专利名称：自动复位可充气的救生筏的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有可充气管体的可充气救生筏，该可充气管体的尺寸和位置设定成，如果救生筏处于翻转位置充气时使救生筏在水中不需辅助地直立翻转，或者如果救生筏随后翻转时将充气的救生筏返回到直立位置。
背景技术：
在美国专利第4998900号中，描述并示出了具有向上和向外延伸的可充气管体的自动复位的可充气救生筏。这些管体的布置使得如果救生筏翻转时将不稳定。特别是，翻转的救生筏的重心将落入支承区域外部，就是可充气管体的顶部，因此救生筏在重力下将倾覆返回到直立位置。
如果这些现有构造的可充气管体没有充气，或充气之后随后塌陷或扭曲，则这些管体不可能采取足以使救生筏倾覆至直立位置的从主体壁侧向上和向外延伸的所需位置。
在专利申请PCT/AU96/00409中公开了类似的自动复位可充气救生筏，其结合了固定在救生筏上两个间隔点之间的柔性绳、线或者可充气管体形式的系带，以在管体元件充气期间及其后限制两个点分隔至系带的长度。这两个点选定成阻碍管体元件在充气时从其所需位置扭曲或塌陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种在翻转时可以可靠地返回至直立位置的救生筏。
根据本发明，提供了一种自动复位的可充气的救生筏，包括筏体，具有可充气侧壁和位于侧壁之间的底部；以及至少两个可充气的管体件，它们形成从筏体一侧延伸至另一侧的弓状物，各弓状物从所述筏体周边与所述筏体垂线成一角度地向上和向外延伸；所述筏体具有中心轴和重心，救生筏的重量通过该重心作用为在水面上转动救生筏，使救生筏从不稳定的翻转位置至稳定的直立位置，其中管体件具有的浮力足以在所述救生筏上施加翻转力矩，使得所述救生筏因重力而倾覆至直立位置，特征在于至少一个可充气互连管体位于各弓状物之间并且偏离中心轴，以增加翻转力矩。
本发明的实施例将针对附图进行描述，附图中图1是本发明自动复位救生筏的第一实施例的透视图；图2是图1中救生筏的视图，但是去掉了拱顶盖；图3是图2中救生筏的平面图；图4是图2中救生筏的侧视图；图5是图2中救生筏的端视图；图6是图2中救生筏的底视图；图7是本发明自动复位救生筏的第二实施例的平面图；图8是图7中救生筏的侧视图；图9是图7中救生筏的端部视图；图10是救生筏第二实施例的基座结构的下板的平面图；图11是救生筏第二实施例的基座结构的上板的平面图；图12是根据本发明的方形救生筏的平面图；图13是根据本发明的六角形救生筏的平面图；图14是根据本发明圆形救生筏的平面图。
具体实施例方式
图1至6是设计用来容纳6人的自动复位救生筏的第一实施例的视图。图7至10说明了设计用来容纳25人的救生筏的第二实施例。图11至13说明了具有不同形状基座的救生筏。可以理解，救生筏的尺寸可以放大或缩小以适应人数变化。例如，第一实施例的尺寸可以改变而适应6人、15人或25人。
救生筏由可充气的管体段构成，而且所有附图示出了处于完全充气的可工作构型下的救生筏的各种实施例。然而，可以理解，救生筏被设计成在塌陷的构型下保存，该构型下，管体被排气而且整个救生筏可折叠进合适的容器中。使用救生筏时，救生筏投入水中，接着在恰当的信号下，安放在救生筏结构之内的一个或多个气泵开启，将各管体段充气，使得救生筏逐渐呈现充气的构型。
附图中示出的自动复位救生筏10由可充气的管体段构成，它们连接到一起而确定包括基座结构11以及由一组弓形体形成的上层结构12的救生筏。可充气管体的几何形状和配置使得救生筏总是呈现直立的构型，上层结构12位于水平面上。
