專利名稱：帶有可充氣的穩(wěn)定圈的水上運輸工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水上運輸工具，它有一堅固的船身和一堅固的船舷外壁，其中，在船舷外壁上在吃水線上方構(gòu)成有一基本上在水平面內(nèi)延伸的凹部，在該凹部中固定地設置一可彈性變形的安全元件，該安全元件在第一種工作狀態(tài)中是自身折疊的，而第二種工作狀態(tài)中借助來自于一個壓力流體源的壓縮氣體充氣鼓起來。
背景技術(shù)：
例如從DE197 47 359專利中已知一種這樣的水上運輸工具。可彈性變形的安全元件沿其整個長度通過支撐螺栓旋緊在船舷外壁上。支撐螺栓連接必須在該長度上以近似相同的力鎖合來實現(xiàn)。這點是昂貴的和難以檢查的。比如，一些支撐螺栓可能在裝配時斷了而沒覺察到。即使對于這種損傷可能在終檢時被發(fā)現(xiàn)的情況，對其進行消除也是相當昂貴的。而最重要的缺點是，這種安全元件沒有高昂的花費是不可能裝配的。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的任務是，創(chuàng)造一種開頭所述類型的水上運輸工具，它的安全元件可用簡單的方法來裝配和拆卸。
這個任務可這樣來解決，在船舷外壁上在凹部中構(gòu)成至少一個側(cè)凹的突出部，并且安全元件與突出部成負形地具有至少一個凹槽，從而突出部形鎖合和力鎖合地嵌進凹槽中。
通過本發(fā)明的解決方案，能夠以結(jié)構(gòu)簡單和特別有利的方式創(chuàng)造一種安全系統(tǒng)，該安全系統(tǒng)可無需手操作的附加部件地安裝在水上運輸工具上。
所述彈性的安全元件現(xiàn)在可以從船首或從船尾通過其突出部在縱向上被拉到正形的側(cè)凹的突出部上。
另一優(yōu)點在于，這些突出部近似T-形地構(gòu)成。由此船身上的支承件得到了加強。
按照權(quán)利要求3至5之一所述的突出部設置也能夠?qū)е掠欣貙踩潭ㄔ诖砩稀?br> 其他的優(yōu)點是-可預計的防止沉沒的安全性；-可預計的防止傾覆的安全性；-可預計的防止水下碰撞(暗礁、冰山)的安全性；-系統(tǒng)是非常結(jié)實和有抵抗力的；-通過造型提供附加的船身穩(wěn)定性；-是相當簡單的和不復雜的系統(tǒng)；-是可以重復使用的；-可以手動和自動激活；-由于取消了通常的救生和安全設備而是成本低廉的；-更有利的保險費總價；-不僅營救全體船員而且營救貴重的船只；-可按照標準尺寸進行生產(chǎn)；-適應于各種船型；其它的優(yōu)點由從屬權(quán)利要求2至8的特征得到。


下面借助附圖詳細地描述本發(fā)明的實施形式。附圖中圖1a和1b分別簡示出一種水上運輸工具的側(cè)視圖和前視圖，該水上運輸工具有一堅固的船身和一堅固的船舷外壁，以及一可彈性變形的處于第一種未激活的工作狀態(tài)的安全元件；圖2a和2b分別簡示出如附圖1a和1b中的一種水上運輸工具的側(cè)視圖和前視圖，該水上運輸工具有一堅固的船身和一堅固的船舷外壁，以及一可彈性變形的處于第二種已激活的工作狀態(tài)的安全元件；圖3簡示出一個根據(jù)發(fā)明的處于第一種工作狀態(tài)的可彈性變形的安全元件的橫截面圖；圖4a、4b、4c和4d分別簡示出在激活安全元件時在第一種工作狀態(tài)(圖4a)與第二種工作狀態(tài)(圖4d)之間的各種狀態(tài)。
具體實施例方式
在圖1a和1b中簡示出一個有一堅固的船身3和一堅固的船舷外壁5的水上運輸工具1的橫截面圖。船舷外壁5在吃水線的上方并在相當接近其上端7處設有一凹部9。出于穩(wěn)定的原因規(guī)定，該凹部9的輪廓轉(zhuǎn)到船舷內(nèi)壁上，以便使船舷壁的厚度也保持在凹部9區(qū)域內(nèi)。“堅固的船舷外壁”這一表述在這中是指至少在其上要形成凹部9的船舷外壁的這部分，相對于從外部作用的壓力是相當形狀穩(wěn)定的。由一種本身彈性的材料制成的船舷外壁也屬于上述表述范疇，但這種材料通過提高剛性或者化學的和/或物理的處理，使其至少在凹部區(qū)域內(nèi)是相當形狀穩(wěn)定的。
