專利名稱:自動復(fù)位可充氣的救生筏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種具有可充氣管體的可充氣救生筏,該可充氣管體的尺寸和位置設(shè)定成,如果救生筏處于翻轉(zhuǎn)位置充氣時使救生筏在水中不需輔助地直立翻轉(zhuǎn),或者如果救生筏隨后翻轉(zhuǎn)時將充氣的救生筏返回到直立位置。
背景技術(shù):
在美國專利第4998900號中,描述并示出了具有向上和向外延伸的可充氣管體的自動復(fù)位的可充氣救生筏。這些管體的布置使得如果救生筏翻轉(zhuǎn)時將不穩(wěn)定。特別是,翻轉(zhuǎn)的救生筏的重心將落入支承區(qū)域外部,就是可充氣管體的頂部,因此救生筏在重力下將傾覆返回到直立位置。
如果這些現(xiàn)有構(gòu)造的可充氣管體沒有充氣,或充氣之后隨后塌陷或扭曲,則這些管體不可能采取足以使救生筏傾覆至直立位置的從主體壁側(cè)向上和向外延伸的所需位置。
在專利申請PCT/AU96/00409中公開了類似的自動復(fù)位可充氣救生筏,其結(jié)合了固定在救生筏上兩個間隔點之間的柔性繩、線或者可充氣管體形式的系帶,以在管體元件充氣期間及其后限制兩個點分隔至系帶的長度。這兩個點選定成阻礙管體元件在充氣時從其所需位置扭曲或塌陷。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在翻轉(zhuǎn)時可以可靠地返回至直立位置的救生筏。
根據(jù)本發(fā)明,提供了一種自動復(fù)位的可充氣的救生筏,包括筏體,具有可充氣側(cè)壁和位于側(cè)壁之間的底部;以及至少兩個可充氣的管體件,它們形成從筏體一側(cè)延伸至另一側(cè)的弓狀物,各弓狀物從所述筏體周邊與所述筏體垂線成一角度地向上和向外延伸;所述筏體具有中心軸和重心,救生筏的重量通過該重心作用為在水面上轉(zhuǎn)動救生筏,使救生筏從不穩(wěn)定的翻轉(zhuǎn)位置至穩(wěn)定的直立位置,其中管體件具有的浮力足以在所述救生筏上施加翻轉(zhuǎn)力矩,使得所述救生筏因重力而傾覆至直立位置,特征在于至少一個可充氣互連管體位于各弓狀物之間并且偏離中心軸,以增加翻轉(zhuǎn)力矩。
本發(fā)明的實施例將針對附圖進行描述,附圖中圖1是本發(fā)明自動復(fù)位救生筏的第一實施例的透視圖;圖2是圖1中救生筏的視圖,但是去掉了拱頂蓋;圖3是圖2中救生筏的平面圖;圖4是圖2中救生筏的側(cè)視圖;圖5是圖2中救生筏的端視圖;圖6是圖2中救生筏的底視圖;圖7是本發(fā)明自動復(fù)位救生筏的第二實施例的平面圖;圖8是圖7中救生筏的側(cè)視圖;圖9是圖7中救生筏的端部視圖;圖10是救生筏第二實施例的基座結(jié)構(gòu)的下板的平面圖;圖11是救生筏第二實施例的基座結(jié)構(gòu)的上板的平面圖;圖12是根據(jù)本發(fā)明的方形救生筏的平面圖;圖13是根據(jù)本發(fā)明的六角形救生筏的平面圖;圖14是根據(jù)本發(fā)明圓形救生筏的平面圖。
具體實施例方式
圖1至6是設(shè)計用來容納6人的自動復(fù)位救生筏的第一實施例的視圖。圖7至10說明了設(shè)計用來容納25人的救生筏的第二實施例。圖11至13說明了具有不同形狀基座的救生筏。可以理解,救生筏的尺寸可以放大或縮小以適應(yīng)人數(shù)變化。例如,第一實施例的尺寸可以改變而適應(yīng)6人、15人或25人。
