように、位置で中間折り畳みを維持する役目をする隣接した部材であるので、部材62の配置により、それはボルトで締められるために他の折り畳まれるすべてのものを考慮に入れる。
【0065】
更に、チューブ12の円周が縮小されるためいくらか左右することは、折り目の深さ及び使用される部材62の数に影響するであろう。
【0066】
図5C中で示されるように、チューブ端部での放射状の折り目又は歯の使用は、充填され本来の円周に到達するまで徐々に外側へ伸びる折り目によって定義される布の裏側のラインに沿っての寄せ集めに帰着する。従って、円錐形の船首14は形成される。同じことは、取付物等の上に据え付けて追加された適切な端部クロージャーを備えた船尾で行うことが可能である。
【0067】
すぐ前に前述した方法の変形は、図6A及び6B中で示される。図6Aは、FFCV10の端部(船首、船尾あるいは両方)の軸の面を説明している。この点で、布は複数の放射状の折り目100に折り畳まれる。折り畳まれた布は、前に折り畳まれたその内部表面で密閉される。折り畳まれた布の量は、端部取付物24にしっかり固定されたFFCVの端部102の円周を決定するのは明らかである。折り目は、複数のU字型のバンドあるいはクランプ104によって適所にしっかり固定される。隣接したクランプ104は、例えば布の折り目100の中をボルト106が通って機械的に共に固定される。U字型クランプ104の中央は、強固なバンド(ボルト110によって)、あるいは端部開口部(船首、船尾又は両方)の円周を定義するFFCV端部の内部に置かれた心棒112に機械的に固定されたブロック108をそれぞれ保持する。端部取付物24は、112を結合させるために添付することができ、あるいは、クランプ104をしっかり固定するバンド自体を含んでもよい。
【0068】
図6B中で示されるように、クランプ104は、FFCVの縦方向での折り目100の比較的短い部分に沿って伸びる。従って、折り目100は、それらが後方に伸びるとともに、チューブ12の円周が充填され到達するまで、徐々にテーパになる。
【0069】
前述のものとして、今、FFCV10の端部部分を作製する更なる方法に向かうと、FFCVは、単一部材として織り、編むあるいは撚り合わせた管状の布を形成するために組み立ててもよい。FFCVの構造でのシーム又は継ぎ目が弱さの原因でありえ、また故障するために、構造物がシーム無しという事実がより高く所望されていた。
【0070】
管状の布から組み立てられたFFCVのテーパな端部部分を作製するための解決法は、織る、編む、撚り合わせ工程の間に形状を作製することである。管状に織る産業は、非常に大型管状構造物を織ることができる織機を開発した。例えば、当産業は、幅で31メータ長ある織機を具備している。これらの織機は、二重エンドレス織り技術を使用して124メータ以内の円周を有する管状構造物を作製するために使用することができる。
【0071】
目下の管状に編む産業は、管状に織る産業の大型織機のサイズにおいて比較可能なメリヤス装置を具備していないけれども、大型の管状に結合した構造物を組み立てるためにそのような大型装置を建造することは可能である。そのような装置で、一つは構造物を編む間に編み針を徐々に外していくことによってテーパを作製することができる。このテーパ作製方法は、小規模とはいえ編みの当業者には有名である。
【0072】
更に、目下の管状に撚り合わせる産業は、今現在、管状に織る産業の大型織機のサイズにおいて比較可能な撚り合わせ装置を具備していない。しかしながら、大型管状撚り合わせ構造物を組み立てるためにそのような大型装置を建造することは可能である。そのような装置で、一つは撚り合わせている糸の速度に対する巻き取り速度の調節によってテーパを作製することができる。糸のうちのいくつかがFFCVの軸方向に配向させられる場合、この方法は恐らく三軸撚り合わせ方法が使用されるであろう。テーパを作製するこの方法は、小規模ではあるが撚り合わせ産業において有名である。
【0073】