在凹部9中設置一可彈性變形的處于第一種工作狀態(tài)的安全元件11。在第一種工作狀態(tài)中，所述可彈性變形的安全元件11只微小地在船舷外壁的垂直平面上延伸這么多，使所述可彈性變形的安全元件11可以用作為例如護舷碰墊板條或耐磨板條。所述可彈性變形的安全元件11優(yōu)選是一個在其第一種工作狀態(tài)時自身折疊的軟管體，并由此得到為其作為護舷碰墊板條的第二種作用所要的空間長度。所述可彈性變形的安全元件11，亦即軟管體固定地安裝在凹部9中，以使它不會滑落。
在船身3的內(nèi)部設置一壓力流體源(未示出)，該壓力流體源通過一傳統(tǒng)的管路系統(tǒng)(未示出)與可彈性變形的安全元件11作用連接。壓力流體源可以市一個以傳統(tǒng)方法在壓力使壓力流體排出的任意裝置，比如空氣壓縮機。選擇“壓力流體”名稱，以便將能噴射的泡沫、液體和作為空氣等的其它氣體也都包括在內(nèi)，它們在施加的壓力作用下或者保持它們的原始物態(tài)或者根據(jù)壓力改變其物態(tài)。
圖2a和2b簡示出這種處于第二種工作狀態(tài)的可彈性變形的安全元件11。在該安全元件中壓力流體源已被激活，從而相應的流體通過管路系統(tǒng)被吹進在圖1a或1b中折疊著的可彈性變形的安全元件11中。由此所述可彈性變形的安全元件11就被流體充得滿滿的(現(xiàn)在該流體在安全元件11中以原始的物態(tài)如壓縮空氣，或是以一種新的物態(tài)如泡沫存在。)，并飽滿地緊貼在凹部9中。在水上運輸工具遇到海難時，由此在船舷外壁5的上端處得到的浮力就促成該水上運輸工具1的穩(wěn)定狀態(tài)。在海難情況下，壓力流體設備的激活可以手動實施，但也可通過適宜的傳感器(未示出)電子啟動。斷定出水上運輸工具或其它運輸工具不穩(wěn)定并啟動相應的安全系統(tǒng)的這些傳感器已是普遍知道的，并因而在此不再進一步描述。
在本實施形式中，凹部9構(gòu)成為基本上圓錐形的，并有一向頂點方向稍微增加的曲率，該曲率附加地將處于第二種工作狀態(tài)中的安全元件11固定就位。
通過在船舷外壁5上的充滿壓力流體的救生圈，陷于海難中的水上運輸工具1得到一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)，這種狀態(tài)可保持到問題解決為止，亦即救援來到，可以駛向碼頭等等。
圖3示出可彈性變形的安全元件11處于其第一種未充氣的工作狀態(tài)的詳圖。在船舷外壁5中可以看出凹部9。在凹部9的區(qū)域中，在船舷外壁5上構(gòu)成有一排突出部15。這些突出部15或者是凹部9區(qū)域船舷外壁5整體組成部分，或者是附加地固定在船舷外壁5上的單獨的部件。為了固定可采用現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何手段，包括(用螺栓)擰緊、鉚接和粘貼。
盡管在本實施形式中描述了多個突出部15，可以根據(jù)水上運輸工具1以及凹部9的大小來選擇突出部15的一個任意的數(shù)量，包括只有一個唯一的突出部。
每個突出部15有兩個腿15.1和15.2，它們以一自由端15.3固定在船舷外壁5上，并這樣彎曲著，致使它們以其自由端15.4彼此間隔地相對置。每個突出部15以其兩個腿15.1和15.2圍成一個側(cè)凹的槽，例如接近T-形狀的。在本實施形式中，這兩個腿15.1和15.2以可變半徑圓弧形地延伸。根據(jù)一突出部15處在同樣彎曲延伸的凹部9的那個位置時，各個腿15.1或15.2的長度也可以不相同。每個突出部15的自由端15.4之間的間距，優(yōu)選對于每個突出部15，是相同寬的，并形成空隙17?？障?7由腿15.1和15.2的幾乎平行的自由端15.4圍成。一個突出部15的平行的各自由端15.4優(yōu)選不平行于在一個垂直平面中相鄰的突出部15的那些自由端15.4。更確切地說，這些自由端15.4會聚在相鄰突出部15的垂直平面中。
