船體自動機械庫的製作方法
2023-12-12 11:14:07
專利名稱：船體自動機械庫的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於船體自動機械的庫。
背景技術：
當船舶運動通過水中時，船體的摩擦阻力可能構成總阻力的45%至90%，並且由於藻類、海草、藤壺等導致的船體的汙髒而可能增大6%到80%。由於油輪船體的中度生物汙髒而增大30%的阻力能夠使船舶的燃料消耗增大每天12噸。結果是操作船舶的增大成本以及增大的排放。因此，採用多種方法來降低船體的生物汙髒的機會和/或清潔船舶的船體。例如，使用船體油漆和塗料以努力減少生物汙髒的機會，但這種處理並非總是可靠地工作。例如，參見美國專利No. 7，390，560。而且，當施加油漆和/或塗料時，船舶必須被乾燥停泊延長的 時間段。還存在對於防汙油漆和塗料的環境問題。最近的船體清潔自動機械具有若干潛在的缺點。通常，自動機械連接至電纜並且由船上電源和控制子系統供電和控制，並且僅能夠在固定的船舶上進行操作。
發明內容
最近，在由Rooney等人於2008年11月21日提交的待審美國專利申請序列No. 12/313,643中已經提出了改進的船體自動機械。在自動機械不使用或需要日常維護等時需要地方來存儲自動機械。這種自動機械在其圍繞船體運動時使用磁吸力抓握船體。將活動自動機械牢靠地固定至船體(特別當船舶航行時)所需的磁體必需施加較大的力。將自動機械從船體中移除以用於檢修、清潔和/或存儲可能是困難的。使自動機械從存儲中運動到船體上也可能是困難的。在遠洋環境中，自動機械通常不易於由一個人或甚至兩個人發射和/或回收。因此，需要更可靠的發射和回收技術。另外，對於船舶上的設備而言，安全裝載總是考慮因素。並且再次地，由於自動機械的大小和重量，裝載不是困難的。另外，不時地，自動機械可能需要帶至維修車間內以用於維修和/或維護。在一個實施例中，船體自動機械庫包括位於船舶上的裝載室，所述裝載室用於裝載船體自動機械；和旋轉系統，所述旋轉系統構造為使所述裝載室相對於所述船舶在發射/回收姿態與裝載位置之間旋轉。在優選實施例中，所述旋轉系統可以包括旋轉機構和驅動系統。所述庫可以包括用於清潔所述自動機械的清潔流體分配器系統。所述庫可以包括用於清潔所述自動機械的清潔工具。所述庫可以包括加熱器系統。所述庫可以包括充電插口，所述充電插口用於與所述自動機械上的匹配插口相接合以用於使所述自動機械電源充電。所述庫可以包括充電和通訊插口，所述充電和通訊插口用於接收位於所述自動機械上的匹配插口以用於使所述自動機械電源充電並且與船上主機控制器和導航系統通訊。所述自動機械庫可以設置在水上船舶甲板上，並且所述發射/回收姿態可以基本平行於所述船體的表面，而所述裝載位置可以基本平行於所述甲板。所述庫可以包括磁性材料的底部。在所述磁性材料與所述自動機械之間設有第一墊片以減小在所述自動機械與所述船舶之間的磁吸力。所述第一墊片可以是非磁性材料。所述第一墊片可以是保持器板。所述旋轉系統可以包括鉸鏈，所述鉸鏈的一部分固定至所述庫，另一部分固定至所述船舶。所述庫在所述裝載位置中可以包封所述自動機械。所述庫可以包括門，當所述裝載室接近所述發射/回收姿態時所述門被驅動為朝向敞開位置運動，而當所述裝載室接近所述裝載位置時所述門被驅動為朝向閉合位置運動。所述庫可以包括檢修箱，所述檢修箱包括加熱器、清潔流體分配器系統和清潔工具中的至少一個。所述庫可以包括可分離地連接的可攜式手提箱。所述裝載室可以包括用於使所述船體自動機械相對於所述裝載室再定向的轉盤。所述轉盤可以包括用於使所述轉盤旋轉的第二旋轉機構。所述第二旋轉機構可以由所述驅動系統驅動。所述第一和第二旋轉機構可以各包括具有由所述驅動系統驅動的共用軸的一組齒輪。在另一實施例中，船體自動機械庫包括用於裝載船體自動機械的裝載室；用於使所述裝載室相對於所述船舶在發射/回收姿態與裝載位置之間旋轉的旋轉系統；用於在裝載期間接收所述船體自動機械以用於檢修的檢修箱；以及用於從所述庫中取出所述自動機械的分離的、可攜式手提箱。