管状に織る製法では、テーパは、布が織られているような連続する方法で織機の遠い端部で縦糸を取り除く又は除去することにより作製することができる。取り除かれた縦糸は、主構造物へ結ばれる。結果として、織ってあり、テーパな、管状の構造物である。テーパを作製するこの方法は、管状に織る技術の当業者に有名である。
【0074】
更に、チューブが織られているように、縦糸を引き締める不等ピッチリードの使用により、管状に織る製法でテーパを作製することは可能かもしれない。この方法は、上記で論じられたように糸を外していくに対し、織り製法では縦糸が全て保持されることを可能にするであろう。
【0075】
上述された、編む及び織る方法では、曳航積載物を運ぶのを利用可能にすることができる布のユニット幅における糸の数に制限がある。その結果、糸の負荷を所望よりも高くすることが可能である。そのような高い糸の負荷は、完成したFFCVの耐久度に負影響を及ぼすかもしれない。
【0076】
その製法は、1つは大きな直径からより小さな直径になるように、テーパを作製するために糸を外すことが扱い易い。反対にテーパを作製するために糸の数を増加させる(これらの製法を逆にする)、つまり、より小さな直径からより大きな直径になるような既知の方法はない。この制限は存在しているが、FFCVの片端にテーパを作製することは依然可能である。更に、これはチューブ12に付けることができる個々のテーパな両端を作製するために使用することができる。例えば、2つのテーパな端部部分が織ってあり、その後チューブ12に付けることができる。付属装置の様々な方法を使用することができる。この方法は、縫着、接着、熱接合又は機械的な留め具(あるいはこれらのある組み合せ)を含むことができる。更に、異なる繊維製法もチューブを作製するために使用してもよい。例えば、テーパな端部部分は撚り合わせ技術を使用して作製されてもよい。端部部分は織られたチューブ12につながれてもよく、次には、編んだテーパな端部部分につながれてもよい。その後、その結果船首及び船尾に所望のテーパを持つFFCVになるであろう。
【0077】
今、図7A〜7Eに向かうと、FFCV10のチューブ12の端部を形成する更なる方法が示される。図7A中で示されるように、チューブ12がその端部又は両端14と16(船首、船尾あるいは両方)で形成された後、布はその円周の周りの開口部120を作製して貫通される。その後、図面のひも122(ロープ、ケーブル等)は仕組みの図面のように開口部120を通して渡される。
【0078】
心棒124は図面のひも122を締めて、心棒124(図7B)の周りの布を集め、チューブ12の開口部の端部に置かれる。その後、強固な輪126(金属、合成物等)は、集められた布の上を後方に滑らせる(図7C)。その後、もしそのように所望すれば心棒124を取り除いてもよく、また、輪126の前方の布はその後、輪126の上に裏方に折り畳まれ、その間に適切な密閉が提供されるそれにしっかり固定されてもよい(図7D)。もちろん、布の上を輪126を滑らせるのではなく、半径方向に内部へ折り畳まれている布を備えた開口部の中でそれを滑らせることができるし、またしっかり固定することができる。そのような状況で、心棒は本質的に輪になる。その後、エンドキャップあるいは取付物24は輪126に機械的(例えば、布を通ってボルトで締められた)にその間に適切な密閉が提供する輪126にしっかり固定してもよい(図7E)。輪126に端部取付物24をしっかり固定してもよいことを示し、また輪126に布を充分にしっかり固定することを示している。
【0079】
一旦FFCV構造物が作製されたならば、前述の方法のどれによっても、それは不透過性FFCVを作製するために覆われるであろう(必要な際に)。更に、前述のものとして、適切な取付物あるいはコネクターの端部は、充満及び排出のための開口部、曳航ロープ用の付属装置機構及び他の所望の特徴を有するように付けられるであろう。
【0080】
本明細書において、好ましい実施態様を開示しかつそれについて詳述してきたが、実施態様の範囲はこれによって限定されるべきでなく、むしろそれらの範囲は添付された特許請求の範囲によって決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0081】
