专利名称：船体自动机械库的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于船体自动机械的库。
背景技术：
当船舶运动通过水中时，船体的摩擦阻力可能构成总阻力的45%至90%，并且由于藻类、海草、藤壶等导致的船体的污脏而可能增大6%到80%。由于油轮船体的中度生物污脏而增大30%的阻力能够使船舶的燃料消耗增大每天12吨。结果是操作船舶的增大成本以及增大的排放。因此，采用多种方法来降低船体的生物污脏的机会和/或清洁船舶的船体。例如，使用船体油漆和涂料以努力减少生物污脏的机会，但这种处理并非总是可靠地工作。例如，参见美国专利No. 7，390，560。而且，当施加油漆和/或涂料时，船舶必须被干燥停泊延长的 时间段。还存在对于防污油漆和涂料的环境问题。最近的船体清洁自动机械具有若干潜在的缺点。通常，自动机械连接至电缆并且由船上电源和控制子系统供电和控制，并且仅能够在固定的船舶上进行操作。
发明内容
最近，在由Rooney等人于2008年11月21日提交的待审美国专利申请序列No. 12/313,643中已经提出了改进的船体自动机械。在自动机械不使用或需要日常维护等时需要地方来存储自动机械。这种自动机械在其围绕船体运动时使用磁吸力抓握船体。将活动自动机械牢靠地固定至船体(特别当船舶航行时)所需的磁体必需施加较大的力。将自动机械从船体中移除以用于检修、清洁和/或存储可能是困难的。使自动机械从存储中运动到船体上也可能是困难的。在远洋环境中，自动机械通常不易于由一个人或甚至两个人发射和/或回收。因此，需要更可靠的发射和回收技术。另外，对于船舶上的设备而言，安全装载总是考虑因素。并且再次地，由于自动机械的大小和重量，装载不是困难的。另外，不时地，自动机械可能需要带至维修车间内以用于维修和/或维护。在一个实施例中，船体自动机械库包括位于船舶上的装载室，所述装载室用于装载船体自动机械；和旋转系统，所述旋转系统构造为使所述装载室相对于所述船舶在发射/回收姿态与装载位置之间旋转。在优选实施例中，所述旋转系统可以包括旋转机构和驱动系统。所述库可以包括用于清洁所述自动机械的清洁流体分配器系统。所述库可以包括用于清洁所述自动机械的清洁工具。所述库可以包括加热器系统。所述库可以包括充电插口，所述充电插口用于与所述自动机械上的匹配插口相接合以用于使所述自动机械电源充电。所述库可以包括充电和通讯插口，所述充电和通讯插口用于接收位于所述自动机械上的匹配插口以用于使所述自动机械电源充电并且与船上主机控制器和导航系统通讯。所述自动机械库可以设置在水上船舶甲板上，并且所述发射/回收姿态可以基本平行于所述船体的表面，而所述装载位置可以基本平行于所述甲板。所述库可以包括磁性材料的底部。在所述磁性材料与所述自动机械之间设有第一垫片以减小在所述自动机械与所述船舶之间的磁吸力。所述第一垫片可以是非磁性材料。所述第一垫片可以是保持器板。所述旋转系统可以包括铰链，所述铰链的一部分固定至所述库，另一部分固定至所述船舶。所述库在所述装载位置中可以包封所述自动机械。所述库可以包括门，当所述装载室接近所述发射/回收姿态时所述门被驱动为朝向敞开位置运动，而当所述装载室接近所述装载位置时所述门被驱动为朝向闭合位置运动。所述库可以包括检修箱，所述检修箱包括加热器、清洁流体分配器系统和清洁工具中的至少一个。所述库可以包括可分离地连接的便携式手提箱。所述装载室可以包括用于使所述船体自动机械相对于所述装载室再定向的转盘。所述转盘可以包括用于使所述转盘旋转的第二旋转机构。所述第二旋转机构可以由所述驱动系统驱动。所述第一和第二旋转机构可以各包括具有由所述驱动系统驱动的共用轴的一组齿轮。在另一实施例中，船体自动机械库包括用于装载船体自动机械的装载室；用于使所述装载室相对于所述船舶在发射/回收姿态与装载位置之间旋转的旋转系统；用于在装载期间接收所述船体自动机械以用于检修的检修箱；以及用于从所述库中取出所述自动机械的分离的、便携式手提箱。
