JPH10305987A - 円形スリング構造 - Google Patents

円形スリング構造

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JPH10305987A
JPH10305987A JP9023200A JP2320097A JPH10305987A JP H10305987 A JPH10305987 A JP H10305987A JP 9023200 A JP9023200 A JP 9023200A JP 2320097 A JP2320097 A JP 2320097A JP H10305987 A JPH10305987 A JP H10305987A
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 筒状保護カバー内に収められたエンドレ
ス平行ループ状の吊上コア・ヤーンのストランド・バン
ドル内の光ファイバ信号ストランド・コンポーネントか
らなる可とう性円形スリング構造において、光ファイバ
・ストランドの二つの自由端がカバーから突き出てスリ
ング吊上コア内の連続性に欠陥があればそれを検出する
手段を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】 過去２０年間に産業用スリング
は可撓性と強度の点で改良が行われてきた。大型の金属
製スリーブで固定する剛性金属ワイヤロープ・スリング
に代わって、より小型の停止・クロージャー手段が登場
した。ワイヤロープの金属製ストランドの代わりに、最
近では非常に高度な荷重吊上性能をもつ合成繊維を用い
て、重くて可撓性に欠ける剛性金属ワイヤロープよりも
軽量で可撓性に優れ、さらに強力なスリングが提供され
ている。かかるスリング製造技術の進歩をもってして
も、これらの改良スリングを用いてクレーン巻き上げを
行う作業員は、過負荷状態が続いた結果スリングが疲弊
して突然壊れ、その結果積荷が突然崩れたり、失われる
といった昔からの問題に悩まされている。
【０００２】試験荷重応力をスリングにかけ、スリング
が耐え得る最大荷重を調べる標準破壊試験がある。産業
用スリングのメーカーは、かかる破壊試験によってスリ
ングの耐荷力を定格できるようになった。スリング・メ
ーカーの大多数は、スリングの耐荷重（定格荷重）を表
示したタグをスリングに貼付している。この定格荷重で
スリングの最大負荷がわかり、安全使用の目安となる。
【０００３】残念なことに、危険を犯さず安全第一で操
作している良心的なオペレータでも、定格荷重範囲内と
信じて使用しているスリングの破壊に驚かされることが
ある。例えば産業用スリングを昼夜３シフト体制で継続
して酷使した場合、先のシフトの作業員がスリングにか
なりの過負荷をかけ、スリングの吊上用コアヤーン材料
に重大なダメージを与えたことに後のシフトの作業員が
気づかないこともある。合成繊維製スリングにその引張
強度や最大延伸度での荷重吊上能力を超えた過負荷を与
えると、本来の強度や耐荷力には戻らないことがある。
応力点で破断することもある。この状態は、ゴムバンド
を通常の弾性点以上に伸ばした後、荷重や張力を除去し
たり、解除するとゴムバンドは通常の形状に戻らず、ス
トランド寸法が伸びきったままになって、引張荷重以下
の負荷でも破断する場合にみられる。
【０００４】産業用スリングに定格荷重以上の過負荷を
かけると、耐荷コア材料の繊維がその降伏点を超えて延
伸し、スリングが伸びきったままになって元へ戻らない
ことがある。スリングの荷重吊上繊維が降伏点を超えて
延伸すると、その物理的構造が実際に変化し、応力点で
限界に達することがある。保護カバーつきスリングに過
負荷がかかってスリングが疲労したり、構造変化をおこ
して安全性がなくなり、その定格荷重での最大限度まで
荷重を吊り上げることができなくなっていないかをオペ
レーターが知る手段はこれまでなかった。通常の建設、
工場や装置の操業、油田、原子力発電所など広範囲の用
途で重い荷重を持ち上げるために何千もの円形スリング
が日常的に使用されている。かかる円形スリングの吊上
コア繊維は天然材料や、ポリエステル、ポリエチレン、
ナイロンなどの合成樹脂材料から得られる。これらのコ
ア繊維は摩擦に弱く、鋭い縁で切れることがあり、熱、
腐食性薬品や気体、その他の環境汚染物質に暴露すると
劣化する。
【０００５】場合によっては、高温や薬品に暴露される
とコアヤーンが融解したり、分解する。さらに安全性に
関する問題としては、スリングを回転使用していない時