在存在多個突出部15的情況下，它們基本上可以任意地沿凹部9的表面分布上。這些突出部15，比如在垂直方向和/或水平方向上，可以是相互間隔相同距離并列地設置。但這些突出部15也可以在水平方向和垂直方向上是相互位錯的。
在本實施形式中，構(gòu)成為軟管體的安全元件11的一個圓周部分設有凹槽11.1和11.2。這些凹槽11.1和11.2適配于突出部15的腿15.1和15.2，并優(yōu)選構(gòu)成為它們的負形。折疊在一起的安全元件11包括一個空腔17。該空腔在所述工作狀態(tài)時為圖示目的只有一個可見的容積?？涨?7通過一導管19、閥門等與一壓力流體源21相連接。所述彈性的安全元件11在從船首或從船尾裝配時，以其凹槽11.1和11.2套裝突出部15的腿15.1和15.2上，并由此夾緊在凹部9內(nèi)。通過大面積的固定夾緊保證，軟管體不會點狀過載和斷裂。
也可以在安全元件11中設置隔膜(未示出)，它們也可構(gòu)成為半滲透的。通過這種多腔配置保證，在可彈性變形的安全元件11各區(qū)域發(fā)生碰撞和受損的情況下，不僅整個安全系統(tǒng)不被損壞，而且好確保其功能可靠性。
從這些附圖中可看出，可彈性變形的安全元件11基本上設置在一個水平面上。但是根據(jù)船的類型也可以考慮其他的定位。
在另一在此不作詳述的實施形式中也可設想，將可彈性變形的安全元件11不做成軟管，而只做作成軟管壁段，它以其自由的縱向邊緣固定在船舷外壁5上。在這種情況下，壓縮氣體被吹入一個空心體中，該空心體部分地由船舷外壁5的凹部9組成并且部分地由軟管壁段的內(nèi)壁組成。作為與船舷外壁5的固定，比如可設置側(cè)凹的槽(未示出)，比如T形槽，軟管體的相應構(gòu)成的邊緣插入該槽中。在此，這些材料也可通過金屬芯子和其他堅固的材料加強剛性，從而一直保證更安全的連接。
下面列出了根據(jù)本發(fā)明的可彈性變形的安全元件的浮力計算表。這些數(shù)據(jù)是些近似值，其容許誤差最大為1.5％。自重被考慮到了。
直徑每米的浮力 用于水上運輸工具30cm70kg 直到2.5T(噸)50cm196kg直到7T(噸)70cm385kg直到27T(噸)90cm635kg直到75T(噸)對于可彈性變形的安全元件11用作為抗傾覆的情況，這些浮力作為最大可能的杠桿作用對水上運輸工具的垂直重心線產(chǎn)生作用。
對于可彈性變形的安全元件11用作為浮標的情況，為了防止水上運輸工具沉沒，只能夠平衡處于水下各部分重量的大約三分之一(包括處于吃水線上方的各部分)。通過在高的位置安置，即在船舷壁上端附近，可以考慮大約25％的安全浮力。
所述安全系統(tǒng)也可以補裝?？梢栽O想，將可彈性變形的安全元件11福建地安裝在船尾甲板部分上(船身3的最高區(qū)域)，在必要時通過在結(jié)構(gòu)上相適配的船舷外壁實施。
圖4a、4b、4c和4d簡示出第一種未充氣的工作狀態(tài)(圖4a)、中間工作狀態(tài)(圖4b和圖4c)以及第二中已充氣的工作狀態(tài)(圖4d)。
該安全元件11在其折疊狀態(tài)時構(gòu)成活節(jié)接頭(Gelenkknoten)23，它們位于凹部9的在垂直平面內(nèi)下部的邊緣上(圖3)。當壓力流體激活時(圖4a)，比如通過對壓力流體設備21電子或電控制，或通過爆發(fā)打開在壓力流體設備21上的或供給管端部處的一個安全閥，進入的流體在安全元件11附近將安全元件11的折疊區(qū)域圍繞所設置的活節(jié)接頭23首先向下(圖4b)并然后向外擠壓(圖4c)，直到安全元件11被充得滿滿的為止(圖4d)。
