专利名称：船舶入坞绳索套箍的制作方法
技术领域：
当使船舶或者其他类型的水运工具入坞时，妥善固定船舶是非常重要的，这样船舶才不会漂移到船坞的侧面或者后面。通过使用绳索或者缆绳将船舶和其他水运工具固定到船坞上，这一般被称之为系泊。一般来说，绳索的一端被系到船舶上的系索耳上，另一端被围绕船坞上的系缆柱缠绕若干圈并打结。对用于船舶入坞的绳索正确打结需要一定时间，特别是当使用不止一根缆绳时更是这样，并且对于一个没有技巧的人来说打上或者解开该结都是很困难的。固定缆绳是防止船舶损坏或丢失必不可少的。
为了消除或者减少需要技能来打结或解开结的需求，过去已经提议了几种装置。例如，美国专利第3,540,083号公开了一种系泊缆绳，该缆绳带有连接到其上的开槽块(throat block)。系泊缆绳的末端可以绕系缆柱缠绕并且锁入到开槽块内，形成围绕系缆柱的绳圈。通过拉动销钉可以快速地从开槽块上释放缆绳的末端。
美国专利第4,200,053号公开了一种系泊束带(mooring cinch)。具有环状端(looped end)的绳索穿过系泊束带中的孔放置。当绳索的环状端放在系索耳上时，该束带被沿着环定位并用例如像蝶形螺母的装置上紧。上紧系泊束带可防止环从系索耳上滑落。
美国专利第4,912,816号公开了一种管，该管带有能够固定一个绳圈的两段的内孔。当绳圈穿过该管时，通过沿绳滑动该管可以容易地调整绳圈的尺寸。将绳圈放置在系缆柱上且调整该管以围绕系缆柱收紧绳圈。
美国专利申请公开2001/0032576 A1公开了一种可调式系泊缆绳，该系泊缆绳具有用于减振的弹性部件。可以将该系泊缆绳的末端围绕系缆柱缠绕以形成一个绳圈，该绳圈可以通过使用带扣、带箍或固定夹调节。
这些装置的不足在于它们要么需要使用复杂的装置，要么不能够用于不同的系泊缆绳。需要的是一种适用在各种各样的绳索和系泊缆绳上的简单且便利的装置，该装置能够用于将绳索或者系泊缆绳的一端牢固地固定到系缆柱上而不使用复杂且费时的结。还有利的是，在离开船坞时这一装置能快速释放系泊缆绳。
发明内容
本发明涉及一种新的缆绳紧固件，在此也被称之为“绳索紧固装置”，其用于将绳索或者系泊缆绳固定到系缆柱或其他系泊物体上。在本发明的一般应用中，系泊缆绳围绕系缆柱绕圈，该装置用于将系泊缆绳在其围绕系缆柱绕圈处将系泊缆绳固定到其自身，从而维持该绳圈而不需要打结。当离开船坞时，可以快速地释放该装置并绕系缆柱解开系泊缆绳。如本文所使用的，“入坞(docking)”包括将水运工具固定到船坞的动作和在离开时从船坞释放水运工具的动作。
如本文所使用的，系泊缆绳是一缆绳、皮带、细绳或其他类型的用于将船舶系到系泊物体上的缆绳。系泊物体是在船坞上的用于系泊水运工具的一个物体，例如立柱、栏杆、系索耳。当对船舶或者水运工具进行系泊时，将系泊缆绳的第一端连接到该水运工具上。(通常所售的系泊缆绳在一端具有环，该环被连接到在水运工具上的系索耳上。)系泊缆绳的相对端绕系泊物体缠绕。系泊缆绳绕系泊物体缠绕的那一端在本文中被称为系泊缆绳的“入坞端”。系泊缆绳的入坞端，通常被用于打一个结以绕系泊物体固定该环，在此处被称之为系泊缆绳的“自由端”。该自由端在航海术语中也被称之为系缆桩端(bitterend)。系泊缆绳的主要长度被称为驻定部分(standing part)。