に摩擦によりコアヤーンに傷がついたり、クレーン上の
フックなどの吊上装置や吊り荷自体と長時間同じ摩耗点
で接触させたままで放置したりするなどユーザーによる
濫用がある。ある種の合成繊維材料ではかかる摩耗が促
進され、特に負荷のかかる箇所が圧縮されていたり、バ
ンチングされていると摩耗が著しくなる。現場作業員
は、円形スリングの吊上コアヤーン内部に傷がついてい
てもスリング・カバー下にあるためかかる欠陥を検出で
きないのではないかと心配する。
【０００６】円形スリングの吊上コア材料は不透明な保
護カバーで覆われているためコアヤーンを目視検査でき
ず、構造上一体かどうかを確かめるのは難しい。欠陥円
形スリングは、前触れなしに突然壊れ、人命や財産の損
失を招くことがある。責任ある企業は、身体の損傷、財
産の損害、製造物責任のクレームをさけるため、作業員
に対して安全なスリングを提供する義務がある。
【０００７】
【従来の技術】 他の分野においても、コードの所定状
態に基づいて警告エレメントに変化が生じるとコードの
差し迫った故障を検出し、警告を発する回路導通テスタ
などの装置がある。米国特許第4,992,778号マッキーン
他、米国特許第2,691,698号シュミット、米国特許第4,1
32,987号デヴロウ、米国特許第3,938,126号ランソムを
参照のこと。円形スリング技術の現状を示す従来技術を
開示するものとして米国特許第4,850,629号サンジェル
マン、米国特許第4,210,089号リンダールがある。従来
先行技術においては、耐荷ストランド材料の末端は普
通、同じ材料の別のストランドの一端に固定され、耐荷
材料の内部コア全体がカバー材料内にあって見えない。
従来型スリングでは、耐荷ストランド部材の端部すべて
がその中におさまり、耐荷ストランド部材を覆うカバー
材の有無を問わずストランドから成る本体とは別に固定
されずにいる別のストランドはない。
【０００８】従来技術においては、故障のおこる前に警
告を発するインジケータを備えた円形スリング構造はほ
とんど、あるいは全く見当たらない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】 本発明の円形スリン
グ構造は、光ファイバ『信号』部材からなり、該部材は
吊上あるいは耐荷コアヤーンと一体化した光ファイバ・
ストランドの形をしており、コアヤーンはストランドが
エンドレス平行ループ状に保護カバー内に収められたも
のである。該カバーは該コアから該光信号ストランドが
約１インチほど突出している開口部すなわちオリフィス
状スリットをもつ。上記信号ストランドは、スリング・
カバー外側で固定されずに延びている。荷重吊上コアヤ
ーンは、ポリエステル、ポリエチレン、ダクロン(R)、
ケブラー(R)、アラミド、スペクトラ(R)材料から選んだ
フィラメント・ファイバでもよい。光ファイバ・ストラ
ンド材料はポリエチレンあるいはその他のコアヤーンと
相容性がある材料でもよい。
【００１０】光信号ストランド部材はコア・ストランド
の一体性と連続性をテストするため光源から光を導く。
スリング・コアヤーンの光ファイバ部材が破断している
と、光ファイバ・ストランドの第一端部に光エネルギー
・トランスミッタを当接しても光ファイバ・ストランド
の第二端部にコアヤーンを通る光の伝達が見られない。
光ファイバ材料は、吊上用コアヤーンのファイバに光を
無限に平行するよう伝達できる。この円形スリングは、
コアヤーン内でファイバ材料の一端から進入してファイ
バ壁から内側へ向けて光ファイバ・ストランド全長にわ
たって反射される光を伝播し、それによってファイバ内
で光を一端から他端へと伝達されるようにしたある種の
ファイバあるいはロッド材料をもつ。光ファイバ材料を
円形スリングの吊上用コアヤーンを含めることで、吊上
コアの光ファイバ・コンポーネント内を光が通過し、そ
のためこれまで見られなかったコア内部が観察可能なテ
スト・チェック区域となる。本発明による円形スリング
が、使用中に負荷がかかって歪んだり、形が変わって
も、第一端から第二端へ光ファイバ部材を通して光が伝
播される。
【００１１】本発明円形スリングの吊上用コアの光ファ
イバ信号部材は、吊上用コア・ファイバ材料と同様の摩
耗特性を示す傾向がある。吊上用コアヤーンのファイバ
が破壊あるいは破断すると、光ファイバ材料も損傷を受
け、光の伝達を妨げるので、光は他端から出ている信号
ストランドへ到達しない。
【００１２】
【課題を解決するための手段】 円形スリングの光ファ
