JP2008542154A - 予測され得る破壊の事前警告インジケータを備えたスリング - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、デニス・セント・ジャーメイン,(Dennis St. Germain)の名のもとに2006年5月5日に出願され、予測され得る破壊の事前警告インジケータを備えたスリング(Sling With Predictable Pre-Failure Warning Indicator)と題された米国出願第11/418,597号に対し、米国特許法第120条を含む適用可能な米国法規に基づいて利益を主張し、また、デニス・セント・ジャーメインの名のもとに2005年5月23日に出願され、予測され得る破壊の事前警告インジケータを有するスリングおよび関連する方法(Sling With Predictable Pre-Failure Warning Indicator and Associated Method)と題された米国仮出願第60/683,987号に対し、米国特許法第119条(e)項を含む適用可能な米国法規に基づく利益を主張する。
この発明は一般に、重い積荷の引上げ、移動、および搬送に使用される工業用スリングに関し、より特定的には、合成スリングを使用する操作員/綱具員に対し、スリングの破壊に至り得る過積載の状況または損傷の状況を知らせるための装置に関する。
ともに撚り合わされ、大きな金属スリーブまたは金属カラーにより固定された複数の金属素線からなるワイヤロープスリングが、業界において一般的である。工業用金属スリングは、過去30年間に可撓性および強度が改善されてきた。しかしながら金属スリングは、非金属または合成繊維のスリングに比べ、相対的に剛性であって柔軟性を欠く。
スリングがどの程度の荷重に耐え得るかを判断するために、標準的な破壊検査が行なわれてきた。スリングが試験機に取付けられ、この試験機は、当該スリングが、加えられた力の応力に耐えられなくなって最終的に破損するまで、当該スリングに一定の増大する力
を加える。このような破壊検査により、工業用スリングの製造業者は、スリングの耐荷重能力の定格を定めることが可能になった。積載量は、使用することでスリングが破損した荷重をはるかに下回り、かつ、当該スリングが疲労するか、または損傷を受ける時点を下回る時点であるように決定される。ほとんどのスリング製造業者は、特定のスリングの積載量(定格荷重)を記載した何らかの種類のタグ表示を当該スリングに貼付している。この定格荷重は、スリングが晒され得、かつ、それでもなお当該スリングの安全な使用が考えられる最大荷重量を提示する。
、積荷自体の縁の上に置かれる場合、コアヤーンの摩耗による損傷時にユーザにより酷使されることにより生じる。このような摩耗は、或る種の合成繊維材料においては、特に、積荷との接触部が圧縮下に置かれるか、または束ねられている場合に加速される。現場の綱具員は、ラウンドスリングの内部の引上げコアのヤーンが内部で損傷を受け得ることを、スリングのカバーを介して検出する手段を有さないまま、このような損傷が生じ得ることを懸念している。たとえカバーが取外されても、引上げコアがその定格荷重を引上げられない時点まで損傷を受けたかどうかを認識することは不可能であり得る。合成繊維スリングに対して妥当な非破壊検査技術が存在しないため、損傷を受けていることが単に疑われる合成スリングが、安全上の理由により、実際の使用から外されなければならない。
点を有する(たとえば、一方のスリングは約22,050ポンドで起動し得、他方のスリングは約26,000ポンドで起動し得る)。加えて、一方のスリングは、表示部の一方を完全に引っ込めることによって起動事象に反応し得、他方のスリングは、両方の表示部を部分的に引っ込めることによって起動事象に反応し得る。
、この引上げコアの素線が損傷を受けている恐れがあるとの警告を受け、ラウンドスリングから保護カバーを外してさらに検査するよう警告される。検査の結果、ラウンドスリングが損傷を受けていると判断された場合、このラウンドスリングは通常の使用から直ちに外され、新たなスリングと交換される。