从下面对优选实施例的描述以及附图，本领域的技术人员能想到其他的目的、特点和优点，其中图I是包括装载室和另外的检修舱的、用于船体自动机械的库的一个示例的三维示意图，其中装载室处于装载位置中；图2是与图I相似的视图，其中库位于水上船舶的甲板上并且处于发射/回收姿态中；图3是与图I相似的视图，其中盖被移除；图4是与图3相似的视图，其中便携式手提箱从库中移除；图5是与图3相似的视图，其中装载室位于装载位置与发射/回收姿态之间的中间位置；图6是图5的旋转机构和铰链机构的更详细的、三维分解图；图7是处于发射/回收姿态中的装载室的旋转机构、铰链机构和驱动系统的三维示意图；图8是处于装载位置中的装载室的旋转机构、铰链机构和驱动系统的三维示意图；图9是处于发射/回收姿态中的装载室的三维示意图，其中门和联接件处于敞开位置中；图10是处于装载位置中的装载室的三维示意图，其中门和联接件处于闭合位置中；图11是用于库的多种特征的控制系统的示意框图；图12是具有磁性基部和绝缘体层的便携式手提箱的一部分的三维视图；图13是具有磁性基部和绝缘体层的装载室的一部分的三维视图；图14是另一实施例的三维视图；以及
图15是又一实施例的三维视图。
具体实施例方式除下文公开的优选实施例以外，本发明能够为其他实施例并且能够以多种方式实施或执行。因此，应当理解，本发明在其应用方面不限于在下面的描述中阐释或在附图中图示的构造的细节和部件的布置。如果本文仅描述一个实施例，其权利要求不限于该实施例。此外，此处权利要求并非限制性地理解，除非存在清楚且令人信服的表明特定的排除、限制或声明的证据。图I中示出了包括装载室12的船体清洁自动机械库10的示例。在一个特定形式中，还设有连接到装载室12上的检修箱14，而在更具体的设计中，检修箱14可以包括清洁站16，并且还可以设有用于从库10中取出自动机械的可分离的便携式手提箱18。检修箱和手提箱是可选的，并且如在下文描述的它们的功能可以包括在装载室中。装载室12示出为处于装载位置中并且包括铰链机构20，该铰链机构容许装载室12从所示的装载位置运 动至发射/回收姿态。门22通常在所示的装载位置中为闭合的而在发射/回收姿态中是敞开的。装载室12包括具有密封唇26的壳体24，该密封唇覆盖检修箱14的边缘28四周且密封该边缘四周。密封唇26与箱16的边缘28重叠并且可以包括弹性装置或其他密封装置。箱14还可以包括如所示的在前侧和顶部上的重叠部分30，以用于将箱14密封至便携式手提箱18。库10还可以包括基部或安装构件32，便携式手提箱18能够通过例如在前部和后部处的闩锁34可分离地附接至安装构件32 ;图I中示出了仅后部的闩锁34。也可以设置手柄36以易于携带。在图2中，库10示出为安装在诸如远洋船只之类的水上船舶的甲板40上。装载室12现在示出为处于与船体基本平行的发射/回收姿态中，其中门22敞开而船体自动机械44如由箭头45所示地接近以用于回收。但是，本主题发明不限于特定的船体自动机械设计。在图3中，箱14和装载室12的盖已被移除并且由此能够在装载室12中见到具有分度线48的转盘46。在船体清洁周期之后或在需要时的任何时间，自动机械机动到装载室12内。当装载室12处于发射/回收姿态中并且库门22敞开时，自动机械攀爬船体并且进入库10的装载室12内。装载室12在图3中示出为处于装载位置中，转盘46已经逆时针旋转90°，使得船体自动机械44能够沿箭头57的方向离开装载室12而进入箱16内并且最后进入便携式手提箱18内。转盘48的新的定向能够通过比较图2和图3中的分度线而见到。能够用于使转盘46旋转且使装载室12在装载位置与发射/回收姿态之间运动的驱动系统50能够通过附图中的转盘46的虚构透明而见到。