【図1】尖った船首又は先端を有する円筒状の従来技術のFFCVの幾分全体的な透視図である。
【図2A−2C】本発明の教示を組み込んだ、その船首(及びその船尾)に沿ってひだつけを有しているFFCVの幾分全体的な透視図である。
【図3A−3C】本発明の教示を組み込んだ、膨張していない、部分的に膨張した、多少充填し膨張した、で示されるFFCVの全長に沿ってひだをつけた配置の透視図を示す。
【図4A−4H】本発明の教示を組み込んだ、図4H中で示されるような船首又は船尾を有するFFCVを作製するために焦点の周りで折り畳む工程を示すFFCVの幾分全体的な透視図である。
【図5】本発明の教示を組み込んだ周囲の歯あるいは放射状の折り畳みを有するFFCVの正面図である。
【図5A】本発明の教示を組み込んだ図5中で示される端部クロージャー装置の拡大図である。
【図5B】本発明の教示を組み込んだ図5AのラインA−Aに沿った断面図である。
【図5C】本発明の教示を組み込んだ図5A中で示されるFFCVの部分的な透視側面図である。
【図6A−6B】本発明の教示を組み込んだ更なる実施形態のクランプ中で維持された星形をなしてパターンを形成した放射状の折り目を有するFFCVの正面及び側面図である。
【図7A−7E】本発明の教示を組み込んだ更なる実施形態の、その両端の閉鎖を達成する工程を示すFFCVのいくらかの透視図である。
Claims (43)
- 流体又は液体化可能な材料を含む積荷を輸送及び/又は収容するのための可撓性流体収容船であって、
細長い可撓性管状構造物は、第1円周を有する布を含み、
前記管状構造物を不浸透性にするための手段であって、前記管状構造物が前端部と後端部とを有する手段と、
前記前端部と前記後端部とを密閉するための手段と、
前記積荷収容船を充填及び排出するための手段と、
前記前端部又は後端部の少なくとも一方は、管状構造物の布の複数の折り目又はひだを含み、前記ひだは両端でシールされ、前記ひだ付近に位置するクランプ手段は前記ひだを固定する位置に保持し、第1円周よりも短い第2円周で定義される前記ひだの両端、前記ひだは前記管状構造物の一部を通じて広がり、また管状構造物の部分のサイズが徐々に増加していく、円錐状又はテーパな端部を形成するような前記両端のひだ、
を備える可撓性流体収容船。 - 結着させる取付物を含み、また前記取付物にひだをつけた両端を密閉した請求項1に記載の船。
- 右回り方向、左回り方向あるいはそれの組み合せでひだが折り畳まれるか、又は第2円周の周囲に積み重ねられた配置でそれら自身が折り畳まれる請求項1に記載の船。
- 管状構造物が縦方向の軸を有しており、複数のひだが前記縦方向の軸にある角度で形成される請求項1に記載の船。
- 前記前端部及び前記後端部がそのように形成された請求項1に記載の船。
- 流体又は液体化可能な材料を含む積荷を輸送及び/又は収容するのための可撓性流体収容船であって、
細長い可撓性管状構造物は、第1円周と縦方向の軸を有する布を含み、
前記管状構造物を不浸透性にするための手段であって、前記管状構造物が前端部と後端部とを有する手段と、
前記前端部と前記後端部とを密閉するための手段と
前記積荷収容船を充填及び排出するための手段と、
前記管状構造物は、布の複数の折り目又はひだを含み、前端部から後端部まで拡張し、それは縦方向の軸と本質的に平行であり、前記ひだは前記両端のひだの位置で密閉され、かつ固定する手段を両端に有しており、積荷で前記管状構造物が充填された時は前記ひだの拡大を引き起こし、しかしながら、前記両端のひだの固定は保持される、
を備える可撓性流体収容船。 - 結着させる取付物を含み、また前記取付物にひだをつけた両端を密閉した請求項6に記載の船。
- 流体又は液体化可能な材料を含む積荷を輸送及び/又は収容するのための可撓性流体収容船であって、
細長い可撓性管状構造物は、第1円周と縦方向の軸を有する布を含み、
前記管状構造物を不浸透性にするための手段であって、前記管状構造物が前端部と後端部とを有する手段と、
