KR20070070204A - 파이버 슬링 및 그 성능 평가 방법 - Google Patents

파이버 슬링 및 그 성능 평가 방법 Download PDF

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KR1020077010156A
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테루히사 하라다
마사키 미우라
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도레이 인터내셔널 가부시키가이샤
가부시키가이샤 미우라 쿠미히모 코우죠
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Abstract

본 발명은 파이버 슬링을 분해하지 않고 실제 성능의 용이하고 확실한 평가를 가능하게 하는 것을 목적으로 한다. 이 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 의한 파이버 슬링(S)은 내하성을 가진 스트랜드(20)가 복수열로 주회되어 중공 환상의 보호백(10)에 수용된 고리를 형성하는 파이버 슬링(S)으로서, 이 파이버 슬링(S)은 상기 스트랜드(20)의 전체 열보다 적은 복수의 개수로 스트랜드(20)의 길이 방향을 따라 배치된 도전성을 가진 검지선(30); 상기 검지선(30)의 외주를 커버링하는 시스(40); 및 상기 복수의 검지선(30)의 양단부와 전기적으로 접속되어 상기 환상의 보호백(10)의 외면으로 노출된 한쌍의 검지 단자(32, 32)를 구비한다.
파이버 슬링, 성능 평가 방법

Description

파이버 슬링 및 그 성능 평가 방법{FIBER SLING AND METHOD FOR EVALUATING ITS PERFORMANCE}
본 발명은 파이버 슬링 및 그 성능 평가 방법에 관한 것이고, 특히, 전체 구조가 유연한 벨트형이거나 환상(annular shape)이고, 중량물을 들어올리고 내리는 작업에 사용되는 파이버 슬링; 및 이 파이버 슬링의 성능을 평가하는 방법에 관한 것이다.
파이버 슬링은 크레인 등에 의해 중량물을 들어올리고 내리는 작업에 있어서 종래의 로프, 와이어, 및 로프 슬링을 대신하여 사용되는 부재로서 널리 사용된다.
슬링의 대표적인 구조로서 고강도 파이버로 이루어진 필라멘트로 제조되거나 필라멘트를 느슨하게 트위스팅함으로써 제조된 스트랜드(strand)를 주회시켜서 다수의 열로 배치된 상태에서 전체를 환상으로 배치하고, 스트랜드로 구성된 환상 구조 전체를 포제(cloth)의 보호 커버로 커버링한 구조를 갖는 라운드 슬링(round sling)이 알려져 있다. 이러한 라운드 슬링은 전체가 유연한 구조로 되어 있기 때문에 중량물과 부드럽게 접촉하여 중량물에 상처를 입히기 어렵고, 중량물의 형상을 따라 배치하기가 용이하고, 라운드 슬링 자체가 경량이기 때문에 취급 또는 운반이 용이하다는 이점이 있다. 이러한 라운드 슬링에 있어서, 사용중에 인가되는 부하에 대해 우수한 내하성(durability), 즉, 부하 용량을 갖는 스트랜드를 다수의 열로 배치하여 부하를 분담시키기 때문에 전체로서 큰 내하성을 발휘시킬 수 있다.
이러한 파이버 슬링에 있어서, 열악한 환경하에서 장기간 동안 사용함에 따라 파이버 슬링을 구성하는 스트랜드의 일부분이 마모되거나 절단되는 경우가 있다. 스트랜드의 일부분만 손상되는 경우에 파이버 슬링 전체의 내하력은 많이 저하되지 않기 때문에 파이버 슬링을 그대로 계속 사용하는 것이 가능하다. 사용할 수 없을 만큼 파이버 슬링의 내하력이 저하되거나 파이버 슬링의 내하력에 충분한 여유가 없는 상태가 되면 이러한 파이버 슬링의 계속적인 사용은 불가능하게 된다.
그러나, 이러한 경우에 있어서, 보호 커버 내부에 수용된 스트랜드의 손상 정도를 외부에서 관찰하여 검증하는 것은 어렵다. 보호 커버를 제거하여 내부 스트랜드를 점검하는 것은 매우 번거로운 작업이다. 따라서, 사용 현장에서의 이러한 작업은 실용성이 떨어진다. 이러한 환경하에서 파이버 슬링의 내하력이 어느정도로 저하되어 있는지, 또는 스트랜드에 어느 정도의 손상이 발생 되었는지를 판단하는 슬링의 성능 저하의 정도를 간단히 판단하는 기술이 요청된다.
특허문헌1에는 파이버 슬링을 구성하는 무단 스트랜드의 내부에 통전검사용 검사 도체를 배치하는 기술이 개시되어 있고, 여기서, 무단 스트랜드의 양단으로부터 인출된 검사 도체의 2개의 접속단부에 걸쳐 전류가 인가된다. 이러한 경우에 있어서, 무단 스트랜드의 중간에 차단된 부분이 있으면 검사 도체도 차단되어 통전이 차단된다. 따라서, 통전 검사에 의해 무단 스트랜드가 차단되었는지를, 즉, 파이버 슬링의 성능 저하를 알 수 있다. 검사 도체로서 광도체를 사용하고, 광이 인가되면 광도체의 일단으로부터 타단으로 광이 통하는지의 여부가 판단되고, 광도체 및 무단 스트랜드의 차단 여부를 알 수 있는 기술도 개시되어 있다.
특허문헌2에도 유연한 원형 슬링의 원통형상 보호 커버내에 포함된 로드-베어링 물질(load-bearing material)의 스트랜드에 평행하게 광 파이버 재료의 스트랜드를 배치하고, 양단이 보호 커버로부터 돌출된 광 파이버 스트랜드의 양단 사이를 광이 통과하는지의 여부에 따라 슬링의 상태를 검사하는 기술이 개시되어 있다.
[특허문헌1] 일본 실용신안 공개 평02-108989호 공보
[특허문헌2] 일본 특허 공개 평10-305987호 공보
파이버 슬링의 성능 저하를 검사하는 상기 종래 기술에 의하면, 예컨대, 파이버 슬링의 성능 저하를 상세히 평가하거나 파이버 슬링이 실제 사용에 적합한 성능을 유지하고 있는지의 여부를 판단하는 등의 파이버 슬링의 성능을 적절하게 평가하기가 어렵다.
예컨대, 상기 특허문헌1의 공지 기술에 있어서, 파이버 슬링 전체에 배치된 하나의 무단 스트랜드 전체에 걸쳐 하나의 검사 도체만이 배치된다. 따라서, 무단 스트랜드의 소정 위치가 손상되고, 그 위치의 검사 도체가 차단되면, 통전 또는 광의 도통이 차단된다. 따라서, 파이버 슬링의 성능에 대하여 양자 택일의 평가만이 가능하다. 즉, 검사 도체가 도통 상태이면 파이버 슬링은 정상적으로 기능하는 것이고, 검사 도체가 비도통 상태이면 파이버 슬링은 정상적으로 기능하지 않는 것이다. 이에 대하여 특허문헌2의 기술도 마찬가지이다.
그러나, 파이버 슬링에 스트랜드가 다수의 열로 배치되면 복수열의 스트랜드 중 단지 1열의 스트랜드가 손상되더라도 파이버 슬링 전체의 내하성은 크게 저하되지 않고, 충분히 사용 가능한 경우가 있다. 다수의 열로 배치된 스트랜드는 상호 마찰 베어링력에 의해 내하성을 발휘하기 때문에 손상되지 않는 나머지 열에 의한 내하상이 충분히 유지된다. 파이버 슬링의 설계시에는 필요한 내하성을 발휘시키는데 필요한 열수 이상으로 다수열이 존재하도록 하여 충분한 안전계수를 허락한다.