イバ・コンポーネントは、ポリエチレンなどのプラスチ
ック・フィラメントで形成し、最大１インチから５ない
し１００ミクロンまでの適当な直径に撚り、円形スリン
グの用途に応じて１０本から１００本単位で束ねる。か
かる光ファイバ材料の束を一列に並べて、糸、ロッド、
リボン、シートなどに成型できる。これらの束は個々の
ファイバと同様可とう性に富み、捩ったり曲げたりして
も、角があっても光やイメージの伝達ができる。光は吊
上用コアヤーン内部で反射を繰り返しながら伝達される
ので、スリングが円形状に曲がっていたり、不透明のカ
バー材料で覆われていても差し支えない。吊上用コアヤ
ーンの一端に入った光は光ファイバ・コンポーネント内
に進入し、何千回も内部反射を続けながら損失なしに伝
達される。光が信号ファイバの他端にあらわれると、こ
のファイバが円形スリングの吊上用コア・バンドルの通
路全長にわたって連続していることを意味する。こうし
たスリング構造では、ユーザーがスリングの一端で光を
照らし、それが信号ファイバの他端で見えるかどうかで
テストができる。もし光が光信号ファイバの一端から他
端まで通過、到達しなければ、ユーザーは吊上用コア・
バンドルに傷がついているのではないかを疑って、円形
スリングから保護カバーを取り外してよく調べてみる
か、円形スリングの使用を取りやめて、修理あるいは代
替品と取り替えることができる。
【００１３】
【作用】 本発明の好ましい実施例によれば、円形スリ
ングは光ファイバ材料と一体をなす吊上用スリング・コ
アヤーンのコンポーネントとしてケブラー(R)、アラミ
ド繊維、スペクトラ(R)繊維などの高性能繊維で構成し
た構造をもつ。かかるスリング構造は、高い吊上力と破
断強さを有し、軽量で、高熱に耐え、耐久性もよい。さ
らに２本以上の光信号ストランドを用いて、カバーの複
数開口部から取り出すようにしてもよい。少なくとも一
つの信号ストランド部材はその各端部をスリング・カバ
ーあるいはタグなどその他の封止手段、あるいは吊上コ
ア・ファイバ・ストランドを覆うスリーブの出口からそ
れぞれ反対方向に少なくとも１インチから約６インチ延
びているようにする。
【００１４】本発明のさらに好ましい実施例によれば、
耐荷コアヤーンの他のストランドはスリング本体とは離
れて、固定されずに延在しているので、スリングは光フ
ァイバ信号部材ストランドの自由端および吊上コアヤー
ン・ストランドの自由端からなる。本実施例では、スリ
ングの引張強さあるいは定格荷重を超える負荷があった
場合にスリング過負荷を検出すインジケータを提供す
る。過負荷があると、カバー材料から出ているコアヤー
ン・ストランドの自由端が短くなり、スリングの過負荷
状態について作業者に警告を発する。過負荷状態では、
コアヤーンは荷重点方向に伸張している。耐荷コアヤー
ンの伸張ストランドの末端も、スリングが吊り上げてい
る荷重、引き下ろしている荷重、保持している荷重、吊
り下げている荷重と直接接触している時に過負荷点方向
へ移動する。コアヤーンの自由端は、スリングを定格荷
重以上で使わないかぎり最初の位置から動かない。つま
りこれらの信号部材では、スリングの外側カバー材にあ
けた開口部の直線距離が同じままである。
【００１５】別の実施例では、コアヤーンの大部分を構
成する材質よりも伸縮性の高い別のファイバ材料をコア
ヤーンに混入して、混合コア材料でできた複合材を形成
する。延在しているその短い自由端部は過負荷点へ向か
って移動しやすく、敏感に反応し、外側カバーの開口部
へ向けてより長い距離を戻る。さらに光ファイバ信号ス
トランドを吊上コアヤーン・ストランドの自由端に固定
し、スリングが過負荷になったときに二つのストランド
が一緒にカバーの開口部へ引き寄せられるようにするこ
ともできる。
【００１６】スリングの過負荷状態が生じたときに、固
定していない信号ストランドがまったく見えなくなり、
外側カバーのストランドが出ていた開口部からカバー内
へ再び入ってしまうことがある。また、信号部材がその
出口である外側カバー開口部に単に近ずくだけのときも
ある。いずれの場合も、作業者にはスリングが過負荷状
態になっていることがわかる。場合によっては、スリン
グが複数のパスを持つ荷重吊上コアコンポーネントから
成るときなどは、二つあるいはそれ以上の自由端をもつ
信号部材を用いて、スリングの過負荷状態を警告するこ
とができる。
【００１７】
【実施例】 光ファイバ信号ストランドを図１〜図５に
おいて符号１で表す。これは単一パス円形スリングある