一旦装载室12抵达装载位置并且转盘已经逆时针旋转90°，自动机械44就如由箭头57指示地运动，以进入清洁站16内以用于清水洗涤，在清洁站16中，自动机械44通过清水进行冲洗并且可以进行洗刷或者管理。在清水洗涤之后，自动机械44可以进入便携式手提箱18内，自动机械44停靠在手提箱18中以与船只动力相接合以使其电池再充电。为易于理解，盖已经从箱14和装载室12中移除。通过释放位于由安装件32上的34a表示的两个部件和便携式手提箱18的前部和后部上的手提箱18上的部件34b中的闩锁34，箱18可以滑出(图4)并且使用手柄36移除以卸下该箱例如用于维护。手提箱18可以通过例如对手柄36的拉动而沿如由箭头54所示的方向滑动而被移除。密封边缘30的前部分30a未附接至箱14而是附接至手提箱18。用于手提箱18的停泊式充电站的电力以及清洁箱14中的元件所需要的电力可以通过电缆49引入。由库10提供的各种功能，例如加热、清洁、充电便携式运动性，在该具体实施例中已分布在检修箱14和手提箱18上，以使本公开更容易且更可理解；但是所有这些功能能够同样设置在装载室中，而检修箱14和手提箱18被去除，正如参照图14和图15所图示的。
图5中更详细示出了转盘46和装载室12的优选的同步操作，其中能够见到的是，装载室12已经提升到装载位置与发射/回收姿态之间的大致中间位置，转盘46已经旋转相似的比例，介于从其由60表示的进入方向到其与检修箱14对准的离开方向62的大约中间位置。门22可摆动地连接至位于护罩51和53上的枢转点。其盖部被移除的装载室12示出为与旋转机构70分开(图6)。旋转机构70包括铰链机构20和基部72。当铰链轴74固定至铰链安装件76和78时，基部72能够在铰链轴74上旋转，铰链安装件76和78又附接至船舶，例如使用螺栓附接至甲板40 (图2)。驱动系统50包括电机80(图6)，该电机驱动其输出齿轮82。输出齿轮82驱动固定到铰链轴74上的居中齿轮84。驱动轴86具有一个输出齿轮88，该输出齿轮驱动固定到铰链轴74上的齿轮90，这导致基部72升高或下降，相应地使装载室12运动。轴86还驱动第二输出传动齿轮92，该齿轮驱动转盘齿轮94，该齿轮使在98处固定到转盘46上的轴96旋转，以使转盘46旋转。由此，当电机80被通电时，其基于其操作方向同时升高或降低基部72，并且同步地使转盘46在图6中所示的装载方向与处于如图2中更清楚地示出的发射/回收姿态中的、从装载方向顺时针旋转90°的位置之间旋转。图7和图8中能够更容易见到同步操作。在图7中，基部72处于发射/回收姿态中，为了此处说明的方便，输出齿轮94具有设置在其上的分度标记，该分度标记与箭头100对准。在图8中，基部72处于装载位置中而在输出齿轮94上的对准标记与箭头102对准，由此，在图7中，齿轮94的方向与图2中的转盘46的方向相匹配。在图8中，在齿轮94上的对准标记与图3和图6中的转盘46的方向相匹配。盖22 (图9)可摆动地支承在护罩上。门22使用如下构造的四杆联接件可摆动地连接至护罩51和53的内部(图9)(其中护罩53已被移除)。在护罩51和53中的门22的枢转点中的至少一个连接至联接件112的一个端部110,该联接件的另一端部114在116处固定至库10的基部。当装载室12在如图9中所示的发射/回收姿态与图10的装载位置之间运动时，联接件112的端部110能够运动通过联接弧形狭槽118。其中，能够见到的是，当装载室12为发射/回收姿态时，曲柄110的端部位于狭槽118的一个端部120处(图9)。在图10中，曲柄112的该端部110已经运动至狭槽118的另一端部122。由此，当装载室12从图9的发射/回收姿态运动至图10的装载位置时，门22通过在狭槽118中运动的联接件112的动作而被迫使从图9的敞开位置运动至图10中的闭合位置。