상기 종래 기술에 의하면, 무단 스트랜드의 1개소만이 손상된 경우에도 파이버 슬링이 불량 상태인 것으로 판정된다. 따라서, 실용상 성능을 충분히 유지하고 있다 하더라도 약간 손상된 파이버 슬링은 폐기되어야 한다. 따라서, 경제적 손실이 상당하게 된다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 파이버 슬링의 실용상 성능을 적절하게 평가함으로써 실제 사용 기간, 즉, 파이버 슬링의 수명을 충분히 연장시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 파이버 슬링은 내하성을 가진 스트랜드가 복수열로 주회되어 중공 환상의 보호백에 수용된 고리를 형성하는 파이버 슬링으로서, 상기 스트랜드의 전체 열보다 적은 복수의 개수로 스트랜드의 길이 방향을 따라 배치된 도전성을 가진 검지선; 상기 검지선의 외주를 커버링하는 시스; 및 상기 복수열의 검지선의 양단부와 전기적으로 접속되어 상기 환상의 보호백의 외면으로 노출된 한쌍의 검지 단자를 구비하고 있다.
[파이버 슬링]
기본적으로, 통상의 파이버 슬링과 공통의 재료와 구조가 사용될 수 있다.
파이버 슬링의 기본 구조에 있어서, 내하성을 가진 스트랜드가 주회되어 상기 스트랜드가 복수의 열로 배치된 상태에서 전체적으로 환상의 프로파일을 형성하고, 상기 스트랜드의 환은 중공 환상의 보호백내에 수용되어 있다. 이러한 상세 구조에 있어서, 상기 슬링이 상기한 바와 같은 기본 구조로 형성되면 통상의 슬링에 사용된 기술을 조합하여 적용할 수 있다.
파이버 슬링에는 라운드 슬링 및 벨트 슬링이 있고, 무단 타입 및 양단 I 형상 타입이라 불리는 타입의 구조가 공지되어 있다. 기본적으로, 본 발명은 모든 타입의 슬링 구조에 적용될 수 있다.
그 중에서도 본 발명을 라운드 슬링에 적용하는것이 효과적이다.
<라운드 슬링>
라운드 슬링의 기본 구조는 복수열의 스트랜드가 서로 구속되지 않고 나란히 주회하여 배치되어 있다. 이러한 스트랜드로 구성된 고리가 스트랜드로부터 별개로 자유롭게 이동하거나 신축할 수 있는 중공 환상의 보호백에 수용되어 있다. 따라서, 라운드 슬링의 단면 형상은 원형 또는 부정형부를 갖는 환상 보호백의 내부에 불규칙하게 스트랜드가 분산 배치되어 있는 상태가 된다.
라운드 슬링의 사용 목적, 요구 성능, 및 사용 환경 등의 조건에 의해 라운드 슬링의 구체적인 재료의 선택이나 설계, 제조 공정 등을 적절하게 설정하는 것이 바람직하다.
라운드 슬링의 치수는 사용 목적에 따라 다르지만, 예컨대, 전체 길이를 0.1~20m의 범위로 설정할 수 있고, 최대 내하력 또는 허용 가능한 인가 부하를 0.1~200톤의 범위로 설정할 수 있다.
[스트랜드]
기본적으로, 통상의 파이버 슬링에 있어서의 스트랜드와 동일한 재료 및 구조가 적용될 수 있다.
스트랜드의 재료로서 PBO(polyparaphenylene benzoxazole), 폴리에스테르, 폴리아릴레이트, 아라미드, 고강 폴리에틸렌 등으로 이루어진 합성 섬유의 복수의 멀티필라멘트를 드로잉하여 어레인징하거나 느슨하게 트위스팅하여 제작된 필라멘트를 사용할 수 있다. 카본 파이버 또는 금속 파이버도 사용될 수 있고, 이러한 파비어는 합성 섬유와 조합될 수 있다. 파이버 슬링에 요구되는 충분한 인장 강도 및 내하성을 가진 파이버가 바람직하다.
스트랜드로 구성된 고리 또는 파이버 슬링의 내하 능력(cargo worthiness)은 스트랜드의 열수에 따라 변경된다. 또한, 스트랜드의 재료, 요구 성능 등에 따라서도 달라지지만 통상적으로 스트랜드의 열수를 15~1000의 범위로 설정할 수 있다.
하나의 파이버 슬링은 통상적으로 하나의 스트랜드만을 사용하여 필요한 수의 열로 주회시켜서 구성된 고리를 포함하지만, 하나의 스트랜드를 복수열로 주회시켜서 각각 구성된 복수의 고리를 나란히 배치하는 방식으로 수정할 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 전체 파이버 슬링에 있어서의 스트랜드의 열수는 조합된 스트랜드 고리에 있어서 스트랜드의 전체 열수에 대응한다.
[환상 보호백]
환상 보호백은 복수열의 스트랜드로 구성된 고리를 동시에 수용하는 기능을 한다. 환상 보호백은 파이버 슬링에 의해 매달린 중량물이나 주위의 부재와 직접 접촉함으로써 스트랜드가 손상되지 않도록 보호하는 기능도 한다. 환상 보호백은 사용 환경 하에서 태양광 등으로부터 스트랜드를 보호하는 기능도 한다. 환상 보호백은 파이버 슬링의 매달림 능력에 직접 관여하지 않는다. 그러나, 환상 보호백으로 스트랜드의 외주를 커버링한 스트랜드의 보호는 스트랜드 고리의 내하성을 향상시켜서 슬링의 성능 향상을 달성할 수 있다.
환상 보호백은 스트랜드와 동일한 섬유재료 또는 다른 다양한 섬유재료로 이루어진 편직포로 제작될 수 있다. 환상 보호백은 섬유재료를 백 형상(bag shape)으로 니팅 및 위빙한 것이 되거나, 밴드 형상의 편직포를 실린더형으로 라운딩하여 그 측단 에지를 재봉 또는 결합함으로써 환상 보호백을 구성할 수도 있다.
환상 보호백은 인장력에 대한 내력보다도 표면 마찰 내구성, 내마모성, 미끄러지기 쉬움이나 미끄러지기 어려움, 및 스트랜드의 보호 기능이 우수한 재료나 구조를 구비하는 것이 바람직하다. 환상 보호백은 내수성, 내유성, 내화학약품성, 내열성 등의 사용시의 환경 조건에 적합한 특성을 구비하고 있는 것이 바람직하다.
환상 보호백의 재료를 각각 요구되는 기능에 적합하도록 내층과 외층에 있어서 다르게 할 수 있다. 상기 백은 이중 또는 그 이상의 다층 구조로 제조될 수 있다. 예컨대, 외층을 위해 내마모성이 우수한 재료와, 내층을 위해 자외선 차단 능력이 우수하여 스트랜드의 보호 기능이 우수한 재료를 조합한 재료를 사용할 수 있다. 내층의 컬러가 외층의 컬러와 다르게 제조되면 사용 중에 외층이 손상될 때 내층 컬러의 노출에 의해 손상 조건을 사람이 용이하게 인지하게 할 수 있다.