救生筏由可充氣的管體段構(gòu)成,而且所有附圖示出了處于完全充氣的可工作構(gòu)型下的救生筏的各種實施例。然而,可以理解,救生筏被設(shè)計成在塌陷的構(gòu)型下保存,該構(gòu)型下,管體被排氣而且整個救生筏可折疊進合適的容器中。使用救生筏時,救生筏投入水中,接著在恰當?shù)男盘栂?,安放在救生筏結(jié)構(gòu)之內(nèi)的一個或多個氣泵開啟,將各管體段充氣,使得救生筏逐漸呈現(xiàn)充氣的構(gòu)型。
附圖中示出的自動復(fù)位救生筏10由可充氣的管體段構(gòu)成,它們連接到一起而確定包括基座結(jié)構(gòu)11以及由一組弓形體形成的上層結(jié)構(gòu)12的救生筏。可充氣管體的幾何形狀和配置使得救生筏總是呈現(xiàn)直立的構(gòu)型,上層結(jié)構(gòu)12位于水平面上。
上層結(jié)構(gòu)12支承在具有底部15的基座結(jié)構(gòu)11上延伸的拱頂蓋13(示于圖1中)。底部具有兩個中心排放口17,用于在基座結(jié)構(gòu)充水時排水??梢岳斫猓詣訌?fù)位救生筏的本實施例含有標準特征,所述標準特征對于多數(shù)救生筏來說是共有的,包括充滿水充當鎮(zhèn)重物的穩(wěn)定帶囊、浮標、燈光、排氣螺釘?shù)?。清晰起見,這些標準部件在附圖中省略。
如圖1至6所示,第一實施例的基座機構(gòu)11和上層結(jié)構(gòu)12由線性圓柱形的管體段構(gòu)成,管體段以角形陣列結(jié)合在一起以確定附圖所示的結(jié)構(gòu)。基座結(jié)構(gòu)11包括管體段的兩個疊加的陣列,其確定下基座板21和上基座板22(見圖10和11所示的第二實施例的上及下基座板);以及另一個管體段陣列,其確定位于下板21下方的從屬板25。基座板21或22各自均包括十二個區(qū)段,包括兩個側(cè)板23、兩個端板40以及側(cè)板和段板之間的互連板41,使得基座近似為帶有長邊和短邊的長方形。一個較短的端部支承著進入平臺30,該進入平臺包括平行連接到較短側(cè)板40的管狀交叉件33。另一端支承懸掛在基座結(jié)構(gòu)11外部上的繩梯26。上基座板22基本上和下基座板21相同并且直立地與連接到下板基座上的底部15疊加。輔助板25詳細示于圖6中。從屬板25構(gòu)成了形成六角形的六個可充氣管體的圓形陣列,且一對相對管體與基座板21的側(cè)板23平行對齊。從屬板25稍微從基座板21的周邊內(nèi)陷,并在基座結(jié)構(gòu)的寬度和長度上延伸,而在底部15和救生筏之下的冷水之間形成空間,以便將底部與冷水隔離。
上層結(jié)構(gòu)12示于圖2至5中,包括兩個橫向跨越救生筏10延伸的橫向弓狀物51、52。橫向弓狀物51、52包括結(jié)合到一對進一步向內(nèi)傾斜的中間支柱62上的向外傾斜的外部支柱60,而中間支柱62轉(zhuǎn)而叉結(jié)合到另一對向內(nèi)傾斜的頂部支柱63上。頂部支柱63在救生筏10的中心縱軸61的頂點64匯聚。橫向弓狀物51、52以跨越基座結(jié)構(gòu)11的側(cè)板23延伸且平行間隔開的方式定位。
橫向弓狀物51、52由上互連管體76和下互連管體77互連。兩個互連管體76、77均為不對稱布置的弓狀物,以改進救生筏的自動復(fù)位特性。而且,兩個互連管體均偏離中心軸61。上互連管體76在相應(yīng)的頂部支柱63之間在中心軸的一側(cè)上互連弓狀物51、52。上管體76定位在比頂部支柱63和中間支柱62之間的接合處65更接近弓狀物的頂點64的頂部支柱63上。下互連管體77相對位于上互連管體76的中心軸另一側(cè)上的各弓狀物之間。特別是,下互連管體77位于外部支柱60和中間支柱62的接合處74。下互連管體77還具有倒圓的端部73,該端部從接合處74的另一側(cè)向下管體77的主要部分突出。下互連管體71的直徑大于上互連管體76的。