这确保了可能与操作相干扰的盐水、冰或其他材料被阻碍进入。例如由与库10相关的处理器199驱动的控制电路200 (图11)可以用于操作库10的多种特征。例如，当自动机械处于装载室12中时，控制电路200可以操作加热器开关202，该加热器开关从电源204提供电力给加热器206以使自动机械44变暖和除冰。加热器开关202还可以操作位于清洁站16中的、用于除冰以及干燥的加热器208和210。当自动机械44停靠或运动通过清洁站16时，控制电路200可以操作阀212，该阀从清洁流体贮存器214向清洁室16中的多个喷嘴216提供清洁流体(例如清水)以洗涤自动机械44。还可以设有某种清洁元件例如喷水器217或由刷电机219通过刷电机开关221驱动的旋转刷218，刷电机开关221从例如电源204施加电力以驱动电机219以使刷218旋转。喷水器217由阀217a通过喷水器阀控制器电路217b进行操作。由于在远洋船舶中通常遇到的盐水的腐蚀特性和冷冻条件，清洁和加热是期望的。电子或机械停泊可以设置在便携式手提箱18中以容许自动机械44停泊，使得其通讯和充电插口 220与通讯和充电插口 222对准和接合，使得当自动机械44停靠在便携式手提箱18中可以充电并且可以与船上主机控制器和导航系统通讯。这例如能够通过充电开关224进行，该开关感测自动机械44的存在和接合，并且从电源226提供电力。机械停泊可以借助于例如成型停泊表面225实现以将自动机械44引导至其充电插口 220与停泊插口 222完全接合。还包括在控制电路200中的是用于通讯和导航的桥/主机控制器通讯模块230。由于由船体自动机械44使用的磁体可能是相当强的，因此可能必要的或期望的是减小自动机械与库10之间的磁吸力。为此目的，例如，便携式手提箱18 (图12)可以设有磁性金属板230和磁性垫板232，使得当自动机械44位于停泊区域225内时，磁力一定程 度上减少以容许将便携式手提箱被更容易地移除且更安全地运送通过钢质船舶。磁吸力的减少也能够通过使用相似组合的磁性材料234而在装载室12中实现(图13)，该磁性材料234由在基部238和转盘46中的磁性垫片236覆盖。垫片可以是减小磁力的、包括非磁性材料(例如空气)的任何物品，其生成间隙或者磁性材料例如磁分路或保持器板。尽管如前所述，加热器、清洁流体以及工具和充电插座的细节已分布在库10的全部三个部段上装载室12、检修箱14和手提箱18，但是这些并非是本发明的必然限制。箱14和18在图14中均被去除，并且它们的特征通过装载室12执行。具有可分离铰链销21的铰链20a和手柄23用于使装载室12a能够执行手提箱18的功能。另外，可选的充电插口 220a和包括元件216、217、218的功能的清洁站250、252使装载室12a能够执行检修箱的功能。由此，装载室12和12a已经示出为基本被包封但是并非必要地限制于如图15中所示的，装载室12b仅需要为没有壁的敞开板254。另外，其还可以由很多不同的系统被驱动在发射/回收姿态256与装载位置258之间。在图15中，铰链260将板254连接至船舶，而液压缸262、264使板254围绕铰链轴运动。由此，尽管本发明的特定特征示出在一些附图中而不在其他附图中，但是这仅是出于方便，这是由于每个特征可以与根据本发明的任意或所有其他特征组合。如在本文使用的术语“包括”、“包含”、“具有”和“带有”是广泛和全面地进行解释，而非限于任何物理互连。此外，在主题申请中公开的任何实施例并非作为唯一可能的实施例。另外，在本专利的专利的申请审查期间递交的修改不是对在所提交的申请中递交的权利要求元素的放弃不能合理地期望本领域的技术人员所起草的权利要求在字面上包括所有可能的等同物，很多等同物在修改权利要求时是不可预见的并且超过待放弃(如果有的话)的正常解释，但是支持修改的理由可能仅存在与很多等同物的微弱关系，并且/或者存在不能期望申请人描述所修改的权利要求元素的特定的非实质性替代的很多其他理由。