환상 보호백의 치수는 파이버 슬링의 랩 길이(lap length), 백 내에 수용될 스트랜드의 직경과 열의 수에 적합하도록 설정된다. 환상 보호백의 랩 길이는 스트랜드의 랩 길이와 동일하거나 이 길이보다 약간 길게 설정된다. 따라서, 스트랜의 고리가 확장된 상태라도 환상 보호백에는 과대한 부하가 인가되지 않는다. 환상 보호백의 내경은 10~200㎜의 범위로 설정될 수 있다. 그러나, 유연한 환상 보호백에 있어서, 그 단면 형상이 원형일 필요는 없지만 상기 백 내에 수용된 스트랜드의 배치나 부하가 가해지는 방법에 따라 편평한 타원형이나 장원형(oblong shape)으로 변형될 수 있다. 따라서, 상기 내경은 단면 원형 상태로 규정된다.
환상 보호백은 검지선 및 검지 단자를 배치하거나 보호하거나 검지 작업을 용이하게 하거나 하기 위해 요구되는 구조로 형성성될 수 있다.
[검지선]
검지선은 도전성뿐만 아니라 스트랜드의 고리 및 환상 보호백으로 이루어진 슬링 전체의 변형에 따라 용이하게 변형될 수 있는 유연성이 요구된다. 검지선 자체는 부하를 부담할 필요가 없기 때문에 인장력 등의 물리적 강도와 벤딩 강도는 많이 요구되지 않는다. 그러나, 검지선은 스트랜드보다 더 연장될 필요가 있다.
검지선의 재료로서 구리 및 구리 합금 등의 도전성 재료가 사용될 수 있다. 검지선의 단면 형상은 통상적으로 원형이지만, 예컨대, 타원, 원뿔, 또는 편평한 판상 등이 사용될 수도 있다. 길이당 전기 저항, 강도, 유연성 등의 특성은 검지선의 단면적에 영향을 받는다.
검지선의 재료로서 구리 등으로 이루어진 도전성 금속선이 사용되는 경우에 그 외경은 0.1~1.0㎜, 바람직하게는 0.25~0.3㎜의 범위로 설정될 수 있다. 도전성 금속선이 너무 얇으면 파이버 슬링의 사용중에 도전성 금속선에 인가되는 힘의 통상적인 반복에 의해서도 쉽게 단선될 수 있다. 도전성 금속선이 너무 굵으면 상기 선은 파이버 슬링을 따라 유연하게 변형되기 어렵고, 이에 따라, 슬링의 사용중에 인가되는 벤딩력에 의해 상기 선이 단선되기 쉽다. 이 모든 경우에 있어서, 파이버 슬링의 성능을 충분히 평가하기가 어렵다.
절연 수지 등으로 커버링된 금속 도선이 사용될 수도 있다. 커버링된 도선의 경우에 있어서, 커버링 두께는 예컨대, 0.010~0.018㎜의 범위로 설정될 수 있다.
검지선은 스트랜드 고리의 랩 길이의 거의 전체 외주에 걸쳐 연속적으로 배치될 수 있다. 검지선은 상기 랩 길이를 따라 스트랜드 고리의 일부에만 배치될 수 있다. 스트랜드 고리의 외주 방향으로 이격된 복수의 위치상에 검지선이 배치되는 경우도 있다.
검지선을 확장하기 위해 파이버 슬링에 부하가 인가되어 그 확장으로 인하여 스트랜드의 랩 길이가 연장되는 상태에서도 검지선에 과대한 인장력이 인가되지 않는 조건이 되게 하는 것이 바람직하다. 특히, 검지선의 재료로서 스트랜드보다 더 신축적인 재료를 사용하는 것이 효과적이다. 또는, 대안으로서 부하가 인가되지 않는 조건하에서 검지선에 인접한 스트랜드보다 약간 길기 때문에 길이 범위를 갖는 상태가 되도록 검지선을 배치하는 것도 효과적이다. 그러나, 이러한 경우에 있어서 인접 스트랜드가 손상되는 모든 경우에 검지선이 손상되지 않으면 본 발명의 목적은 이루어질 수 없다. 검지선의 길이에 있어서의 과대한 여유도 바람직하지 않다.
검지선은 스트랜드의 길이를 따라 스트랜드의 전체 열의 수보다 적은 복수로 배치된다. 파이버 슬링의 성능 저하의 적절한 평가는 하나의 검지선만으로 이루어질 수 없기 때문에 적절한 성능 평가가 이루어질 수 있도록 복수로 검지선을 배치할 필요가 있다. 통상적으로, 검지선은 스트랜드의 전체 열의 수에 대하여 1/5~1/100, 바람직하게는 1/10~1/50의 수로 배치된다.
스트랜드의 전체 열의 수와 무관하게 3~10, 바람직하게는 5±1개의 검지선이 배치되면 파이버 슬링의 목표로 하는 성능저하를 실질적으로 충분히 검지할 수 있다. 검지선의 수가 너무 적으면 성능 저하를 정밀하게 검지하기가 어렵다. 검지선의 수가 너무 많아도 제조에 있어서의 비용과 노력이 증가하게 된다. 또한, 검지선의 수가 너무 많은 경우에, 그 중에서 오직 하나만이 절단되면 전기 저항의 검지된 전하가 너무 작고, 이에 따라 파이버 슬링의 성능 저하를 적절하게 평가하기가 어렵게 된다.
[시스]
시스는 검지를 위한 검지선의 외주를 커버링하는 기능을 한다.
시스의 재료는 검지선에 대한 보호 기능을 수행하기 위해 강도와 내구성을 구비할 필요가 있다. 그러나, 스트랜드가 손상되더라도 검지선이 단선되지 않으면 목적을 달성할 수 없다는 것에 주목해야 한다. 통상적으로, 스트랜드보다 약한 재료가 사용된다. 절연 재료는 검지선이 서로 접촉하여 서로 통전되는 것을 방지하는데 효과적이다.
검지선 및 스트랜드와 마찬가지로 시스도 용이하게 변형될 수 있도록 유연할 필요가 있다. 시스는 검지선에 일체적으로 결합될 수 있다. 그러나, 시스가 검지선과 별개로 변형, 이동, 신축, 및 접촉될 수 있으면, 검지선의 기능은 약간 손상된다.
합성 수지 또는 수지 재료로 이루어진 유연한 튜브가 시스로서 사용될 수 있다.
<짜여진 로프>
시스의 재료로서 짜여진 로프가 사용될 수 있다.
짜여진 로프는 전체로서 실린더를 형성하기 위해 짜여진 그리고 니팅된 섬유 필라멘트가 서로 나선형으로 교차하는 방식으로 섬유 필라멘트를 짜고 니팅함으로써 얻어진다. 짜여진 로프는 우수한 내구성뿐만 아니라 적용의 경우에 있어서 유연성이 우수하다. 검지선이 짜여진 로프의 중심에 배치될 수 있기 때문에 검지선이 수용되어 바람직하게 보호될 수 있다. 짜여진 로프의 종래 제조 기술이 짜여진 로프의 구조와 제조 방법에 적용될 수 있다. 짜여진 로프의 내경은 1~5㎜의 범위로 설정될 수 있다.