いは複数パス円形スリングで用いてもよい。図面では、
複数パス円形スリング構造を示す。光ファイバ・ストラ
ンドの二つの自由端（２，２′）は、コア・バンドル
（図４の７）から出て、保護カバー（図２の５）を通っ
て該カバーから１インチあるいはそれ以上外側へ出てい
る。吊上コア・ストランドは図４、図５では符号７、８
で表す。保護カバーは図４の符号５では単一の外被とし
て示すが、図５の符号１０、５では二重の保護外被の一
部として示している。保護カバーは図１、２、４の符号
６で示すように、縫合部材で二つの分離コア間の中央で
長手方向に沿って縫合したり、あるいは図５の符号９で
示すように糊あるいはホットメルトを用いて別々のパス
を形成するよう固定してもよい。
【００１８】所望があれば、図２、図３の符号５′で示
すスリング・カバー強化・情報パッチをタグとして用
い、スリング性能情報などをエンドユーザーに伝えるこ
ともできる。内部コアの光ファイバ・ストランド・コン
ポーネントはすべての図面で符号１で示す。光ファイバ
信号部材ストランドの二つの自由端は図１、図２、図３
で符号２および２'で示す。荷重吊上ストランドの二つ
の自由端（テルテール）は図１、図２では符号３、４で
表し、ループ・コアを形成する吊上ストランドのバンド
ル全体は図３、図４、図５で一括して符号７、８で表わ
す。
【００１９】光ファイバ・ストランドの連続性異常を知
らせる信号の自由端（２、２′）と荷重吊上ストランド
のテルテール自由端（３、４）とは図２、図３に示すよ
うにスリング・カバー５の開口部を通して引き出し、カ
バー外側へ１インチあるいはそれ以上引き出す。本発明
による円形スリング構造は、上述したように平行エンド
レスループ状に束ねて荷重吊上コアを形成する耐荷材料
のストランドのループで形成され、二つの自由端をもつ
光ファイバ・ストランド材料でできたループ一つをエン
ドレスループ吊上コア内に含め、ループ全部を互いに平
行するように並べて、案内部材を載置した面上で互いに
平行になるように置き、該ループを末端で保持部材に固
定する。二つの端部をもつエンドレス筒状カバーを覆う
部材は該案内部材の一端の上にカバーをかぶせてエンド
レスループのコア・バンドルを完全に覆うように係合
し、荷重コアループのバンドルの末端は適当な固定部材
で固定する。適当な分割部材を用いて光ファイバ・スト
ランドの自由末端を吊上コア・ループのバンドルから分
離し、適当な固定部材を用いて筒状カバーの末端をつな
いでエンドレスループとなし、適当な切削部材を用いて
カバーに開口部すなわち穴をあけ、適当な引出部材を用
いて光ファイバ信号ストランドの二つの自由端をカバー
の穴から１インチ以上引き出す。吊上コア材料のストラ
ンドをエンドレスループのバンドルから取り出し、保護
カバー外側に引き出してテルテール過負荷信号部材とし
ての役目を果たす二つの自由端をもつストランドとして
もよい。開示した信号部材を多様なスリング構造に用い
て、過負荷やコアヤーンの損傷を検出することができ
る。当該分野の技術者であれば、ここに具体的に描写し
ていないが本発明を規定する特許請求項の範囲を逸脱す
ることのないスリングを製造できるだろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】耐荷ストランドの内側吊上コアと内側コアから
スリング・カバーを貫通して延在する光ファイバ・スト
ランド（符号１）の二つの自由端（符号２,２'）ならび
に該スリング・カバーを貫通して延在する耐荷重ストラ
ンドの二つの自由端（テルテール）（符号３，４）をも
つエンドレスループ・ツインパス円形スリングの上から
見た斜視図である。
【図２】図１のエンドレスループ円形スリングの平面図
である。
【図３】図２のエンドレスループ円形スリングの線３−
３に沿った断面図で、内側コアから分離して該スリング
・カバーを貫通して延びる光ファイバ・ストランドの自
由端を示す。
【図４】一つのエンドレス筒状保護カバー内に二つのバ
ンドルからなる耐荷重ストランド材料の内側吊上コアを
持つエンドレスループ円形ストランドの断面図であり、
少なくとも一つの吊上コアバンドルが少なくとも一つの
光ファイバ・ストランドを構成している。
【図５】図４のスリングと類似のエンドレスループ円形
スリングの断面図で、該内側コア・ストランド材料を二
つの別個外側カバー間で固定、分離する部材を示す。
【符号の説明】
２，２’・・・光ファイバ・ストランドの自由端 ３，４ ・・・荷重吊上ストランドの自由端 ５，６ ・・・保護カバー ７，８ ・・・吊上コア・ストランド ９，１０・・・保護カバー