前記前端部と前記後端部とを密閉するための手段と、
前記積荷収容船を充填及び排出するための手段と、
前記前端部又は後端部の少なくとも一方は、あるポイントから端部部分を定義する前記端部部分の上に及ぶ縦方向の軸の部分に沿って管状構造物から集められた布の部分を含み、前記布は前記ポイントから前記端部に布が次第に集められ、前記集められた布は内部表面及び外部表面を有し、前記内部表面は密閉され、前記集められた布は前記端部で適所に機械的に固定され、第1円周よりも短い第2円周で定義される前記端部、また前記端部部分は円錐状又はテーパな形状のように形成される、
を備える可撓性流体収容船。 - 結着させる取付物を含み、前記端部を密閉する請求項8に記載の船。
- 前記集められた布が、それ自体の上に螺旋状に折り畳む方法、それ自体の上に振り前後に折り畳む方法あるいは両方の組み合せを含む方法で集められた請求項8に記載の船。
- 互いからの一定間隔で配置された距離に位置した、集められた布の複数の部分を含んでいる請求項8に記載の船。
- 前記集められた布の複数の部分が、前記端部部分に対して互いに等距離である請求項11に記載の船。
- 集められた布の折り畳みを容易にする折り畳み容易部材を含んでいる請求項8に記載の船。
- 集められた布のそれぞれの部分のための複数の折り畳みを容易にする部材を含んでいる請求項11に記載の船。
- 前記集められた布が、前記端部付近に位置したクランプによって適所に機械的に固定される請求項8に記載の船。
- 前記前端部及び前記後端部がそのように形成された請求項8に記載の船。
- 流体又は液体化可能な材料を含む積荷を輸送及び/又は収容するのための可撓性流体収容船であって、
細長い可撓性管状構造物は、第1円周と縦方向の軸を有する布を含み、
前記管状構造物を不浸透性にするための手段であって、前記管状構造物が前端部と後端部とを有する手段と、
前記前端部と前記後端部とを密閉するための手段と、
前記積荷収容船を充填及び排出するための手段と、
前記前端部又は後端部の少なくとも一方は、管状構造物の布の複数の放射状に広がる折り目又は歯を含み、前記折り目は両端にあり、前記両端位置で固定するための手段、第1円周よりも短い第2円周で定義される前記両端、前記折り目は前記管状構造物の一部を通じて広がり、また管状構造物の部分の深さが徐々に増加していく、円錐状又はテーパな端部を形成するような前記両端の折り目、
を備える可撓性流体収容船。 - 前記折り目の位置で固定するための前記手段が、前記端部にある端部クロージャー装置を含んでいる請求項17に記載の船。
- 前記折り目が内部表面及び外部表面を有し、前記端部クロージャー装置は、外部表面上に第1部分及び内部表面上の第2部分を含み、その間に位置した前記折り目と共に前記第1と第2部分が機械的に連結された請求項18に記載の船。
- 前記両端の付近に位置した複数の端部クロージャー装置を含み、また前記第2の円周が定義される請求項19に記載の船。
- 前記端部クロージャー装置に付けられた取付物を含んでいる請求項20に記載の船。
- 前記前端部及び後端部がそのように形成された請求項17に記載の船。
- 流体又は液体化可能な材料を含む積荷を輸送及び/又は収容するのための可撓性流体収容船であって、
細長い可撓性管状構造物は、第1円周を有する布を含み、
前記管状構造物を不浸透性にするための手段であって、前記管状構造物が前端部と後端部とを有する手段と、
前記前端部と前記後端部とを密閉するための手段と、
前記積荷収容船を充填及び排出するための手段と、
前記前端部又は後端部の少なくとも一方は、管状構造物の布の複数の放射状に広がる折り目を含み、前記折り目は両端にあり、前記両端位置で固定するための手段、第1円周よりも短い第2円周で定義される星の中心部を備えた星のような形状である前記両端、前記折り目は前記管状構造物の一部を通じて広がり、また管状構造物の部分の深さが徐々に増加していく、円錐状又はテーパな端部を形成するような前記両端の折り目、