짜여진 로프를 구성하는 섬유 필라멘트의 재료로서 통상적으로 합성 섬유 또는 자연 섬유가 사용될 수 있다. 스트랜드나 환상 보호백을 위해 통상의 재료가 사용될 수도 있다. 그러나, 이러한 경우에 있어서 스트랜드에 너무 높은 내하성이 요구되지 않는다. 특히, 나일론, 폴레에스테르, 및 폴리프로필렌 등의 합성 섬유가 사용될 수 있다.
[검지 단자]
검지 단자는 전기 저항을 측정하기 위한 전기 측정기의 측정 단자 또는 측정 로드(measuring rod)에 접하는 전기 부재이다. 통상의 전기 기기에 있어서의 전기 측정용 단자 구조가 사용될 수 있다.
검지 단자는 파이버 슬링에 배치된 복수의 검지선의 단부에 전기적으로 접속된다. 이러한 경우에 있어서 검지선의 모든 단부가 동일 위치에 있으면 검지 단자는 그 위치상에 배치될 수 있다.
기본적으로, 검지 단자는 검지선의 도체 재료와 접촉한 상태에서 물리적으로 연결될 수 있다. 또는, 대안으로서 솔더링이나 브레이징에 의해 접속이 이루어질 수 있다. 검지 단자는 스냅 단자 연결 구조를 가질 수 있다.
통상적으로, 오직 한쌍의 검지 단자가 제공되고, 모든 검지선은 한쌍의 검지 단자에 전기적으로 접속된다. 검지선을 복수의 세트로 분할하고, 검지선의 각 세트에 한쌍의 검지 단자를 형성하도록 배열하는 것도 가능하다. 이러한 경우에 있어서 전기 저항을 측정하기 위한 검지 단자로부터의 선택에 의해 어느 세트의 검지선과 인접하는 스트랜드의 주회 열에 손상이나 성능 저하가 발생하고 있는지를 구별하여 평가하는 것이 가능하게 된다.
슬링의 외측으로부터 전기 저항을 측정하기 위해 검지 단자는 슬링의 외주를 구성하는 환상 보호백의 외면으로 노출될 필요가 있다. 전체 검지 단자가 노출되거나 전기 저항의 측정에 필요한 일부만이 노출될 수 있다. 환상 보호백 내부의 검지선과 검지 단자 사이에 접속부를 배치하는 것이 바람직하고, 이러한 경우에 있어서, 접속부의 약간의 손상이나 부식이 발생한다.
특히, 판 형상 등의 검지 단자는 본딩이나 재봉 등에 의해 환상 보호백에 고정될 수 있다. 검지선에 연결된 로프형 검지 코드는 환상 보호백의 외측으로 확장될 수 있다. 검지선이 환상 보호백내에 형성된 구멍의 내부로 확장된 구조를 사용할 수도 있고, 검지 단자가 노출될 수 있다.
검지 단자가 환상 보호백의 외면으로 노출된 곳에 착탈 가능한 커버 또는 리드를 제공할 수 있다. 따라서, 슬링의 통상의 사용중에 매달린 물체가 검지 단자에 접촉되거나, 비 또는 부식성 분위기 등이 검지 단자를 손상시키는 것을 방지할 수 있다. 검지 단자가 배치된 곳에 환상 보호백을 2중으로 하여 두고, 내부 백과 개폐가 자유로운 외부 백 사이에 검지 단자를 배치할 수 있다.
검지 단자는 전기 저항 측정기의 측정 단자나 측정 로드와 맞물리거나 채워져서 착탈 가능하게 고정될 수 있는 구조로 형성될 수 있다.
[저항 소자]
검지 단자와 접속하는 일부의 검지선에는 각 검지선보다 충분히 높은 저항값을 갖는 저항 소자가 제공될 수 있다.
저항 소자를 포함시킴으로써 하나의 검지선의 전체 길이에 걸친 저항값이 커지게 되고, 하나의 검지선이 단선된 경우에 있어서 검지 단자 사이의 저항값의 변화가 커지게 된다. 따라서, 저항값의 확실한 변화에 따라 파이버 슬링의 성능 저하가 검지된다.
저항 소자로서, 종래 전기 회로용으로 사용된 저항 및 저항칩 등이 사용될 수 있다. 선형 또는 축 저항 소자(axial resistance element)가 검지선을 따라 용이하게 배치된다. 검지 단자 사이의 전기 저항을 측정할 때 하나의 검지선의 단선의 경우에 발생하는 저항값의 변화가 확실하게 표시되도록 저항 소자의 저항값이 설정된다. 통상적으로 저항 소자의 저항값은 10~200Ω의 범위로 설정될 수 있다. 하나의 검지선을 구성하는 도선의 전체 길이에 걸친 저항값의 약 10~100배로 설정될 수 있다. 복수의 저항 소자를 조합하여 그 전체 저항값을 상기 범위로 설정하는 것도 가능하다.
하나의 검지선을 따른 어느 위치에도 저항 소자가 배치될 수 있고, 전체 저항값은 변경되지 않는다. 통상적으로, 제조중에 취급이 용이하고, 사용 중에 저항 소자에 과대한 부하가 인가되지 않고, 검지 단자에 가까운 위치가 바람직하다. 저항 소자의 양단의 단자에 의해 검지 단자와 검지선을 접속하는 것도 가능하다. 조항 소자가 시스 내에 수용되면 저항 소자는 시스에 의해 보호된다.
[보강 심선]
보강 심선은 시스 내부의 검지선을 따라 배치됨으로써 이 검지선과 시스를 보강하는 기능을 한다.
보강 심선의 재료로서 스트랜드 또는 시스와 동일한 섬유재료가 사용될 수 있다. 스트랜드를 니팅 및 위빙하는 필라멘트보다 두꺼운 필라멘트 또는 강한 필라멘트를 사용할 수 있다. 금속선, 유리섬유, 탄소섬유 등을 사용할 수도 있다.
보강 심선은 검지선과 일체로 결합되거나 대안으로서 단지 검지선을 따라 시스의 중앙 공간으로 삽입되어 관통할 수 있다. 보강 심선은 모든 검지선이나 일부의 검지선에 형성될 수 있다.
[성능 평가 방법]
슬링의 성능을 평가하는 작업은 슬링을 제조한 후 즉시 성능을 확인하기 위해 실행될 수 있다. 슬링이 소정 기간 동안 사용된 후에 사용으로 인하여 성능이 저하된 정도를 확인하기 위한 작업이 수행될 수 있다. 매월 등의 정기 점검으로서 성능 평가가 실행되는 경우도 있다. 열악한 조건하에서 슬링이 사용된 후 또는 예상외의 부하가 인가될 때 등에 슬링이 손상되었는지의 여부를 확인하는 경우도 있다. 설계시 또는 판매시에 설정된 성능 보증 기간이 경과한 후에도 슬링을 계속해서 더 사용할 수 있는지의 여부를 판단하기 위해서 성능 평가를 수행한다.
<전기 저항의 측정>
슬링의 성능 평가를 실행하기 위하여 슬링에 형성된 한쌍의 검지 단자 사이의 전기 저항(R)을 측정한다. 측정 작업은 통상의 테스터 또는 전기 저항 측정기를 사용하여 이루어질 수 있다. 슬링이 소정 성능 보다도 저하되어 있지 않은 것을 간단히 확인하는 것으로 충분하다면 전기 저항값을 나타내지 않지만 전기 저항이 소정 값을 초과하면 램프를 점등함으로써 간단히 사람에게 보고하는 간단한 전기 저항 측정기를 사용할 수도 있다. 전기 저항(R)의 변화는 복수 단계로 램프에 점등하여 구별해서 표시할 수도 있다.