可充氣互連管體76、77以及向外傾斜弓狀物的組合使救生筏具有復(fù)位能力,其中復(fù)位力矩的穩(wěn)定能力和浮力使得救生筏在翻轉(zhuǎn)充氣的情況下能夠自動復(fù)位。
基座結(jié)構(gòu)11還設(shè)置了橫梁(thwarts)75,就是說,橫向設(shè)置在底部15上方的線性可充氣管體。特別是,兩個橫梁設(shè)置在側(cè)板23之間的底部15上方,并且大致直立地與橫向弓狀物51、52對齊。橫梁為救生筏10提供了結(jié)構(gòu)剛性并確保了基座結(jié)構(gòu)11在充氣時是扁平地,使得在翻轉(zhuǎn)時,救生筏的重量尤其是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的重量通過救生筏重心起作用,使得救生筏旋轉(zhuǎn)到直立位置。另外,橫梁確?;Y(jié)構(gòu)在救生筏充氣時在乘客的重量下不會折疊。橫梁75可以為雙重的,以用作乘客的座椅。
當翻轉(zhuǎn)時,飄浮的上層結(jié)構(gòu)使得重心的力作用線落于支承救生筏的區(qū)域外側(cè),因此使得救生筏變得不穩(wěn)定并且旋轉(zhuǎn)到直立位置,在該位置,救生筏達到了平衡狀態(tài)。
如圖1所示,拱頂蓋型的蓋子13懸于基座結(jié)構(gòu)11之上并且在上層結(jié)構(gòu)上方,以使乘客免受風雨和陽光暴曬。另外,拱頂蓋具有限制弓狀物和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之間以及弓狀物自身之間的運動的作用,這會促使上層結(jié)構(gòu)在充氣時獲得所需構(gòu)型。通常,拱頂蓋13在其周邊連接到由基座結(jié)構(gòu)11限定的側(cè)壁上,并且從橫向弓狀物51、52局中地懸掛下來。第一實施例中的拱頂蓋具有兩個入口,每個入口在各端并與平臺30和梯子26對應(yīng)。拱頂蓋通常由輕質(zhì)織物制成,其防風雨但允許救生筏10的封閉區(qū)域具有透氣性。
如上所述,弓狀物、梁、基座結(jié)構(gòu)和橫梁由圓柱管體制成,這些管體互連而形成兩個封閉的氣動回路,它們利用支承在基座結(jié)構(gòu)下方并根據(jù)預(yù)定信號開啟的兩個氣缸(未示出)充氣。氣缸攜帶足夠大量的氣體以將救生筏充氣至所需壓力。第一氣缸對包括橫梁的基座結(jié)構(gòu)11的下部分充氣,而第二氣缸對基座結(jié)構(gòu)11的上部分和上層結(jié)構(gòu)12充氣。各回路設(shè)置有減壓閥44,該減壓閥允許釋放過量的氣壓,由此確保了回路充氣至所需壓力。管路區(qū)段的長度依據(jù)它們設(shè)置在結(jié)構(gòu)中的位置而變化,管路區(qū)段的直徑也依據(jù)其位置而在近似250毫米至400毫米之間變化。例如,第一實施例中的下基座板21直徑為380毫米,而上基座板22的直徑為310毫米。同樣,與具有270毫米直徑的上互連管體76相比,下互連管體77的較大直徑為400毫米??沙錃夤荏w的直徑尺寸從附圖中不易辨別。