を備える可撓性流体収容船。 - 前記折り目の位置で固定するための前記手段が、前記端部にある端部クロージャー装置を含んでいる請求項23に記載の船。
- 前記折り目が内部表面及び外部表面を有し、前記端部クロージャー装置は、外部表面上に第1部分及び内部表面上の第2部分を含み、前記第1と第2部分が機械的に連結された請求項24に記載の船。
- 前記両端の間に位置する複数の端部クロージャー装置を含み、その間に位置した前記折り目と共に機械的に連結された請求項25に記載の船。
- 前記端部クロージャー装置に付けられた取付物を含んでいる請求項26に記載の船。
- 前記前端部及び後端部がそのように形成された請求項23に記載の船。
- 流体又は液体化可能な材料を含む積荷を輸送及び/又は収容するのための大型可撓性流体収容船の作製方法であって、
細長い可撓性管状構造物は、第1円周を有する布を含んで形成され、
前記管状構造物を不浸透性にし、
前端部と後端部を形成し、
前記前端部と前記後端部とを密閉し、
前記積荷収容船を充填及び排出するための手段をもたらし、
管状構造物の前記前端部又は後端部の少なくとも一方は、織り、編むあるいは撚り合わせられ、第1円周よりも短い第2円周の末端がテーパを有している、
を備える可撓性流体収容船の作製方法。 - 縦糸と横糸の繊維あるいは糸を備えた管状構造物を織る工程、また前記端部で織られているような連続する方法で徐々に縦糸を除去することにより前記端部でテーパに織る工程を含んでいる請求項29に記載の方法。
- 縦糸と横糸の繊維あるいは糸を備えた管状構造物を織る工程、また前記端部で織られているような縦糸の中で抜き取ることにより前記端部でテーパに織る工程を含んでいる請求項29に記載の方法。
- テーパを作製する前記端部の編む間に編み針を徐々に外していくことによってことにより前記端部でテーパに編む工程を含んでいる請求項29に記載の方法。
- 管状構造物を編む工程を含んでいる請求項29に記載の方法。
- 撚り合わせ繊維又は糸の速度に関する巻き取り速度の調節により前記端部でテーパを撚り合わせる工程を含んでいる請求項29に記載の方法。
- 管状構造物を撚り合わせる工程を含んでいる請求項29に記載の方法。
- テーパを備えた前端部及び後端部を織り、編むあるいは撚り合わせる工程を含んでいる請求項29に記載の方法。
- 流体又は液体化可能な材料を含む積荷を輸送及び/又は収容するのための可撓性流体収容船であって、
細長い可撓性管状構造物は、第1円周を有する布を含み、
前記管状構造物を不浸透性にするための手段であって、前記管状構造物が前端部と後端部とを有する手段と、
前記前端部と前記後端部とを密閉するための手段と
前記積荷収容船を充填及び排出するための手段と、
前記前端部又は後端部の少なくとも一方は、前記両端のうちの1つの第1円周よりも短い第2円周で定義するための集められた布を含み、固定された位置で前記集められた布が輪手段で保持される、
を備える可撓性流体収容船。 - 前記輪手段に機械的に結着する端部取付物を含んでいる請求項37に記載の船。
- 前記集められた布が、前記輪手段で折り畳まれ、適所にしっかり固定される請求項37に記載の船。
- 前記前端部及び後端部がそのように形成された請求項37に記載の船。
- 流体又は液体化可能な材料を含む積荷を輸送及び/又は収容するのための可撓性流体収容船の前端部及び後端部の作製方法であって、
細長い可撓性管状構造物は、第1円周と前端部及び後端部を有する布をもたらし、
第1円周よりも短い第2円周で定義するための前記前端部又は後端部の心棒の周囲の少なくとも一方で布が集められ、
前記集められた布の周囲に輪の位置を決め、また
前記輪の上に前記集められた布を折り畳み及び輪にそれをしっかり固定する、
を備える可撓性流体収容船の作製方法。 - 前記輪に端部取付部をしっかり固定する更なる工程を含んでいる請求項41に記載の方法。
- そのような方法で前記前端部と前記後端部を形成する更なる工程を含んでいる請求項41に記載の方法。
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