<성능 평가>
측정된 전기 저항(R)으로부터 슬링의 성능 저하를 평가한다.
전기 저항(R)의 변화를 미리 설정된 기준 전기 저항으로부터 증감량 또는 증감 비율로서 평가할 수 있다.
기준 전기 저항으로서는 검지선의 재료, 검지선의 단위 길이당 전기 저항값, 및 검지 단자에 연결된 검지선의 개수와 길이에 의거하여 이론적으로 계산될 수 있는 합성 저항값이 사용될 수 있다. 또는, 대안으로서 제조 직후에 우수한 제품으로 확인된 슬링에 대하여 측정된 검지 단자 사이의 전기 저항값이 사용될 수도 있다. 동일한 타입의 복수의 슬링에 대하여 측정된 전기 저항값의 평균값 또는 중간값이 사용될 수도 있다.
기준 전기 저항으로서 검지선의 수(n0)와 슬링에 제공된 검지선 하나당 전기 저항(r0)로부터 계산된 기준 전기 저항(R0 = r0/n0)이 사용될 수 있다. 이 계산식은 전기 이론으로부터 도출되고, 저항 성분이 병렬로 연결된 경우의 합성 저항을 나타낸다.
슬링에 제공된 모든 검지선이 동일한 길이를 갖는 경우에는 검지선 하나당 전기 저항(r0)을 어느 하나의 검지선에 대하여 측정하는 것으로 충분하다. 산업적 관점으로부터 무시될 수 있는 정도의 검지선의 길이차가 존재하더라도 문제가 되지는 않는다. 검지선의 단위 길이당 전기 저항값을 이미 알고 있다면 전기 저항(r0)을 검지선의 길이로부터 계산할 수 있다. 또는, 대안으로서, 사전에 설계 데이터로부터 계산할 수 있다.
저항 소자가 검지선에 포함되어 있으면 검지선 하나당 전기 저항(r0)은 검지선의 길이에 비례하는 전기 저항(r1)과 저항 소자의 전기 저항(r2)의 전체 합의 값이다. 즉, r0 = r1 + r2
상기 측정된 건기 저항(R)은 그 시점에 손상되지 않은 검지선의 수(n)로부터 R = r0/n으로 표시된다. 전기 저항(R)이 측정되면 그 시점에서 파이버 슬링의 성능이 기준 성능 R0/R로 감소되는 것으로 평가될 수 있다. R = R0라면 성능이 저하되지 않은 것으로 평가될 수 있다.
"기준 성능"이라 함은 기준 전기 저항(R0)이 측정된 조건에 있어서 파이버 슬링의 내하력 또는 매달림 능력을 의미한다. 또는, 대안으로서 기준 성능은 파이버 슬링의 설계시 또는 제조 직후 파이버 슬링의 사용 전에 소유한 내하력 또는 매달림 능력이 될 수 있다. 많은 경우에 있어서, 설계된 파이버 슬링의 내하력 또는 매달림 능력은 안전율을 포함한다. 그러나, 안전율을 포함하는 성능과 안전율을 포함하지 않는 성능 모두 기준으로서 사용될 수 있다.
파이버 슬링의 사용 조건 또는 안전 기준으로부터 기준 성능의 몇할 또는 몇%의 성능을 가져야만 파이버 슬링의 사용이 가능한지를 결정할 수 있다. 상기 R0/R값에 의거하여 파이버 슬링의 연속적인 사용이 가능한지의 여부를 판정할 수 있다. 측정시까지의 사용 기간과 R0/R값으로부터 장래의 경시적 성능 저하율, 수명, 및 파이버 슬링의 폐기 시기를 예상할 수 있다.
<검지선 및 파이버 슬링의 성능>
상기한 바와 같이, 기준 전기 저항(R0), 성능 평가 측정시의 전기 저항(R), 및 전기적으로 도통된 검지선의 개수(n0, n)의 관계는 전기 이론으로부터 결정될 수 있다.
전기적으로 도통된 검지선의 수(n0)는 측정시에 n이 되고, 이에 따라 (n0-n)개의 검지선이 전기적으로 도통되지 않는다는 사실은 (n0-n)개의 검지선이 단선되었다는 것을 의미한다. 이러한 검지선에 인접한 스트랜드 열은 손상 및 파손될 가능성이 매우 크다. 파이버 슬링 내에 본질적으로 균일하게 배치되는 것으로 간주될 수 있는 검지선 중에서 파손된 선의 수가 (n0-n)개이면 확률적으로 스트랜드에 대해서도 스트랜드의 모든 열 중에서 (n0-n)/n0개가 손상되고 현재 정상인 스트랜드 열의 비율은 n/n0라고 추정할 수 있다.
소정의 합계 열의 모두가 유효하게 기능하지 않으면 상기 기준 성능은 발휘되지 않는 것으로 간주될 수 있다. 스트랜드의 실질적인 열수가 n/n0이 되면 그 성능이 기준 성능의 n/n0 = R0/R로 저하된 것으로 추정할 수 있다.
상기 추정에 의해 파이버 슬링의 성능 평가는 파이버 슬링 내의 검지선과 스트랜드의 분포와 부하의 부담이 실질적으로 균일하다고 간주되는 조건하에서 공업적 관점으로부터 충분히 신뢰성이 있는 확실한 정밀도로 이루어질 수 있다.
예컨대, 상기 라운드 슬링과 마찬가지로, 환상의 보호백 내부의 스트랜드의 열이 서로 자유롭게 이동할 수 있는 상태로 랜덤하게 배치되어 있는 경우가 있다. 라운드 슬링의 사용 모드에 있어서, 파이버 슬링의 주변 방향으로 특정 위치만이 항상 중량물과 접속하는 경우가 거의 없어서 부하의 부담은 스트랜드의 각 열에 균등하게 인가되는 것으로 간주될 수 있다.
예컨대, 벨트 슬링 등으로 스트랜드의 각 열의 위치가 고정되어 단부 등의 일부의 열에 항상 큰 부하가 인가되기 쉬운 조건하에서는 검지선의 단선과 스트랜드의 손상이 확률적으로 정확하게 대응하지 않는 경우가 있다. 그러나, 스트랜드의 각 열에 대하여 일정한 열마다 균등한 위치에 검지선이 배치되면 전기적으로 도통된 검지선의 비율은 손상되지 않은 스트랜드 열의 수의 비율에 거의 대응하는 것으로 추정할 수 있다.
또한, 전기적으로 도통된 검지선의 수 또는 손상되지 않은 스트랜드 열과 파이버 슬링의 성능 사이의 상관 관계는 상기한 바와 같은 직선적으로 비례하는 관계가 아니고, 보다 고차원의 함수로 표현된다. 이러한 경우에 있어서, 파이버 슬링의 성능 또는 성능 저하율은 상기한 (R0/R)의 고차 함수 F(R0/R) 또는 F(R)에 의해 표현될 수 있다. 이러한 함수 F는 상이한 제조 조건하에서 얻어진 많은 파이버 슬링에 관한 실험 결과 또는 재료역학이나 파괴 공학에 있어서의 이론으로부터 결정될 수 있다.