上层结构12支承在具有底部15的基座结构11上延伸的拱顶盖13(示于图1中)。底部具有两个中心排放口17，用于在基座结构充水时排水。可以理解，自动复位救生筏的本实施例含有标准特征，所述标准特征对于多数救生筏来说是共有的，包括充满水充当镇重物的稳定带囊、浮标、灯光、排气螺钉等。清晰起见，这些标准部件在附图中省略。
如图1至6所示，第一实施例的基座机构11和上层结构12由线性圆柱形的管体段构成，管体段以角形阵列结合在一起以确定附图所示的结构。基座结构11包括管体段的两个叠加的阵列，其确定下基座板21和上基座板22(见图10和11所示的第二实施例的上及下基座板)；以及另一个管体段阵列，其确定位于下板21下方的从属板25。基座板21或22各自均包括十二个区段，包括两个侧板23、两个端板40以及侧板和段板之间的互连板41，使得基座近似为带有长边和短边的长方形。一个较短的端部支承着进入平台30，该进入平台包括平行连接到较短侧板40的管状交叉件33。另一端支承悬挂在基座结构11外部上的绳梯26。上基座板22基本上和下基座板21相同并且直立地与连接到下板基座上的底部15叠加。辅助板25详细示于图6中。从属板25构成了形成六角形的六个可充气管体的圆形阵列，且一对相对管体与基座板21的侧板23平行对齐。从属板25稍微从基座板21的周边内陷，并在基座结构的宽度和长度上延伸，而在底部15和救生筏之下的冷水之间形成空间，以便将底部与冷水隔离。
上层结构12示于图2至5中，包括两个横向跨越救生筏10延伸的横向弓状物51、52。横向弓状物51、52包括结合到一对进一步向内倾斜的中间支柱62上的向外倾斜的外部支柱60，而中间支柱62转而叉结合到另一对向内倾斜的顶部支柱63上。顶部支柱63在救生筏10的中心纵轴61的顶点64汇聚。横向弓状物51、52以跨越基座结构11的侧板23延伸且平行间隔开的方式定位。
横向弓状物51、52由上互连管体76和下互连管体77互连。两个互连管体76、77均为不对称布置的弓状物，以改进救生筏的自动复位特性。而且，两个互连管体均偏离中心轴61。上互连管体76在相应的顶部支柱63之间在中心轴的一侧上互连弓状物51、52。上管体76定位在比顶部支柱63和中间支柱62之间的接合处65更接近弓状物的顶点64的顶部支柱63上。下互连管体77相对位于上互连管体76的中心轴另一侧上的各弓状物之间。特别是，下互连管体77位于外部支柱60和中间支柱62的接合处74。下互连管体77还具有倒圆的端部73，该端部从接合处74的另一侧向下管体77的主要部分突出。下互连管体71的直径大于上互连管体76的。
可充气互连管体76、77以及向外倾斜弓状物的组合使救生筏具有复位能力，其中复位力矩的稳定能力和浮力使得救生筏在翻转充气的情况下能够自动复位。
基座结构11还设置了横梁(thwarts)75，就是说，横向设置在底部15上方的线性可充气管体。特别是，两个横梁设置在侧板23之间的底部15上方，并且大致直立地与横向弓状物51、52对齐。横梁为救生筏10提供了结构刚性并确保了基座结构11在充气时是扁平地，使得在翻转时，救生筏的重量尤其是基础结构的重量通过救生筏重心起作用，使得救生筏旋转到直立位置。另外，横梁确保基座结构在救生筏充气时在乘客的重量下不会折叠。横梁75可以为双重的，以用作乘客的座椅。
当翻转时，飘浮的上层结构使得重心的力作用线落于支承救生筏的区域外侧，因此使得救生筏变得不稳定并且旋转到直立位置，在该位置，救生筏达到了平衡状态。