其他实施例将由本领域的技术人员想到并且落在以下 权利要求内。
权利要求
1.一种船体自动机械库，包括 位于船舶上的装载室，所述装载室用于装载船体自动机械； 旋转系统，所述旋转系统构造为使所述装载室相对于所述船舶在发射/回收姿态与装载位置之间旋转。
2.如权利要求I所述的船体自动机械库，其中，所述旋转系统包括旋转机构和驱动系统。
3.如权利要求I所述的船体自动机械库，其中，所述库包括用于清洁所述自动机械的清洁流体分配器系统。
4.如权利要求I所述的船体自动机械库，其中，所述库包括用于清洁所述自动机械的清洁工具。
5.如权利要求I所述的船体自动机械库，其中，所述库包括加热器系统。
6.如权利要求I所述的船体自动机械库，其中，所述库包括充电插口，所述充电插口用于与所述自动机械上的匹配插口相接合，以用于使所述自动机械电源充电。
7.如权利要求I所述的船体自动机械库，其中，所述库包括充电和通讯插口，所述充电和通讯插口用于接收所述自动机械上的匹配插口，以用于使所述自动机械电源充电并且与船上主机控制器和导航系统通讯。
8.如权利要求I所述的船体自动机械库，其中，所述自动机械库设置在水上船舶甲板上，并且所述发射/回收姿态基本平行于所述船体的表面，而所述装载位置基本平行于所述甲板。
9.如权利要求I所述的船体自动机械库,其中,所述库包括磁性材料的底部。
10.如权利要求9所述的船体自动机械库，其中，在所述磁性材料与所述自动机械之间设有第一垫片以减小在所述自动机械与所述船舶之间的磁吸力。
11.如权利要求9所述的船体自动机械库，其中，所述第一垫片是非磁性材料。
12.如权利要求9所述的船体自动机械库，其中，所述第一垫片是保持器板。
13.如权利要求I所述的船体自动机械库，其中，所述旋转系统包括铰链，所述铰链的一部分固定至所述库，而另一部分固定至所述船舶。
14.如权利要求I所述的船体自动机械库，其中，所述库在所述装载位置中包封所述自动机械。
15.如体权利要求14所述的船体自动机械库，其中，所述库包括门，当所述装载室接近所述发射/回收姿态时所述门被驱动为朝向敞开位置运动，而当所述装载室接近所述装载位置时所述门被驱动为朝向闭合位置运动。
16.如权利要求I所述的船体自动机械库，其中，所述库包括检修箱，所述检修箱包括加热器、清洁流体分配器系统和清洁工具中的至少一个。
17.如权利要求I所述的船体自动机械库，其中，所述库包括可分离地连接的便携式手提箱。
18.如权利要求2所述的船体自动机械库，其中，所述装载室包括用于使所述船体自动机械相对于所述装载室再定向的转盘。
19.如权利要求18所述的船体自动机械库，其中，所述转盘包括用于使所述转盘旋转的第二旋转机构。
20.如权利要求19所述的船体自动机械库，其中，所述第二旋转机构由所述驱动系统驱动。
21.如权利要求20所述的船体自动机械库，其中，所述第一和第二旋转机构各包括具有由所述驱动系统驱动的共用轴的一组齿轮。
22.—种船体自动机械库，包括 用于装载船体自动机械的装载室； 用于使所述装载室相对于所述船舶在发射/回收姿态与装载位置之间旋转的旋转系统； 用于在装载期间接收所述船体自动机械以用于检修的检修箱；以及 用于从所述库中取出所述自动机械的分离的、便携式手提箱。
全文摘要
一种船体自动机械库，包括用于装载船体自动机械的装载室；以及用于使所述装载室相对于所述船舶在发射/回收姿态与装载位置之间旋转的旋转系统。
文档编号B63B59/00GK102770343SQ201080049949
公开日2012年11月7日 申请日期2010年8月4日 优先权日2009年9月18日
发明者B·R·博勒, J·H·罗尼三世, J·T·隆利 申请人:雷斯昂公司