[발명의 효과]
본 발명에 의한 파이버 슬링은 복수열로 주회된 스트랜드의 고리를 중공 환상의 보호백에 수용한 기본 구조에 더하여 상기 도전성 검지선, 검지선을 보호하는 상기 시스, 및 검지선의 양단에 접속된 검지 단자를 구비하기 때문에 라운드 슬링이 충분한 사용 성능을 유지하고 있는지의 여부를 용이하고 정확하게 평가할 수 있다.
즉, 한쌍의 검지 단자 사이의 전기 저항을 측정하고, 이 저항값이 증가하는 것으로 나타나면 증가된 저항에 대응하는 개수의 검지선이 단선된 것을 의미한다. 검지선이 단선된 만큼 손상되었다는 사실로부터 검지선을 따라 배치된 스트랜드도 손상되어 있다. 따라서, 검지 단자 사이의 전기 저항이 관찰되면 전체 라운드 슬링에 있어서 손상된 스트랜드 열의 비율, 즉, 파이버 슬링의 손상 정도를 실용적으로 충분한 정밀도로 알 수 있다.
예컨대, 일정 사용 주기마다 검지 단자 사이의 전기 저항을 측정하는 것만으로 라운드 슬링 내의 스트랜드의 손상 정도를 용이하고 확실하게 평가할 수 있다. 라운드 슬링의 수명, 교환 시기, 부하의 제한 등을 적절하게 설정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태를 나타낸 라운드 슬링의 전체 구조도이다.
도 2(a)는 커버링 피스가 폐쇄된 상태의 요부 확대도이고, 도 2(b)는 요부의 개략적 단면도이다.
도 3은 라운드 슬링의 확대 단면도이다.
도 4는 환상의 보호백을 제거한 상태의 전체 구조도이다.
도 5(a)는 검지선에 관한 구조의 확대 단면도이고, 도 5(b)는 측면 구조도이 다.
[부호의 설명]
10 : 환상의 보호백 12 : 커버링 피스
14 : 짜임 고정 수단 16 : 표시 라벨
20 : 스트랜드 30 : 검지선
32 : 검지 단자 34 : 저항 소자
40 : 시스 42 : 보강 심선
S : 라운드 슬링
도 1~도 5에 도시된 파이버 슬링은 종래 라운드 슬링과 마찬가지의 기본 구조에 더하여 검지선과 이와 관련된 구조로 이루어져 있다.
[기본 구조]
라운드 슬링의 기본 구조는 스트랜드(20) 및 환상의 보호백(10)을 포함한다.
도 4 및 도 5에 상세히 도시된 바와 같이, PBO 섬유 등의 복수의 고강도 파이버 필라멘트가 느슨하게 트위스팅되어 있고 복수의 랩에 의해 고리 형상으로 주회하는 처리에 의해 스트랜드(20)가 구성된다. 이러한 스트랜드(20)의 주회열이 복수의 열로 병렬로 배치된다.
도 1~도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 열이 병렬로 배열되어 전체가 고리를 형성하고 있는 스트랜드(20)는 각각의 열이 서로 구속되지 않고 이동할 수 있는 상태로 중공 환상의 보호백(10)에 수용되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 환상의 보호백(10)은 스트랜드(20)와 동일한 고강도 파이버 필라멘트로 이루어진 밴드형 편직포를 섬유의 양단 에지가 서로 오버래핑되는 방식으로 라운딩하고, 오버래핑된 부분을 함께 재봉함으로써 중공 환상으로 형성된다. 스트랜드(20)는 환상 보호백(10)에 고정되지 않고 환상 보호백(10) 내에서 자유롭게 이동 가능하다. 또한, 환상의 보호백(10)의 랩 길이는 스트랜드(20)에 의해 구성된 고리와 동일하거나 약간 길게 설정된다. 라운드 슬링(S)에 인장력 인가되면 인장력에 대항하는 저항력이 스트랜드(20)에 의해 발휘되어 인장 방향으로의 외력이 실질적으로 환상의 보호백(10)에 작용하지 않는다. 따라서, 라운드 슬링(S)의 부하 저항 성능을 기본적으로 스트랜드(20)의 고리가 부담하게 된다.
스트랜드(20) 및 보호백(10)을 포함하는 라운드 슬링(S)의 이러한 구조 자체는 이미 공지된 구조이다.
[검지선의 구조]
도 4에 전체적으로 도시된 바와 같이, 라운드 슬링(S)은 스트랜드(20)의 고리를 따라 배치되고 우레탄으로 커버링된 구리선(직경 : 0.3㎜)을 포함하는 복수의 검지선(30)을 구비한다.
도 5에 상세히 도시된 바와 같이, 검지선(30)의 외주는 짜여진 로프를 포함하는 시스(40)로 커버링된다. 짜여진 로프를 포함하는 시스(40)는 전체로서 실린더를 형성하도록 나선형으로 서로 결친 파이버 필라멘트를 니팅 및 위빙함으로써 얻어진다. 시스(40)의 내부에는 검지선(30)을 따라 보강 심선(42)이 배치되어 검지선(30)과 시스(40)를 보강한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 검지선(30)은 라운드 슬링(S)을 위해 사용되는 스트랜드(20)의 고리내의 전체 열의 수보다 적은 복수로 배치된다. 도 3에 있어서, 스트랜드(20)의 전체 열의 수는 23이고, 배치된 검지선(30)의 수는 4이다. 도 1 및 도 4에는 3개의 검지선만이 도시되어 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 검지선(30)은 거의 스트랜드(20)의 주변 전체에 걸쳐 배치되어 있고, 또한, 스트랜드(20)의 내부로부터 외측으로 검지선(30)의 양단이 확장되어 있다. 확장된 검지선(30)의 단부는 구리 재료로 이루어진 소공 환상 검지 단자(eyelet-annulus-shaped detection terminals)(32, 32)에 접속되어 있다. 복수의 검지선(30)의 모든 일측단은 하나의 검지 단자(32)에 함께 접속되고, 검지선(30)의 타측단도 마찬가지로 다른 검지 단자(32)에 함께 접속되어 있다. 검지 단자(32, 32) 사이의 거리는 전기 저항의 측정 작업을 용이하게 할 수 있는 정도로 설정된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 한쌍의 검지 단자(32, 32)는 환상의 보호백(10)의 외면으로 노출된 상태로 고정되어 있다. 각 검지 단자(32, 32)는 소공 금속 피팅(eyelet metal fitting) 등의 구조를 갖는다. 단자부는 환상의 보호백(10)내에 만들어진 관통 구멍 주위의 내면측과 외면측으로부터 서로 피팅됨으로써 환상의 보호백(10)에 확실하게 고정됨과 아울러 그 내외를 전기적으로 도통시킨다.
도 1 및 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 약 100Ω의 저항 소자(34)는 복수의 검지선(30) 각각에 있어서 검지 단자(32)에 가까운 위치상에 일체화된다. 따라서, 검지선(30)의 양단 사이에서 측정된 저항값은 저항 소자(34)의 포함에 대응하는 값 만큼 검지선(30)을 구성하는 구리선의 저항값보다 크다.
검지 단자(32, 32)가 노출된 곳에는 커버링 피스(12)가 환상의 보호백(10)에 형성된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 커버링 피스(12)는 환상의 보호백(10)과 동일한 재료로 이루어져서 검지 단자(32, 32)를 커버링할 수 있다. 커버링 피스(12)의 팁 내면에 부착된 밴드 피스형 짜임 고정 수단(14) 등을 포함하는 고정 수단에 의해 커버링 피스(12)가 환상의 보호백(10)에 고정된다. 커버링 피스(12)의 팁 단부에 제공된 짜임 고정 수단(14)과 접촉하는 환상의 보호백(10)의 외면에도 짜임 고정 수단(14)이 부착된다. 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 환상의 보호백(10)의 외면에 커버링 피스(12)가 가압되면 한쌍의 짜임 고정 수단(14)이 서로 짜여지게 된다. 커버링 피스(12)는 환상의 보호백(10)에 착탈 가능하게 고정될 수 있다.