本發(fā)明的整個不會沉沒的保險裝置也可與一控制裝置(未示出)相連接，該控制裝置在開啟動保險元件13的第二種工作狀態(tài)時，自動產(chǎn)生和發(fā)送一個緊急情況信號。比如，已眾所周知的衛(wèi)星導航系統(tǒng)GPS適合于遍及全球的定位。
所述控制裝置在開起第二種工作狀態(tài)時也可以拋出一個傳動錨，該傳動錨用于在無機動性能的情況下穩(wěn)定船只，從而將船只以船首迎著風浪。
所述安全元件不僅可以用壓縮空氣或另一種氣體，而且也可以用有噴射力的泡沫來充滿，該泡沫在安全元件11中擴展成為穩(wěn)定的泡沫結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種水上運輸工具，具有一堅固的船身和一堅固的船舷外壁，其中，在所述船舷外壁(5)上、在吃水線上方構(gòu)成有一基本上在水平面內(nèi)延伸的凹部(9)，在該凹部中固定地設置一可彈性變形的安全元件(11)，該安全元件在第一種工作狀態(tài)中是自身折疊的，而在第二種工作狀態(tài)中借助來自于一個壓力流體源(2)的壓力流體充氣鼓起來，其特征在于，在船舷外壁(5)上在凹部(9)中構(gòu)成至少一個側(cè)凹的突出部(15、15.1、15.2)，以及所述安全元件(11)與突出部(15、15.1、15.2)成負形地具有至少一個凹槽(11.1、11.2)，從而突出部(15、15.1、15.2)形鎖合和力鎖合地嵌進凹槽(11.1、11.2)中。
2.按照權(quán)利要求1所述的水上運輸工具，其特征在于，所述突出部(15)是近似T形地側(cè)凹的。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的水上運輸工具，其特征在于，所述突出部(15)在一個垂直方向上并列設置。
4.按照權(quán)利要求1至3之一所述的水上運輸工具，其特征在于，所述突出部(15)在一個水平方向上依次設置。
5.按照權(quán)利要求1至4之一所述的水上運輸工具，其特征在于，各相鄰的突出部(15)在水平和垂直方向上彼此位錯地設置。
6.按照上述權(quán)利要求之一所述的水上運輸工具，其特征在于，凹部(9)構(gòu)成在船尾和在船舷外壁(5)的縱側(cè)上。
7.按照上述權(quán)利要求之一所述的水上運輸工具，其特征在于，彈性的安全元件(11)是一軟管體。
8.按照上述權(quán)利要求之一所述的水上運輸工具，其特征在于，可彈性變形的安全元件(11))在第一種工作狀態(tài)中是一個護舷碰墊板條。
全文摘要
一種水上運輸工具，具有一堅固的船身和一堅固的船舷外壁，其中，在所述船舷外壁(5)上、在吃水線上方構(gòu)成有一基本上在水平面內(nèi)延伸的凹部(9)，在該凹部中固定地設置一可彈性變形的安全元件(11)，該安全元件在第一種工作狀態(tài)中是自身折疊的，而在第二種工作狀態(tài)中借助來自于壓力流體源(2)的壓縮氣體充氣鼓起來，其特征在于，在船舷外壁(5)上在凹部(9)中構(gòu)成至少一個側(cè)凹的突出部(15、15.1、15.2)，以及所述安全元件(11)與突出部(15、15.1、15.2)成負形地具有至少一個凹槽(11.1、11.2)，從而突出部(15、15.1、15.2)形鎖合和力鎖合地嵌進凹槽(11.1、11.2)中。
文檔編號B63B43/14GK1558852SQ01823792
公開日2004年12月29日 申請日期2001年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月12日
發(fā)明者賴納·塞德爾, 賴納 塞德爾 申請人:賴納·塞德爾, 賴納 塞德爾