如图1所示，拱顶盖型的盖子13悬于基座结构11之上并且在上层结构上方，以使乘客免受风雨和阳光暴晒。另外，拱顶盖具有限制弓状物和基础结构之间以及弓状物自身之间的运动的作用，这会促使上层结构在充气时获得所需构型。通常，拱顶盖13在其周边连接到由基座结构11限定的侧壁上，并且从横向弓状物51、52局中地悬挂下来。第一实施例中的拱顶盖具有两个入口，每个入口在各端并与平台30和梯子26对应。拱顶盖通常由轻质织物制成，其防风雨但允许救生筏10的封闭区域具有透气性。
如上所述，弓状物、梁、基座结构和横梁由圆柱管体制成，这些管体互连而形成两个封闭的气动回路，它们利用支承在基座结构下方并根据预定信号开启的两个气缸(未示出)充气。气缸携带足够大量的气体以将救生筏充气至所需压力。第一气缸对包括横梁的基座结构11的下部分充气，而第二气缸对基座结构11的上部分和上层结构12充气。各回路设置有减压阀44，该减压阀允许释放过量的气压，由此确保了回路充气至所需压力。管路区段的长度依据它们设置在结构中的位置而变化，管路区段的直径也依据其位置而在近似250毫米至400毫米之间变化。例如，第一实施例中的下基座板21直径为380毫米，而上基座板22的直径为310毫米。同样，与具有270毫米直径的上互连管体76相比，下互连管体77的较大直径为400毫米。可充气管体的直径尺寸从附图中不易辨别。
救生筏的自动复位特性由施加到救生筏结构上的浮力确定，如果救生筏在水中倒置同时进行充气，浮力作用在筏结构上。具有向外成角度的外部支柱和互连梁的不对称位置的上层结构的设计具有赋予向上浮力的作用，该浮力使结构围绕轴回转并且旋转到直立位置。已经仔细选定管体直径和充气压力，以确保有足够大的力来实现所需转动。已经发现，上基座板22和上层结构12的管体充气至3.5psi以及下基座板21的管体充气至2.5psi就提供了足够的浮力。减压阀确保了管体段充气至所需压力，并且重要的是需要注意，救生筏必须在极端温度-30℃和+65℃下令人满意的工作。
救生筏10的第二实施例具体参照图7至11说明，并包括在第一实施例中描述的两个横向弓状物51、52以及附加的纵向弓状物50。纵向弓状物51沿着救生筏的中心纵轴61延伸并包括通过水平延伸的交叉件55而连接的一对倾斜立柱53、54。与第一实施例一样，各横向弓状物51或52横向跨越救生筏10延伸，但是包括直接结合到一对向内倾斜的顶部支柱63上的一对向外倾斜的外部支柱60，顶部支柱63沿着救生筏10的中心纵轴61在顶点64相交。弓状物的顶部支柱63延伸经过纵向弓状物50的交叉件55的顶部并固定在其上。在该实施例中，横向弓形物51、52由三个互连管体件70、71、72互连。
图10和11示出了重叠而形成基座结构的下基座板57和上基座板58。在该实施例中，基座结构包括十二个板区段，其包括两个较长侧板23和十个互连的较短板41。只有一个位于较长侧板23之一处的进入平台30，该平台30包括平行连接到侧板23上的管状交叉件33和一对从管状交叉件33延伸的平行管状臂31、32。因而，该实施例中的拱顶盖(未示出)只在与进入平台30对应的救生筏一侧23处具有一个入口。
三个互连管体70、71、72特别关于救生筏10不对称地定位，以改进救生筏的自动复位特性。互连管体设计为300毫米的圆柱形管体段。两个管体71、72在和弓状物部分相同的平面中在弓状物之间延伸。管体72恰好位于救生筏一侧的外部支柱60和顶部支柱63的接合处内侧。管体71恰好定位在横向弓状物51、52的顶点64附近中心轴61的另一侧或交叉件55的另一侧。第三管体70定位成在管体顶点附近但是低于中心轴的位置延伸跨越横向弓状物51、52的顶部，如图7所示。三个管体70、71、72的中两个(70、71)定位在救生筏10的轴61的一侧上。这也是便于乘客经由进入平台30进入的那侧。一侧的两个管体70、72和另一侧靠近中心轴的第三管体71的位置防止了在充气时弓状物的扭结，并进一步增强导致救生筏10自动复位的向上的转动力。