커버링 피스(12)의 존재로 인하여 파이버 슬링의 사용시에 검지 단자(32, 32)가 외력, 마찰, 일광, 및 물로부터 바람직하게 보호될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 포제 등으로 이루어진 표시 라벨(16)은 커버링 피스(12)의 내면에 제공된다. 파이버 슬링을 핸들링하기 위한 인쇄 방향, 특히, 검지 단자(32, 32) 사이의 전기 저항을 측정하고, 측정 결과를 평가하기 위해 필요한 사항들이 표시 라벨(16)에 인쇄된다.
예컨대, 아래의 표에 나타낸 표시가 이루어진다.
[표 1]
<표시 라벨상의 표시예>
저항값(Ω) 판단
20-52Ω 사용 가능
> 104Ω 검사 필요
∞ 사용 중단
상기한 바와 같이 이러한 표시 라벨(16)이 파이버 슬링(16)에 제공되면 파이버 슬링의 성능 평가를 정확하고 적절하게 수행하여 이 평가에 의거한 작업 및 처리가 가능하게 된다.
특히, 저항 측정시에 20-52Ω의 범위로 저항값이 주어지면 파이버 슬링은 문제없이 사용 가능하다. 저항값이 104Ω을 초과하면 파이버 슬링을 검사할 필요가 있다. 저항값이 무한대(∞)가 되면 모든 검지선(30)이 전기적으로 도통되지 않아서 파이버 슬링의 사용을 즉시 중단해야 한다.
[라운드 슬링의 사용]
라운드 슬링(S)은 종래 라운드 슬링과 마찬가지의 사용 모드로 사용될 수 있다.
예컨대, 라운드 슬링(S)의 고리가 접혀서 확장되어 길어지고 폭이 좁아진 상태에서 중량물 아래에 라운드 슬링(S)이 놓여지고, 중량물의 양단으로부터 상방으로 확장된 라운드 슬링(S)의 양단에 형성된 빈고리가 크레인의 후크에 걸리면, 중량물이 매달릴 수 있다.
라운드 슬링(S)은 예컨대, 2개의 라운드 슬링(S)을 4 지점 매달림에 사용하 거나 확장된 라운드 슬링(S)의 단부의 고리부분을 통해 타단을 통과시키고 통과된 타단의 고리만을 매다는 요컨대, 초크 호이스팅(choke hoisting)을 수행하는 등의 종래의 라운드 슬링(S)과 마찬가지의 방식으로 사용될 수 있다.
상기한 방식에 있어서 부하가 인가된 상태에서 라운드 슬링(S)을 계속해서 사용하면 부하가 반복적으로 인가된 스트랜드(20)에 마찰로 인한 손상 또는 피로에 의한 손상 등이 발생하는 경우가 있다. 통상적으로, 스트랜드(20)에 의해 구성된 복수의 열 중에서 하나의 열 또는 적은수의 열에 손상이 점차적으로 시작되고, 다른열에 손상이 진행되어 손상된 열의 수가 증가된다.
이러한 스트랜드(20)의 손상은 스트랜드(20) 외측의 환상의 보호백(10)이 손상된 후 또는 구멍이 환상의 보호백(10) 내에서 개방된 후에 발생하는 경우가 있을 수 있다. 그러나, 환상의 보호백(10)에는 손상된 흔적이 없지만 스트랜드(20)의 내측만이 손상되는 경우가 있다.
라운드 슬링(S)이 사용될 때마다 스트랜드(20)에 중량 부하가 인가되고, 부하가 인가된 조건하에서 매달린 목적물의 모서리 등에 의해 스트랜드(20)가 마모된다. 따라서, 스트랜드(20)는 환상의 보호백(10)보다 상당히 열악한 부하 조건에 있다. 따라서, 환상의 보호백(10)이 손상되지 않더라도 스트랜드(20)만이 손상되는 경우가 있다.
[라운드 슬링의 성능 평가]
환상의 보호백(10)의 손상은 외측으로부터의 관찰에 의해 용이하게 발견될 수 있다. 따라서, 환상의 보호백(10)이 손상되면 라운드 슬링(S)의 사용을 중단하 거나 환상의 보호백(10)을 교체하는 것만으로 충분하다. 스트랜드(20)가 손상된 정도를 환상의 보호백(10)의 손상된 부분으로부터 시각적으로 관찰할 수 있으면 라운드 슬링(S) 전체의 폐기 또는 교체가 필요한지의 여부를 용이하게 판단할 수 있다.
그러나, 환상의 보호백(10)이 많이 손상되지 않더라도 스트랜드(20) 내부에만 손상이 발생할 가능성이 있다. 외측으로부터의 관찰만으로는 스트랜드(20)가 손상된 정도를 정확하게 평가할 수 없다.
따라서, 라운드 슬링(S)의 외면으로 노출된 검지 단자(32, 32) 사이의 전기 저항(R)을 측정한다. 전기 저항(R)을 측정하는 경우에는 널리 사용되는 테스터 등의 종래 저항 측정기를 사용할 수 있다.
측정된 전기 저항(R)으로부터 현재의 라운드 슬링(S)의 성능을 평가할 수 있다.
<성능 평가 방법>
검지선(30)이 손상되지 않은 조건에서의 전기 저항(R), 즉, 기준 전기 저항(R0 = r0/n)은 라운드 슬링(S)에 제공된 검지선(30) 하나당 전기 저항(r0)과 검지선(30)의 수(n)로부터 미리 계산된다. 상기한 바와 같이, 전기 저항(r0)은 검지선(30)의 길이에 대응하는 구리선의 전기 저항(r1)과 저항 소자(34)의 전기 저항(r2)의 의 전체 합의 값이다.
예컨대, 라운드 슬링(S)이 일정 주기동안 사용된 후에 라운드 슬링(S)의 성능 평가가 이루어지거나 제조 직후에 라운드 슬링(S)의 성능 평가가 확인될 때 검 지 단자(32, 32) 사이의 전기 저항(R)이 상기한 바와 같이 측정된다.
R = R0이면, 검지선(30)에 손상(단선)이 없고, 또한, 스트랜드(20)의 모든 열이 양호하여 라운드 슬링(S)의 성능이 전혀 저하되지 않은 것으로 확인된다. 또는, 대안으로서, 제품 결함이 없는 것으로 추정된다.
측정된 전기 저항(R)이 R > R0이면, 일부의 검지선(30)이 단선되고, 전기적으로 도통되지 않아서 전기 저항(R)이 증가된 것을 의미한다. 현재 전기적으로 도통된 검지선(30)의 비율은 R0/R이다. 일부의 스트랜드(20)는 손상되고, 유효한 스트랜드(20)의 열의 비율은 R0/R인 것으로 추정될 수 있다. 라운드 슬링(S)의 성능이 R0/R로 저하된 것으로 평가될 수 있다.