救生筏的自動復(fù)位特性由施加到救生筏結(jié)構(gòu)上的浮力確定,如果救生筏在水中倒置同時進行充氣,浮力作用在筏結(jié)構(gòu)上。具有向外成角度的外部支柱和互連梁的不對稱位置的上層結(jié)構(gòu)的設(shè)計具有賦予向上浮力的作用,該浮力使結(jié)構(gòu)圍繞軸回轉(zhuǎn)并且旋轉(zhuǎn)到直立位置。已經(jīng)仔細選定管體直徑和充氣壓力,以確保有足夠大的力來實現(xiàn)所需轉(zhuǎn)動。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),上基座板22和上層結(jié)構(gòu)12的管體充氣至3.5psi以及下基座板21的管體充氣至2.5psi就提供了足夠的浮力。減壓閥確保了管體段充氣至所需壓力,并且重要的是需要注意,救生筏必須在極端溫度-30℃和+65℃下令人滿意的工作。
救生筏10的第二實施例具體參照圖7至11說明,并包括在第一實施例中描述的兩個橫向弓狀物51、52以及附加的縱向弓狀物50。縱向弓狀物51沿著救生筏的中心縱軸61延伸并包括通過水平延伸的交叉件55而連接的一對傾斜立柱53、54。與第一實施例一樣,各橫向弓狀物51或52橫向跨越救生筏10延伸,但是包括直接結(jié)合到一對向內(nèi)傾斜的頂部支柱63上的一對向外傾斜的外部支柱60,頂部支柱63沿著救生筏10的中心縱軸61在頂點64相交。弓狀物的頂部支柱63延伸經(jīng)過縱向弓狀物50的交叉件55的頂部并固定在其上。在該實施例中,橫向弓形物51、52由三個互連管體件70、71、72互連。
圖10和11示出了重疊而形成基座結(jié)構(gòu)的下基座板57和上基座板58。在該實施例中,基座結(jié)構(gòu)包括十二個板區(qū)段,其包括兩個較長側(cè)板23和十個互連的較短板41。只有一個位于較長側(cè)板23之一處的進入平臺30,該平臺30包括平行連接到側(cè)板23上的管狀交叉件33和一對從管狀交叉件33延伸的平行管狀臂31、32。因而,該實施例中的拱頂蓋(未示出)只在與進入平臺30對應(yīng)的救生筏一側(cè)23處具有一個入口。
三個互連管體70、71、72特別關(guān)于救生筏10不對稱地定位,以改進救生筏的自動復(fù)位特性?;ミB管體設(shè)計為300毫米的圓柱形管體段。兩個管體71、72在和弓狀物部分相同的平面中在弓狀物之間延伸。管體72恰好位于救生筏一側(cè)的外部支柱60和頂部支柱63的接合處內(nèi)側(cè)。管體71恰好定位在橫向弓狀物51、52的頂點64附近中心軸61的另一側(cè)或交叉件55的另一側(cè)。第三管體70定位成在管體頂點附近但是低于中心軸的位置延伸跨越橫向弓狀物51、52的頂部,如圖7所示。三個管體70、71、72的中兩個(70、71)定位在救生筏10的軸61的一側(cè)上。這也是便于乘客經(jīng)由進入平臺30進入的那側(cè)。一側(cè)的兩個管體70、72和另一側(cè)靠近中心軸的第三管體71的位置防止了在充氣時弓狀物的扭結(jié),并進一步增強導(dǎo)致救生筏10自動復(fù)位的向上的轉(zhuǎn)動力。
重要的是,組成自動復(fù)位上層結(jié)構(gòu)的管體和弓狀物呈現(xiàn)出充氣時所需的構(gòu)型。因此,必須避免管體和弓形物的扭結(jié)或纏結(jié),而且改進穩(wěn)定性和浮力?;ミB的管體件克服了扭結(jié)和纏結(jié)的問題。然而,作為另一特征,第二實施例還包括位于基座結(jié)構(gòu)和弓形管體之間的系帶80、81,以限制弓狀物可以離開基座結(jié)構(gòu)移動的移動量。系帶80、81的位置詳細示于圖8和9中。系帶80、81基本上簡單包括長度為8至10毫米的繩,該繩連接在任一端,而束縛膠粘到救生筏結(jié)構(gòu)上的補丁。如圖8和9所示,兩個系帶80、81位于救生筏的相同側(cè),就是入口側(cè)。在外部支柱60和頂部支柱63之間接合處內(nèi)側(cè)而靠近接合處的位置,在頂部支柱63的中心線上,一個系帶80連接到圖8中右手側(cè)橫向弓狀物52上。系帶80的另一端連接至下基座板57一個較短板41的邊緣。另一系帶81以與系帶80對稱的方式連接至圖8中左手側(cè)橫向弓狀物51上。