この発明は、スリングと併用するための、先行技術のインジケータよりも正確であって予測され得る、破壊の事前警告インジケータを開示する。この発明では、破壊インジケータの素線が耐荷重コアヤーンから分離しており、独立している。
この発明の好ましい実施例を記載する際に、明瞭にするために特定の述語が選択される。しかしながら、この発明は、そのようにして選択された特定の用語に限定されることを意図せず、特定の用語の各々が、同様の目的を達成するために同様の態様で作動する技術上の等価物のすべてを含むものと理解されたい。
、耐荷重コア素線17または専用素線20のいずれかに損傷が生じ得る前に、リング26が破壊する。リング26が破壊すると、終端目穴32,34が互いから離れて反対方向に移動し始め、目穴32と34との間、および/または、専用素線20の端部22と24との間の物理的な距離が増大する。
重要な特徴とは、引上げコアに損傷が生じる前にリング26が破壊するように設計される点であり、それにより、綱具員に対し、現在使用している態様でのスリング10の使用を中止しなければならないこと、または、もし使用し続けた場合、スリング10が永久に損傷を受けるであろうことを警告する。綱具員がスリングの使用を中止した場合、引上げコア12の整合性が損なわれないことが考えられる。この場合、スリング10を製造業者に返還することができ、破壊の事前警告インジケータ11を交換または修理することができる。通常、リング26のみの交換が必要となる。
引張強度30,000ポンド。
過積載警告インジケータは、4:1と3:1との間の設計係数において、20,000−25,000ポンドで起動する。
二重の対照的な色のカバー:切断の検査を容易にするため、外部が緑で内部が赤。
塩水と、油、希釈した酸および塩基を含むほとんどの薬品とにより損傷を受けない。
上記の試作品に対して検査を行ない、破壊の事前警告インジケータ11の端止め40が23,000ポンドと24,000ポンドとの間で一貫した態様で見えなくなり(このことは、リング26が一貫した態様で破損することを意味する)、スリング10の最終引張強度が32,860ポンドであることが判明した。
或る状況下において、リング26が最初に破壊するように設計され得た場合でも、スリング10が完全に廃棄されなければならない時点まで劣化することが考えられる。たとえば、特にリング26が壊れた後にスリング10が長期間にわたって酸性の環境に暴露された場合、スリング10(および具体的には、負荷を担うコアを構成する素線17)が、もはやその定格荷重に応えられないところまで損傷を受けていることが考えられる。(コアの材料の選択は、このスリングが海水、油、酸、および他の薬品により損傷を受けやすいか否かを判断する際の主な要因である。また、カバー25は、特に摩耗または鋭い縁からコアを保護する際に重要な要因となる。)
当業者は、この開示を読まれると、等価の実施例を生産し得ることに注目されたい。たとえば、実質的にすべての合成スリングが、外部カバーによって保護される耐荷重コアを有する場合でも、スリング製造業者は、リング26を視認できるようにするために外部カバーをなくす(または、外部カバーを短くする)ことができる。この実施例では、専用素線が必要とされず、操作員は、リング26の整合性を観察することにより、スリングの過積載条件(または他の破壊条件)が満たされたと判断することができる。
警告インジケータファイバ29は、固定された端部と端止め端部とを有する。固定された端部は一方の終端目穴32に取付けられ、インジケータファイバ29の残りの部分は、リング26a,26b,および26cのすべてに沿って配置され、インジケータファイバはその後、他方の終端目穴34に通されて、これらのすべてのリングに沿って折り返され、最終的に、この端止めを操作員に視認可能にするカバー25のスリットを通して、方向付けられる。
スリング50は、2経路のコアからなる。図6に例示するように、警告インジケータの端止め40aおよび40bは、カバー25aの中を通され、カバー25aから離れて自由