從下面對優選實施例的描述以及附圖，本領域的技術人員能想到其他的目的、特點和優點，其中圖I是包括裝載室和另外的檢修艙的、用於船體自動機械的庫的一個示例的三維示意圖，其中裝載室處於裝載位置中；圖2是與圖I相似的視圖，其中庫位於水上船舶的甲板上並且處於發射/回收姿態中；圖3是與圖I相似的視圖，其中蓋被移除；圖4是與圖3相似的視圖，其中可攜式手提箱從庫中移除；圖5是與圖3相似的視圖，其中裝載室位於裝載位置與發射/回收姿態之間的中間位置；圖6是圖5的旋轉機構和鉸鏈機構的更詳細的、三維分解圖；圖7是處於發射/回收姿態中的裝載室的旋轉機構、鉸鏈機構和驅動系統的三維示意圖；圖8是處於裝載位置中的裝載室的旋轉機構、鉸鏈機構和驅動系統的三維示意圖；圖9是處於發射/回收姿態中的裝載室的三維示意圖，其中門和聯接件處於敞開位置中；圖10是處於裝載位置中的裝載室的三維示意圖，其中門和聯接件處於閉合位置中；圖11是用於庫的多種特徵的控制系統的示意框圖；圖12是具有磁性基部和絕緣體層的可攜式手提箱的一部分的三維視圖；圖13是具有磁性基部和絕緣體層的裝載室的一部分的三維視圖；圖14是另一實施例的三維視圖；以及
圖15是又一實施例的三維視圖。
具體實施例方式除下文公開的優選實施例以外，本發明能夠為其他實施例並且能夠以多種方式實施或執行。因此，應當理解，本發明在其應用方面不限於在下面的描述中闡釋或在附圖中圖示的構造的細節和部件的布置。如果本文僅描述一個實施例，其權利要求不限於該實施例。此外，此處權利要求並非限制性地理解，除非存在清楚且令人信服的表明特定的排除、限制或聲明的證據。圖I中示出了包括裝載室12的船體清潔自動機械庫10的示例。在一個特定形式中，還設有連接到裝載室12上的檢修箱14，而在更具體的設計中，檢修箱14可以包括清潔站16，並且還可以設有用於從庫10中取出自動機械的可分離的可攜式手提箱18。檢修箱和手提箱是可選的，並且如在下文描述的它們的功能可以包括在裝載室中。裝載室12示出為處於裝載位置中並且包括鉸鏈機構20，該鉸鏈機構容許裝載室12從所示的裝載位置運 動至發射/回收姿態。門22通常在所示的裝載位置中為閉合的而在發射/回收姿態中是敞開的。裝載室12包括具有密封唇26的殼體24，該密封唇覆蓋檢修箱14的邊緣28四周且密封該邊緣四周。密封唇26與箱16的邊緣28重疊並且可以包括彈性裝置或其他密封裝置。箱14還可以包括如所示的在前側和頂部上的重疊部分30，以用於將箱14密封至可攜式手提箱18。庫10還可以包括基部或安裝構件32，可攜式手提箱18能夠通過例如在前部和後部處的閂鎖34可分離地附接至安裝構件32 ;圖I中示出了僅後部的閂鎖34。也可以設置手柄36以易於攜帶。在圖2中，庫10示出為安裝在諸如遠洋船隻之類的水上船舶的甲板40上。裝載室12現在示出為處於與船體基本平行的發射/回收姿態中，其中門22敞開而船體自動機械44如由箭頭45所示地接近以用於回收。但是，本主題發明不限於特定的船體自動機械設計。在圖3中，箱14和裝載室12的蓋已被移除並且由此能夠在裝載室12中見到具有分度線48的轉盤46。在船體清潔周期之後或在需要時的任何時間，自動機械機動到裝載室12內。當裝載室12處於發射/回收姿態中並且庫門22敞開時，自動機械攀爬船體並且進入庫10的裝載室12內。裝載室12在圖3中示出為處於裝載位置中，轉盤46已經逆時針旋轉90°，使得船體自動機械44能夠沿箭頭57的方向離開裝載室12而進入箱16內並且最後進入可攜式手提箱18內。轉盤48的新的定向能夠通過比較圖2和圖3中的分度線而見到。能夠用於使轉盤46旋轉且使裝載室12在裝載位置與發射/回收姿態之間運動的驅動系統50能夠通過附圖中的轉盤46的虛構透明而見到。