重要的是，组成自动复位上层结构的管体和弓状物呈现出充气时所需的构型。因此，必须避免管体和弓形物的扭结或缠结，而且改进稳定性和浮力。互连的管体件克服了扭结和缠结的问题。然而，作为另一特征，第二实施例还包括位于基座结构和弓形管体之间的系带80、81，以限制弓状物可以离开基座结构移动的移动量。系带80、81的位置详细示于图8和9中。系带80、81基本上简单包括长度为8至10毫米的绳，该绳连接在任一端，而束缚胶粘到救生筏结构上的补丁。如图8和9所示，两个系带80、81位于救生筏的相同侧，就是入口侧。在外部支柱60和顶部支柱63之间接合处内侧而靠近接合处的位置，在顶部支柱63的中心线上，一个系带80连接到图8中右手侧横向弓状物52上。系带80的另一端连接至下基座板57一个较短板41的边缘。另一系带81以与系带80对称的方式连接至图8中左手侧横向弓状物51上。
第三实施例的救生筏以平面图示于图12至14中。救生筏具有不同横截面的基座结构，从而图12示出方形基座180，图13示出六角形基座90，而图14示出圆形基座184。这些救生筏小于第一和第二实施例的救生筏。该救生筏由与第一和第二实施例所描述的相同类型的圆柱形管体件构成。然而，这些救生筏的上层结构111不同于前述实施例之处在于，它们包括两个相互定位成彼此垂直而非平行的可充气弓状物182、188。弓状物的交点形成上层结构的中心顶点140。上层结构111的弓状物呈充气的管体部段122、124、126和128的形式，管体部段从基座结构向上并向外延伸以朝向结构的顶点140会聚。如图12至14所示的弓状物各自包括向外倾斜的立柱并且与在中心顶点140汇聚的顶部支柱结合。在这些救生筏中，中心轴沿着两个弓状物182、188的任一个跨越救生筏延伸，救生筏沿该轴承受回转力矩。
在图12至14所示的所有实施例中，可充气管体形式的单一桥接梁位于救生筏一个角部中的在两个相邻弓形管体件之间延伸的弓状物顶部，如图所示。桥接管体150位于弓形管体件顶部，并且为长于各弓形件之间间隔的圆柱形管体，从而附图所示的管体在其端部151、152重叠。管体150特别定位在邻近拱顶盖开口的救生筏角部附近。管体150位于弓形件的向上和向外处，以增加在救生筏倒置位置充气时救生筏管体上具有的浮力作用。其仍偏离救生筏中心轴的事实产生促进救生筏自动复位的回转力矩。
在第四实施例中，第一和第二实施例中的长方形救生筏的弓状物由一个、两个或三个对称设置的互连管体件互连，护连管体件以间隔开的平行构型在弓状物之间的中心轴的任一侧横向延伸。换句话说，一对、两对或三对互连管体布置在中心轴对称的弓状物和纵向弓状物(如果设置有一个)之间。互连管体具有和另一弓形管体件相同直径，并以相同方式充气。在救生筏具有不止两个弓状物的情况中，可以理解，所有的弓状物将通过互连管体件而互连。弓状物之间的不可伸展的条带、绳或系带进一步增加了救生筏的自动复位特性，即通过限制管体件充气时的取向，以及确保随着管体件充气其呈现几何形状，这样保证了救生筏旋转至正确飘浮位置。
本发明领域中的普通技术人员将认识到，在不脱离本发明思想和范围的前提下，可以进行多种变型。
权利要求