延長部として表れる。この実施例は、TWIN-PATH(登録商標)スリングのいずれかのコアがその引張強度または定格荷重を上回る荷重に晒されたときにスリングの損傷または過積載を伝えることのできる破壊前インジケータを、各経路に設ける。このことが生じると、カバー材料25aの外に表れる、延在する警告インジケータの端止め40aおよび/または40bの一方または両方が、カバー内に完全に後退し、それにより、操作員または綱具員に対し、スリングの過積載状態を通告する。
けられている場合(たとえば、スリングが空中30フィートに吊下げられている場合)、特に重要である。
検査の工程の一部として、検査者は、不正操作防止タグ35を引張ることができる。タグが固定されている場合、スリング10は使用可能であるが、不正操作防止タグ35がカバーの内側から引出され得る場合、破壊の事前警告インジケータ11が起動されたことにより、そのスリング10は使用から外されなければならない。当然ながら、破壊工作者が端止め40および不正操作防止タグ35の視認可能な部分の両方を切断した場合、検査者は、スリング10に不正操作が行なわれ、実際の使用から妨害スリングを外すべきであることを直ちに認識する。
範囲において等価であると考えられる変更例を開発し得ることにも注目されたい。たとえば、終端ループ32,34をなくすことができ、専用素線20の端部をリング26に直接係止することができる。(代替的に、リング26への素線20の端部の固定に対し、スリップノットまたは他の手段を使用することができる。)
特定の実施例を参照してこの発明の説明および例示を行なってきたが、この発明の範囲内に明らかに収まるさまざまな変形例、変更例、および等価例が生じ得ることが当業者には明らかであろう。この発明は、前掲の請求項の精神および範囲内で広く保護されることが意図される。
Claims (22)
- ラウンドスリングであって、
a) 耐荷重コアと、
b) 破壊の事前警告インジケータ手段とを備え、前記破壊の事前警告インジケータ手段は、
i) 第1の目穴により終端をなす第1の端部および第2の目穴により終端をなす第2の端部を有する素線を含み、前記素線は引上げコアに近接して配置され、前記破壊の事前警告インジケータ手段はさらに、
ii) 前記目穴を接合して素線の無端ループを形成するように適合されるリングを含み、前記リングは、1つ以上の予め定められた条件により破壊するように設計され、前記破壊は、前記引上げコアが損傷を受ける前に生じ、前記破壊の事前警告インジケータ手段はさらに、
iii) 固定された端部および端止め端部を有する警告インジケータファイバを含み、前記警告インジケータの固定された端部は、素線の第1の目穴に取付けられ、前記警告インジケータファイバの端止め端部は、リングに沿って方向付けられ、前記素線の第2の目穴に通され、リングに沿って折り返され、前記ラウンドスリングはさらに、
c) 引上げコアおよび破壊の事前警告インジケータを被覆するためのカバー手段を備え、前記カバーは少なくとも1つのスリットを有し、警告インジケータファイバの前記端止め端部は前記少なくとも1つのスリットから出現して延在し、それによって端止め端部は表面的な検査の際に視認可能である、ラウンドスリング。 - 前記リングは、耐荷重コアよりも低い引張強度を有する、請求項1に記載のラウンドスリング。
- 前記リングは、耐荷重コアに損傷が生じ得るはるか前に、予め定められた力において破壊され、前記リングの破壊により、第1の目穴および第2の目穴は互いから離れ、警告インジケータの端止め端部をカバー内に引き、それにより端止め端部は視認可能でなくなる、請求項2に記載のラウンドスリング。
- 警告インジケータの前記端止め端部は、カバー内に引っ込むのに伴って大変迅速に動くため、可聴式の表示を生じる、請求項3に記載のラウンドスリング。
- ラウンドスリングがその定格最大荷重の約70%の力に晒されたときに、リングが破損し、端止め端部がカバー内に完全に引っ込み、それによっていかなる観察者に対しても、スリングが可能性として過積載状態に晒されており、損傷を受けたことが考えられるという視覚表示を提供する、請求項2に記載のラウンドスリング。