一旦裝載室12抵達裝載位置並且轉盤已經逆時針旋轉90°，自動機械44就如由箭頭57指示地運動，以進入清潔站16內以用於清水洗滌，在清潔站16中，自動機械44通過清水進行衝洗並且可以進行洗刷或者管理。在清水洗滌之後，自動機械44可以進入可攜式手提箱18內，自動機械44停靠在手提箱18中以與船隻動力相接合以使其電池再充電。為易於理解，蓋已經從箱14和裝載室12中移除。通過釋放位於由安裝件32上的34a表示的兩個部件和可攜式手提箱18的前部和後部上的手提箱18上的部件34b中的閂鎖34，箱18可以滑出(圖4)並且使用手柄36移除以卸下該箱例如用於維護。手提箱18可以通過例如對手柄36的拉動而沿如由箭頭54所示的方向滑動而被移除。密封邊緣30的前部分30a未附接至箱14而是附接至手提箱18。用於手提箱18的停泊式充電站的電力以及清潔箱14中的元件所需要的電力可以通過電纜49引入。由庫10提供的各種功能，例如加熱、清潔、充電可攜式運動性，在該具體實施例中已分布在檢修箱14和手提箱18上，以使本公開更容易且更可理解；但是所有這些功能能夠同樣設置在裝載室中，而檢修箱14和手提箱18被去除，正如參照圖14和圖15所圖示的。
圖5中更詳細示出了轉盤46和裝載室12的優選的同步操作，其中能夠見到的是，裝載室12已經提升到裝載位置與發射/回收姿態之間的大致中間位置，轉盤46已經旋轉相似的比例，介於從其由60表示的進入方向到其與檢修箱14對準的離開方向62的大約中間位置。門22可擺動地連接至位於護罩51和53上的樞轉點。其蓋部被移除的裝載室12示出為與旋轉機構70分開(圖6)。旋轉機構70包括鉸鏈機構20和基部72。當鉸鏈軸74固定至鉸鏈安裝件76和78時，基部72能夠在鉸鏈軸74上旋轉，鉸鏈安裝件76和78又附接至船舶，例如使用螺栓附接至甲板40 (圖2)。驅動系統50包括電機80(圖6)，該電機驅動其輸出齒輪82。輸出齒輪82驅動固定到鉸鏈軸74上的居中齒輪84。驅動軸86具有一個輸出齒輪88，該輸出齒輪驅動固定到鉸鏈軸74上的齒輪90，這導致基部72升高或下降，相應地使裝載室12運動。軸86還驅動第二輸出傳動齒輪92，該齒輪驅動轉盤齒輪94，該齒輪使在98處固定到轉盤46上的軸96旋轉，以使轉盤46旋轉。由此，當電機80被通電時，其基於其操作方向同時升高或降低基部72，並且同步地使轉盤46在圖6中所示的裝載方向與處於如圖2中更清楚地示出的發射/回收姿態中的、從裝載方向順時針旋轉90°的位置之間旋轉。圖7和圖8中能夠更容易見到同步操作。在圖7中，基部72處於發射/回收姿態中，為了此處說明的方便，輸出齒輪94具有設置在其上的分度標記，該分度標記與箭頭100對準。在圖8中，基部72處於裝載位置中而在輸出齒輪94上的對準標記與箭頭102對準，由此，在圖7中，齒輪94的方向與圖2中的轉盤46的方向相匹配。在圖8中，在齒輪94上的對準標記與圖3和圖6中的轉盤46的方向相匹配。蓋22 (圖9)可擺動地支承在護罩上。門22使用如下構造的四桿聯接件可擺動地連接至護罩51和53的內部(圖9)(其中護罩53已被移除)。在護罩51和53中的門22的樞轉點中的至少一個連接至聯接件112的一個端部110,該聯接件的另一端部114在116處固定至庫10的基部。當裝載室12在如圖9中所示的發射/回收姿態與圖10的裝載位置之間運動時，聯接件112的端部110能夠運動通過聯接弧形狹槽118。其中，能夠見到的是，當裝載室12為發射/回收姿態時，曲柄110的端部位於狹槽118的一個端部120處(圖9)。在圖10中，曲柄112的該端部110已經運動至狹槽118的另一端部122。由此，當裝載室12從圖9的發射/回收姿態運動至圖10的裝載位置時，門22通過在狹槽118中運動的聯接件112的動作而被迫使從圖9的敞開位置運動至圖10中的閉合位置。