第三實施例的救生筏以平面圖示于圖12至14中。救生筏具有不同橫截面的基座結(jié)構(gòu),從而圖12示出方形基座180,圖13示出六角形基座90,而圖14示出圓形基座184。這些救生筏小于第一和第二實施例的救生筏。該救生筏由與第一和第二實施例所描述的相同類型的圓柱形管體件構(gòu)成。然而,這些救生筏的上層結(jié)構(gòu)111不同于前述實施例之處在于,它們包括兩個相互定位成彼此垂直而非平行的可充氣弓狀物182、188。弓狀物的交點形成上層結(jié)構(gòu)的中心頂點140。上層結(jié)構(gòu)111的弓狀物呈充氣的管體部段122、124、126和128的形式,管體部段從基座結(jié)構(gòu)向上并向外延伸以朝向結(jié)構(gòu)的頂點140會聚。如圖12至14所示的弓狀物各自包括向外傾斜的立柱并且與在中心頂點140匯聚的頂部支柱結(jié)合。在這些救生筏中,中心軸沿著兩個弓狀物182、188的任一個跨越救生筏延伸,救生筏沿該軸承受回轉(zhuǎn)力矩。
在圖12至14所示的所有實施例中,可充氣管體形式的單一橋接梁位于救生筏一個角部中的在兩個相鄰弓形管體件之間延伸的弓狀物頂部,如圖所示。橋接管體150位于弓形管體件頂部,并且為長于各弓形件之間間隔的圓柱形管體,從而附圖所示的管體在其端部151、152重疊。管體150特別定位在鄰近拱頂蓋開口的救生筏角部附近。管體150位于弓形件的向上和向外處,以增加在救生筏倒置位置充氣時救生筏管體上具有的浮力作用。其仍偏離救生筏中心軸的事實產(chǎn)生促進救生筏自動復(fù)位的回轉(zhuǎn)力矩。
在第四實施例中,第一和第二實施例中的長方形救生筏的弓狀物由一個、兩個或三個對稱設(shè)置的互連管體件互連,護連管體件以間隔開的平行構(gòu)型在弓狀物之間的中心軸的任一側(cè)橫向延伸。換句話說,一對、兩對或三對互連管體布置在中心軸對稱的弓狀物和縱向弓狀物(如果設(shè)置有一個)之間?;ミB管體具有和另一弓形管體件相同直徑,并以相同方式充氣。在救生筏具有不止兩個弓狀物的情況中,可以理解,所有的弓狀物將通過互連管體件而互連。弓狀物之間的不可伸展的條帶、繩或系帶進一步增加了救生筏的自動復(fù)位特性,即通過限制管體件充氣時的取向,以及確保隨著管體件充氣其呈現(xiàn)幾何形狀,這樣保證了救生筏旋轉(zhuǎn)至正確飄浮位置。
本發(fā)明領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將認識到,在不脫離本發(fā)明思想和范圍的前提下,可以進行多種變型。
權(quán)利要求
1.一種自動復(fù)位可充氣救生筏,包括,具有可充氣側(cè)壁和位于側(cè)壁之間的底部的筏體;以及至少兩個可充氣管體件,它們形成從筏體一側(cè)向另一側(cè)延伸的弓狀物,各弓狀物與筏體垂線成一角度地從筏體周邊向上和向外延伸;救生筏具有對稱中心軸和重心,救生筏的重量通過該重心起作用以在水面上轉(zhuǎn)動筏體,使之從不穩(wěn)定的翻轉(zhuǎn)位置到穩(wěn)定的直立位置,其中管體件在充氣時,具有的浮力足以在救生筏上施加一扭轉(zhuǎn)力矩,使得救生筏由于重力傾覆到直立位置,其特征在于,至少一個可充氣互連管體位于弓狀物之間并且偏離中心軸,以增加扭轉(zhuǎn)力矩。