- 前記リングは、耐荷重コアよりも、ヤーン同士の摩耗損傷により破損しやすい、請求項1に記載のラウンドスリング。
- 前記リングは、耐荷重コアよりも、極度な温度により破損しやすい、請求項1に記載のラウンドスリング。
- 前記リングは、耐荷重コアよりも、薬品の劣化により破損しやすい、請求項1に記載のラウンドスリング。
- 破壊の事前警告インジケータの前記素線は、耐荷重コアの周囲に撚り合わされる、請求項1に記載のラウンドスリング。
- 耐荷重コアは、複数のヤーンを共に撚り合わせて1つの素線を形成した後に、1つの素線を平行な無端ループへと巻くことによって形成される、請求項1に記載のラウンドスリング。
- 前記耐荷重コアは、
a) アラミド材料の素線、
b) K-Spec(登録商標)素線(高性能ファイバの独自の配合)、
c) ポリエステルの素線、
d) ポリエチレンの素線、
e) HMPEの素線、または
f) LCPの素線、の材料のうちの1つを含む、請求項10に記載のラウンドスリング。 - 破壊の事前警告インジケータの前記素線は、耐荷重コアと同じ、耐荷重材料で形成される、請求項11に記載のラウンドスリング。
- 前記カバー手段を取巻く第2のカバー手段を備え、前記第2のカバー手段は、取巻かれたカバー手段とは異なる色を有する、請求項1に記載のラウンドスリング。
- 第1の端部および第2の端部を有するタグを含む不正操作防止表示手段をさらに備え、前記タグの第1の端部は破壊の事前警告インジケータの素線に取付けられ、前記タグの第2の端部はカバーのスリットに通され、不正操作防止表示手段は、リングの整合性が損なわれない限り、静止しているように設計され、リングが破損するような予め定められた状態にスリングが晒された場合、不正操作防止表示手段は、カバーの内側から引き抜かれ得る、請求項1に記載のラウンドスリング。
- タグの前記第1の端部は、破壊の事前警告インジケータの目穴に取付けられる、請求項14に記載のラウンドスリング。
- 工業用スリングと併用するための、破壊の事前警告インジケータであって、
a) 第1の目穴ループで終端をなす第1の端部および第2の目穴ループで終端をなす第2の端部を有する素線と、
b) 前記目穴を接合して素線の無端ループを形成するように適合されるリングとを備え、前記リングは1つ以上の予め定められた条件により破損するように設計され、前記破壊の事前警告インジケータはさらに、
c) 固定された端部および端止め端部を有する警告インジケータファイバを備え、前記固定された端部は、素線の第1の目穴に取付けられ、前記端止め端部は素線の第2の目穴に通される、破壊の事前警告インジケータ。 - 前記リングは、予め定められた引張強度において破損するように設計される、請求項16に記載の破壊の事前警告インジケータ。
- 前記リングは、予め定められた温度に晒されると破損するように設計される、請求項16に記載の破壊の事前警告インジケータ。
- 前記リングは、予め定められた濃度の特定の薬品に晒されると破損するように設計される、請求項16に記載の破壊の事前警告インジケータ。
- 前記破壊の事前警告インジケータは、インジケータが起動されると可聴式の表示を生じるように設計される、請求項16に記載の破壊の事前警告インジケータ。
- 第1の端部および第2の端部を有するタグを含む不正操作表示手段を備え、前記タグの第1の端部は破壊の事前警告インジケータの素線に取付けられ、前記タグは、リングの整合性が損なわれない限り、静止しているように設計され、リングが破損するような予め定められた状態にスリングが晒された場合、不正操作表示手段は、カバーの内部から引き抜かれ得る、請求項16に記載の破壊の事前警告インジケータ。
- タグの前記第1の端部は、破壊の事前警告インジケータの目穴に取付けられる、請求項21に記載のラウンドスリング。
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