這確保了可能與操作相干擾的鹽水、冰或其他材料被阻礙進入。例如由與庫10相關的處理器199驅動的控制電路200 (圖11)可以用於操作庫10的多種特徵。例如，當自動機械處於裝載室12中時，控制電路200可以操作加熱器開關202，該加熱器開關從電源204提供電力給加熱器206以使自動機械44變暖和除冰。加熱器開關202還可以操作位於清潔站16中的、用於除冰以及乾燥的加熱器208和210。當自動機械44停靠或運動通過清潔站16時，控制電路200可以操作閥212，該閥從清潔流體貯存器214向清潔室16中的多個噴嘴216提供清潔流體(例如清水)以洗滌自動機械44。還可以設有某種清潔元件例如噴水器217或由刷電機219通過刷電機開關221驅動的旋轉刷218，刷電機開關221從例如電源204施加電力以驅動電機219以使刷218旋轉。噴水器217由閥217a通過噴水器閥控制器電路217b進行操作。由於在遠洋船舶中通常遇到的鹽水的腐蝕特性和冷凍條件，清潔和加熱是期望的。電子或機械停泊可以設置在可攜式手提箱18中以容許自動機械44停泊，使得其通訊和充電插口 220與通訊和充電插口 222對準和接合，使得當自動機械44停靠在可攜式手提箱18中可以充電並且可以與船上主機控制器和導航系統通訊。這例如能夠通過充電開關224進行，該開關感測自動機械44的存在和接合，並且從電源226提供電力。機械停泊可以藉助於例如成型停泊表面225實現以將自動機械44引導至其充電插口 220與停泊插口 222完全接合。還包括在控制電路200中的是用於通訊和導航的橋/主機控制器通訊模塊230。由於由船體自動機械44使用的磁體可能是相當強的，因此可能必要的或期望的是減小自動機械與庫10之間的磁吸力。為此目的，例如，可攜式手提箱18 (圖12)可以設有磁性金屬板230和磁性墊板232，使得當自動機械44位於停泊區域225內時，磁力一定程 度上減少以容許將可攜式手提箱被更容易地移除且更安全地運送通過鋼質船舶。磁吸力的減少也能夠通過使用相似組合的磁性材料234而在裝載室12中實現(圖13)，該磁性材料234由在基部238和轉盤46中的磁性墊片236覆蓋。墊片可以是減小磁力的、包括非磁性材料(例如空氣)的任何物品，其生成間隙或者磁性材料例如磁分路或保持器板。儘管如前所述，加熱器、清潔流體以及工具和充電插座的細節已分布在庫10的全部三個部段上裝載室12、檢修箱14和手提箱18，但是這些並非是本發明的必然限制。箱14和18在圖14中均被去除，並且它們的特徵通過裝載室12執行。具有可分離鉸鏈銷21的鉸鏈20a和手柄23用於使裝載室12a能夠執行手提箱18的功能。另外，可選的充電插口 220a和包括元件216、217、218的功能的清潔站250、252使裝載室12a能夠執行檢修箱的功能。由此，裝載室12和12a已經示出為基本被包封但是並非必要地限制於如圖15中所示的，裝載室12b僅需要為沒有壁的敞開板254。另外，其還可以由很多不同的系統被驅動在發射/回收姿態256與裝載位置258之間。在圖15中，鉸鏈260將板254連接至船舶，而液壓缸262、264使板254圍繞鉸鏈軸運動。由此，儘管本發明的特定特徵示出在一些附圖中而不在其他附圖中，但是這僅是出於方便，這是由於每個特徵可以與根據本發明的任意或所有其他特徵組合。如在本文使用的術語「包括」、「包含」、「具有」和「帶有」是廣泛和全面地進行解釋，而非限於任何物理互連。此外，在主題申請中公開的任何實施例並非作為唯一可能的實施例。另外，在本專利的專利的申請審查期間遞交的修改不是對在所提交的申請中遞交的權利要求元素的放棄不能合理地期望本領域的技術人員所起草的權利要求在字面上包括所有可能的等同物，很多等同物在修改權利要求時是不可預見的並且超過待放棄(如果有的話)的正常解釋，但是支持修改的理由可能僅存在與很多等同物的微弱關係，並且/或者存在不能期望申請人描述所修改的權利要求元素的特定的非實質性替代的很多其他理由。