2.如權(quán)利要求1所述的救生筏,其特征在于,筏體為具有縱中心軸的細長形的并具有兩個間隔開的平行弓狀物。
3.如權(quán)利要求2所述的救生筏,其特征在于,多個可充氣互連管體在弓狀物之間關(guān)于中心軸不對稱間隔開布置。
4.如權(quán)利要求3所述的救生筏,其特征在于,兩個可充氣互連管體在弓狀物之間延伸,第一管體位于中心軸一側(cè)上的弓狀物的頂部附近,而第二管體位于所述軸另一側(cè)上并且處于相對于筏體的周邊的弓狀物的最遠點。
5.如權(quán)利要求4所述的救生筏,其特征在于,第二互連管體的直徑大于第一互連管體的。
6.如權(quán)利要求1所述的救生筏,其特征在于,多個可充氣互連管體在弓狀物之間關(guān)于中心軸對稱間隔開布置。
7.如權(quán)利要求6所述的救生筏,其特征在于,多個互連管體是一對、兩對或三對關(guān)于中心軸對稱布置的互連管體。
8.如權(quán)利要求2所述的救生筏,其特征在于,弓狀物結(jié)合到縱向弓狀物上,所述縱向弓狀物由沿救生筏縱軸設(shè)置的充氣管體件構(gòu)成。
9.如上述權(quán)利要求中任一項所述的救生筏,其特征在于,系帶在弓狀物和側(cè)壁之間延伸。
10.如權(quán)利要求9所述的救生筏,其特征在于,各系帶包括柔性的基本上不可伸展的線。
11.如權(quán)利要求9所述的救生筏,其特征在于,至少兩個系帶相對于弓狀物對稱布置,從而兩個系帶之一阻礙弓狀物在一個方向扭曲或塌陷,而另一個對稱布置的系帶阻礙弓狀物在對稱的相對方向上扭曲或塌陷。
12.如權(quán)利要求2所述的救生筏,其特征在于,由可充氣管體件構(gòu)成的橫梁在底部之上延伸跨越筏體。
13.如權(quán)利要求12所述的救生筏,其特征在于,兩個橫梁在細長形的筏體橫向設(shè)置并與弓狀物垂直對齊。
14.如上述權(quán)利要求中任一項所述的救生筏,其特征在于,帶有至少一個入口的拱頂蓋覆蓋著弓狀物而且固定到筏體上。
15.如權(quán)利要求1所述的救生筏,其特征在于,弓狀物在筏體上互相垂直地延伸,而一個互連管體在弓狀物上端之間對角延伸。
16.如上述權(quán)利要求中任一項所述的救生筏,其特征在于,由一組可充氣管體構(gòu)成的從屬板設(shè)置在側(cè)壁和底部的下側(cè),以將底部與水表面間隔開。
17.一種基本上如在此參照附圖所描述的并如附圖所示的自動復(fù)位可充氣救生筏。
全文摘要
一種自動復(fù)位可充氣救生筏(10),包括,具有可充氣側(cè)壁(21、22)和位于側(cè)壁之間的底部(15)的筏體(11)。至少兩個可充氣管體件形成從筏體一側(cè)向另一側(cè)延伸的弓狀物(51、52),各弓狀物與筏體垂線成一角度地從筏體(11)周邊向上和向外延伸。救生筏具有對稱中心軸(61)和重心,救生筏的重量通過該重心起作用以在水面上轉(zhuǎn)動筏體,使之從不穩(wěn)定的翻轉(zhuǎn)位置到穩(wěn)定的直立位置。管體件在充氣時,具有的浮力足以在救生筏(10)上施加一扭轉(zhuǎn)力矩,使得救生筏由于重力傾覆到直立位置。至少一個可充氣互連管體(70、71、72、76、77)位于弓狀物(51、52)之間并且偏離中心軸(61),以增加扭轉(zhuǎn)力矩。
文檔編號B63B43/12GK1356947SQ00808474
公開日2002年7月3日 申請日期2000年5月15日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月14日
發(fā)明者雷納德·J·威金斯 申請人:特里泰克技術(shù)有限公司