라운드 슬링의 사용 조건, 설계된 성능, 및 안전율 등의 관점에 있어서, 라운드 슬링(S)의 성능이 R0/R로 저하되더라도 사용이 가능한 것으로 판정되면, 라운드 슬링(S)을 계속해서 사용할 수 있다. 반면, 라운드 슬링(S)이 사용에 적합하지 않은 것으로 판정되면 이 라운드 슬링(S)을 폐기 또는 수리해야 한다.
전기 저항(R)의 증가율을 판단하기 위해 전기 저항(R)을 주기적으로 측정하면 경시적으로 라운드 슬링(S)의 성능 저하를 확인할 수 있다. 이렇게 얻어진 결과로부터 라운드 슬링(S)의 수명, 사용 기간, 및 폐기 시점 등을 추정하는 것이 가능하게 된다.
[저항 측정의 구체적인 예]
다음 특징의 라운드 슬링(S)이 사용되었다.
<라운드 슬링>
라운드 슬링(S) : 무단형, 25톤 용, 랩 길이 = 10m
환상의 보호백 : 폴리에스테르 섬유, 두께 = 1.5㎜
스트랜드(20) : 1670 dT×20으로 트위스팅된 PBO 섬유, 트위스팅 수 = 20T/m
검지선(30) : 우레탄으로 커버링된 구리선, 직경 = 0.3㎜, 커버링 두께 = 약 0.015㎜, 단선에 강도 = 17N, 신장도 = 15.7%, 검지선(30)은 스트랜드(20)를 따라 5개가 배치된다. 100Ω의 저항 소자(34)가 각 검지선(30)의 단부에 접속된다. 각 검지선(30)의 양단은 검지 단자(32, 32)에 접속된다.
시스(40) : 폴리에스테르 실이 1670 dT×16으로 짜여진 로프
<저항 측정>
널리 사용되는 테스터의 검지 프로브를 한쌍의 검지 단자(32, 32)에 적용하여 저항값(Ω)을 측정했다. 측정 환경의 분위기 온도는 22-26℃의 범위이다.
검지선(30)이 차례로 하나씩 단선되어 각 스테이지에서 저항값(Ω)이 측정되었다. 4회의 측정을 수행하여 그 평균값을 결정했다. 이 결과를 아래의 표에 나타냈다.
표에 있어서, [계산된 값]은 다음 계산에 의해 결정되었다.
검지선(30)을 구성하는 구리선의 명목상의 저항값(0.25Ω/m)으로부터, 랩 길이가 10m인 도선의 저항값은 2.5Ω이 된다. 검지선(30) 하나의 저항값은 도선과 저항 소자의 저항값의 전체 합에 있어서 100 + 2.5 = 102.5Ω이 된다. 검지선(30)이 n개로 단선되면 저항값은 102.5/(5-n)(Ω)이 된다.
[표 2]
<저항 측정 결과>
단선된 도선의 수 저항값(Ω)
실제로 측정된 값(4회) 평균값 계산된 값
0 20.6/20.7/20.5/20.9 20.7 20.5
1 25.7/25.9/25.9/25.8 25.8 25.6
2 34.2/34.3/34.3/34.4 34.3 34.2
3 51.4/51.6/51.6/51.7 51.6 51.3
4 102.6/102.7/102.9/102.8 102.8 102.5
5 ∞ ∞ ∞
상기 측정 결과로부터 검지 단자(32, 32) 사이의 저항값과 단선된 도선의 수 사이에 명확한 상관 관계가 있음이 확인되었다. 또한, 계산된 값과 거의 도일한 저항값이 실제적으로 측정되는 것이 확인되었다.
파이버 슬링의 성능 저하의 정도는 검지 단자 사이의 저항을 측정함으로써 정확하게 판정될 수 있는 것으로 입증되었다.
또한, 저항 측정에 있어서, 4회의 측정은 상당한 편차 또는 큰 에러를 만들지 않았다. 따라서, 몇번의 측정을 수행한 후에 평균값을 계산하지 않더라도, 즉, 측정을 1회만 수행하더라도 실제적으로 충분히 적절한 성능 평가가 이루어질 수 있다.
또한, 검지선(30)을 구성하는 도선의 저항값과 비교하면, 저항 소자(34)의 저항값은 온도 등의 환경과 경시적 변화 등에 영향을 덜 받아서, 단선된 검지선(30)의 수와 저항값이 변화 사이의 관계가 더 큰 간격으로 순차적으로 나타난다. 따라서, 성능 평가가 용이하게 된다.
본 발명은 예컨대, 다양한 중량물을 매다는데 적용할 수 있다. 라운드 슬링 내부의 스트랜드가 손상된 정도는 일정 사용 기간마다 검지 단자 사이의 전기 저항을 측정하는 것만으로 용이하고 확실하게 측정될 수 있다. 라운드 슬링에 관한 수명, 교체 시기, 및 부하 제한 등을 적절하게 알 수 있다.

Claims (6)

  1. 내하성을 가진 스트랜드가 복수열로 주회되어 중공 환상의 보호백에 수용된 고리를 형성하는 파이버 슬링으로서:
    상기 스트랜드의 전체 열보다 적은 복수의 개수로 스트랜드의 길이 방향을 따라 배치된 도전성을 가진 검지선;
    상기 검지선의 외주를 커버링하는 시스; 및
    상기 복수의 검지선의 양단부와 전기적으로 접속되어 상기 환상의 보호백의 외면으로 노출된 한쌍의 검지 단자를 구비하는 것을 특징으로 하는 파이버 슬링.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스트랜드는 PB0, 폴리에스테르, 폴리아릴레이트, 아라미드, 및 고강도 폴리에틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 합성 섬유재료로 이루어지고,
    상기 검지선은 구리, 구리합금으로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 외경이 0.1~1.0㎜이고, 3~8개가 배치된 도전성 금속선으로 이루어지고,
    상기 시스는 폴리에스테르, 나일론, 및 폴리프로필렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 합성 섬유 필라멘트를 실린더형으로 니팅 및 위빙함으로써 제작된 짜여진 로프로 이루어지고,
    상기 환상의 보호백은 폴리에스테르와 나일론으로 이루어진 군으로부터 선택된 섬유 필라멘트로 이루어진 편직포로 제작되고, 10~200㎜의 내경을 가지고 연속 된 중공 환상인 것을 특징으로 하는 파이버 슬링.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 검지선의 일부에 형성되고, 상기 검지선보다 충분히 높은 저항을 갖는 저항 소자를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 파이버 슬링.
  4. 제 1 항 ~ 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스의 내부에서 상기 검지선을 따라 배치된 보강 심선을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 파이버 슬링.
  5. 제 1 항 ~ 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 파이버 슬링의 성능 저하를 평가하는 방법으로서:
    상기 파이버 슬링에 형성된 한 쌍의 검지 단자 사이의 전기 저항(R)을 측정하는 공정(a); 및
    상기 공정(a)에서 측정된 전기 저항(R)으로부터 라운드 슬링의 성능 저하를 평가하는 공정(b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이버 슬링의 성능 평가 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 공정(b)에서, 상기 파이버 슬링에 구비된 검지선 하나당 전기 저항(r0) 과 상기 검지선의 개수(n0)로부터 산출되는 기준 전기 저항(R0=r0/n0)과, 상기 측정된 전기 저항(R)으로부터 파이버 슬링의 성능이 기준 성능의 R0/R로 저하된 것으로 평가되는 것을 특징으로 하는 파이버 슬링의 성능 평가 방법.
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