其他實施例將由本領域的技術人員想到並且落在以下 權利要求內。
權利要求
1.一種船體自動機械庫，包括 位於船舶上的裝載室，所述裝載室用於裝載船體自動機械； 旋轉系統，所述旋轉系統構造為使所述裝載室相對於所述船舶在發射/回收姿態與裝載位置之間旋轉。
2.如權利要求I所述的船體自動機械庫，其中，所述旋轉系統包括旋轉機構和驅動系統。
3.如權利要求I所述的船體自動機械庫，其中，所述庫包括用於清潔所述自動機械的清潔流體分配器系統。
4.如權利要求I所述的船體自動機械庫，其中，所述庫包括用於清潔所述自動機械的清潔工具。
5.如權利要求I所述的船體自動機械庫，其中，所述庫包括加熱器系統。
6.如權利要求I所述的船體自動機械庫，其中，所述庫包括充電插口，所述充電插口用於與所述自動機械上的匹配插口相接合，以用於使所述自動機械電源充電。
7.如權利要求I所述的船體自動機械庫，其中，所述庫包括充電和通訊插口，所述充電和通訊插口用於接收所述自動機械上的匹配插口，以用於使所述自動機械電源充電並且與船上主機控制器和導航系統通訊。
8.如權利要求I所述的船體自動機械庫，其中，所述自動機械庫設置在水上船舶甲板上，並且所述發射/回收姿態基本平行於所述船體的表面，而所述裝載位置基本平行於所述甲板。
9.如權利要求I所述的船體自動機械庫,其中,所述庫包括磁性材料的底部。
10.如權利要求9所述的船體自動機械庫，其中，在所述磁性材料與所述自動機械之間設有第一墊片以減小在所述自動機械與所述船舶之間的磁吸力。
11.如權利要求9所述的船體自動機械庫，其中，所述第一墊片是非磁性材料。
12.如權利要求9所述的船體自動機械庫，其中，所述第一墊片是保持器板。
13.如權利要求I所述的船體自動機械庫，其中，所述旋轉系統包括鉸鏈，所述鉸鏈的一部分固定至所述庫，而另一部分固定至所述船舶。
14.如權利要求I所述的船體自動機械庫，其中，所述庫在所述裝載位置中包封所述自動機械。
15.如體權利要求14所述的船體自動機械庫，其中，所述庫包括門，當所述裝載室接近所述發射/回收姿態時所述門被驅動為朝向敞開位置運動，而當所述裝載室接近所述裝載位置時所述門被驅動為朝向閉合位置運動。
16.如權利要求I所述的船體自動機械庫，其中，所述庫包括檢修箱，所述檢修箱包括加熱器、清潔流體分配器系統和清潔工具中的至少一個。
17.如權利要求I所述的船體自動機械庫，其中，所述庫包括可分離地連接的可攜式手提箱。
18.如權利要求2所述的船體自動機械庫，其中，所述裝載室包括用於使所述船體自動機械相對於所述裝載室再定向的轉盤。
19.如權利要求18所述的船體自動機械庫，其中，所述轉盤包括用於使所述轉盤旋轉的第二旋轉機構。
20.如權利要求19所述的船體自動機械庫，其中，所述第二旋轉機構由所述驅動系統驅動。
21.如權利要求20所述的船體自動機械庫，其中，所述第一和第二旋轉機構各包括具有由所述驅動系統驅動的共用軸的一組齒輪。
22.—種船體自動機械庫，包括 用於裝載船體自動機械的裝載室； 用於使所述裝載室相對於所述船舶在發射/回收姿態與裝載位置之間旋轉的旋轉系統； 用於在裝載期間接收所述船體自動機械以用於檢修的檢修箱；以及 用於從所述庫中取出所述自動機械的分離的、可攜式手提箱。
全文摘要
一種船體自動機械庫，包括用於裝載船體自動機械的裝載室；以及用於使所述裝載室相對於所述船舶在發射/回收姿態與裝載位置之間旋轉的旋轉系統。
文檔編號B63B59/00GK102770343SQ201080049949
公開日2012年11月7日 申請日期2010年8月4日 優先權日2009年9月18日
發明者B·R·博勒, J·H·羅尼三世, J·T·隆利 申請人:雷斯昂公司