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 耐荷ストランド材料のエンドレス平行ル
    ープ形状の吊上コア、該吊上コア内に二つの自由端をも
    つ光ファイバ材料ストランド、該コア・ストランドすべ
    てを覆い、そこから光ファイバ・ストランドの該自由端
    が突出している少なくとも一つの穴をもつ筒状カバー部
    材から成り、該コアストランド全部が平行エンドレス・
    ループの関係にある円形スリング
  2. 【請求項２】 耐荷ストランドの二つの自由端が該カバ
    ーを貫通して延在している請求項１に記載の円形スリン
    グ
  3. 【請求項３】 該吊上コアが異なる材質の耐荷ストラン
    ドの混合物からなる請求項１に記載の円形スリング
  4. 【請求項４】 該吊上コアがケブラー(R)ストランドか
    らなる請求項１に記載の円形スリング
  5. 【請求項５】 該吊上コアがスペクトラ(R)ストランド
    からなる請求項１に記載の円形スリング
  6. 【請求項６】 該吊上コアがポリエステル・ストランド
    からなる請求項１に記載の円形スリング
  7. 【請求項７】 該吊上コアがポリエチレン・ストランド
    からなる請求項１に記載の円形スリング
  8. 【請求項８】 該吊上コアがスリング吊上コア能力の過
    負荷を検出する信号手段からなる請求項１に記載の円形
    スリング
  9. 【請求項９】 該吊上コアが該スリング吊上コア内のス
    トランドの連続性に欠陥があればこれを検出する信号手
    段からなる請求項１に記載の円形スリング
  10. 【請求項１０】 エンドレスループ状の耐荷重材ストラ
    ンドの少なくとも二つの平行吊上コアからなり、各コア
    がエンドレスループ筒状カバー部材によって互いが分離
    され、各該コアは二つの自由端をもつ光ファイバ材料ス
    トランドを含み、該カバーは該コア・ストランドすべて
    を覆い、該カバーは各該吊上コアにつき少なくとも一つ
    の穴を有し、該穴から光ファイバ・ストランドの該自由
    端が延在する円形スリング
  11. 【請求項１１】 耐荷重ストランドの少なくとも二つの
    自由端が該カバーを貫通して延在している請求項１０に
    記載の円形スリング
  12. 【請求項１２】 該吊上コアが異なる材質の耐荷重スト
    ランドの混合物からなる請求項１０に記載の円形スリン
    グ
  13. 【請求項１３】 まず耐荷材料のストランドをエンドレ
    スループとなして吊上コアを形成し、次に該吊上コア内
    に二つの自由端をもつ光ファイバ材料でできた少なくと
    も一本のストランドでループを形成し、該ストランドの
    すべてのループを互いに平行な関係となるように並べ、
    該吊上コアループと光ファイバループのストランドを案
    内部材を上に載置した面上に平行関係になるように置
    き、該ループをその末端で保持部材に固定し、該光ファ
    イバ・ストランドの該二つの自由端を該保持部材から分
    離させ、二つの端部をもつ筒状カバー部材を該案内部材
    の一端の上にかぶせてを引きだし該エンドレスループを
    包み覆い、該耐荷平行エンドレスループの末端を固定
    し、該光ファイバ・ストランドの二つの自由末端を分割
    し、該筒状カバー部材の末端を固定してエンドレスルー
    プを形成し、該カバー部材に穴をあけ、該光ファイバ・
    ストランドの該二つの自由端に引出部材を当接して該自
    由端を該カバー部材の該穴を貫通して１インチ以上引き
    出すことからなる円形スリングを製造する方法
  14. 【請求項１４】 該エンドレスループ保持部材から吊上
    コア材料の少なくとも一本の耐荷ストランドを分離させ
    て、該ストランドの二つの自由端を形成し、該耐荷スト
    ランドの該二つの自由端へ引出部材を当接して該自由端
    を該カバー部材の該穴を通して１インチ以上引き出すこ
    とからなる請求項１３に記載の方法
JP9023200A 1996-01-22 1997-01-22 環状スリング Expired - Fee Related JP2929431B2 (ja)

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