1.一种自动复位可充气救生筏，包括，具有可充气侧壁和位于侧壁之间的底部的筏体；以及至少两个可充气管体件，它们形成从筏体一侧向另一侧延伸的弓状物，各弓状物与筏体垂线成一角度地从筏体周边向上和向外延伸；救生筏具有对称中心轴和重心，救生筏的重量通过该重心起作用以在水面上转动筏体，使之从不稳定的翻转位置到稳定的直立位置，其中管体件在充气时，具有的浮力足以在救生筏上施加一扭转力矩，使得救生筏由于重力倾覆到直立位置，其特征在于，至少一个可充气互连管体位于弓状物之间并且偏离中心轴，以增加扭转力矩。
2.如权利要求1所述的救生筏，其特征在于，筏体为具有纵中心轴的细长形的并具有两个间隔开的平行弓状物。
3.如权利要求2所述的救生筏，其特征在于，多个可充气互连管体在弓状物之间关于中心轴不对称间隔开布置。
4.如权利要求3所述的救生筏，其特征在于，两个可充气互连管体在弓状物之间延伸，第一管体位于中心轴一侧上的弓状物的顶部附近，而第二管体位于所述轴另一侧上并且处于相对于筏体的周边的弓状物的最远点。
5.如权利要求4所述的救生筏，其特征在于，第二互连管体的直径大于第一互连管体的。
6.如权利要求1所述的救生筏，其特征在于，多个可充气互连管体在弓状物之间关于中心轴对称间隔开布置。
7.如权利要求6所述的救生筏，其特征在于，多个互连管体是一对、两对或三对关于中心轴对称布置的互连管体。
8.如权利要求2所述的救生筏，其特征在于，弓状物结合到纵向弓状物上，所述纵向弓状物由沿救生筏纵轴设置的充气管体件构成。
9.如上述权利要求中任一项所述的救生筏，其特征在于，系带在弓状物和侧壁之间延伸。
10.如权利要求9所述的救生筏，其特征在于，各系带包括柔性的基本上不可伸展的线。
11.如权利要求9所述的救生筏，其特征在于，至少两个系带相对于弓状物对称布置，从而两个系带之一阻碍弓状物在一个方向扭曲或塌陷，而另一个对称布置的系带阻碍弓状物在对称的相对方向上扭曲或塌陷。
12.如权利要求2所述的救生筏，其特征在于，由可充气管体件构成的横梁在底部之上延伸跨越筏体。
13.如权利要求12所述的救生筏，其特征在于，两个横梁在细长形的筏体横向设置并与弓状物垂直对齐。
14.如上述权利要求中任一项所述的救生筏，其特征在于，带有至少一个入口的拱顶盖覆盖着弓状物而且固定到筏体上。
15.如权利要求1所述的救生筏，其特征在于，弓状物在筏体上互相垂直地延伸，而一个互连管体在弓状物上端之间对角延伸。
16.如上述权利要求中任一项所述的救生筏，其特征在于，由一组可充气管体构成的从属板设置在侧壁和底部的下侧，以将底部与水表面间隔开。
17.一种基本上如在此参照附图所描述的并如附图所示的自动复位可充气救生筏。
全文摘要
一种自动复位可充气救生筏(10),包括,具有可充气侧壁(21、22)和位于侧壁之间的底部(15)的筏体(11)。至少两个可充气管体件形成从筏体一侧向另一侧延伸的弓状物(51、52),各弓状物与筏体垂线成一角度地从筏体(11)周边向上和向外延伸。救生筏具有对称中心轴(61)和重心,救生筏的重量通过该重心起作用以在水面上转动筏体,使之从不稳定的翻转位置到稳定的直立位置。管体件在充气时,具有的浮力足以在救生筏(10)上施加一扭转力矩,使得救生筏由于重力倾覆到直立位置。至少一个可充气互连管体(70、71、72、76、77)位于弓状物(51、52)之间并且偏离中心轴(61),以增加扭转力矩。
文档编号B63B43/12GK1356947SQ00808474
公开日2002年7月3日 申请日期2000年5月15日 优先权日1999年5月14日
发明者雷纳德·J·威金斯 申请人:特里泰克技术有限公司