本发明的绳索紧固装置包括(a)第一和第二锁紧环，每一个锁紧环都包括底部；从所述底部延伸的固定弓形臂，所述固定弓形臂具有锁紧端和枢轴端；活动弓形臂，该弓形臂具有锁紧端和在枢轴点处与所述固定弓形臂的枢轴端连接的锁紧端；在所述固定弓形臂的锁紧端内的开口，该开口适于接收活动臂的锁紧端；以及沿所述活动臂或所述固定臂的内表面的多个夹紧构件；和(b)连接所述第一锁紧环的底部和所述第二锁紧环的底部的柔性连接件。
连接锁紧环的柔性连接件可以是任何抗拉强度等于或大于绳索的柔性材料，例如缆绳或者链条。活动臂的枢轴端在枢轴点连接到固定臂的枢轴端，其中活动臂能绕枢轴点转动。活动臂能够绕枢轴点转动，以便活动臂的锁紧端被插入在固定臂的锁紧端内的开口。这在本文中被称为“闭合位置”。
在一个实施方案中，枢轴点是穿过固定臂的枢轴端和活动臂的枢轴端两者的铆紧销，以允许活动臂绕该销转动。在另一实施方案中，枢轴点是一个或多个连接固定臂的枢轴端和活动臂的枢轴端的铰链。
活动臂和/或固定臂的内表面具有多个夹紧构件。术语“夹紧构件”是指阻碍或防止绳索滑过具有夹紧构件的区域的部件或者表面。适合的夹紧构件包括但不限于脊、钩子、钉状物、倒刺或齿。夹紧构件还可以包括具有与活动臂和/或固定臂的周围表面相比摩擦增大的表面。在闭合位置上，固定臂和活动臂构成一个完整的环，形状大概呈圆形或者椭圆形。拧动系泊缆绳穿过环，或者，打开该环然后围绕系泊缆绳闭合该环。在闭合位置时，沿着固定臂和活动臂的内表面的夹紧构件围绕系泊缆绳紧紧闭合并防止系泊缆绳穿过该环滑动。
当提及固定弓形臂和活动弓形臂时，“内表面”是指在闭合位置时构成环的内表面的臂的凹面。“外表面”是指在闭合位置时构成环的外表面的臂的凸面。
通过进一步朝向或者远离固定臂转动活动臂，可调整固定臂和活动臂在闭合位置所构成的环的尺寸。通过调整环的尺寸，该装置可以围绕不同尺寸的系泊缆绳紧紧闭合。在一个实施方案中，该装置围绕一具有最小直径为1/4英寸的系泊缆绳紧紧闭合。在一个实施方案中，该装置围绕一具有最大直径为2英寸的系泊缆绳紧紧闭合。如此处所使用地，“紧紧闭合”或“适于紧紧闭合”指的是该装置围绕系泊缆绳闭合从而使该系泊缆绳不能穿过该环滑动。棘爪棘轮机构通过防止活动臂旋转离开固定臂的锁紧端来保持该两臂所构成的环的尺寸。
棘爪棘轮机构包括设置在固定臂或活动臂的锁紧端内的棘爪。另一臂的锁紧端包括具有齿、脊、肋、凹槽、缝或者凹口的齿状部分。当活动臂被插入穿过固定臂的锁紧端内开口时，棘爪能够与该齿状部分接合。能够作为本发明的一部分使用的棘爪棘轮机构在前文已经作为锁(美国专利第5,488,844号；和第5,921,115号)和箍固装置(restraining device)(美国专利第4,694,666号；第5,138,852号；第5,398,383号；第5,799,514号和第6,672,116号)的一部分进行了描述。
在本发明的一个实施方案中，棘爪棘轮机构包括设置在固定臂的锁紧端的弹簧偏压爪。弹簧偏压爪的一端通过枢轴固定到固定臂的锁紧端的内侧。该棘爪的自由端延伸到固定臂的锁紧端的开口内并且适于与活动臂的锁紧端接合。活动臂的锁紧端的外表面具有多个棘轮齿，每一个棘轮齿都具有倾斜的前缘和直立的后缘。每一个齿的“前缘”是指靠近活动臂的锁紧端的边缘，而“后缘”是指靠近活动臂的枢轴端的边缘。当活动臂被插入到固定臂的锁紧端内时，棘爪的自由端就会接触齿的倾斜的前缘并克服其弹簧偏压从齿上压过。棘爪的自由端通过与齿的直立后缘的侧面接触来阻止活动臂从开口缩回。如果活动臂穿过开口继续向前移动，下一个齿会发生同样的过程。
在本发明的一个实施方案中，连接到棘爪上的手柄使棘爪从活动臂上脱离，这样棘爪的自由端就不能接触倾斜齿的直立边缘，从而允许活动臂被收回。按压该手柄能使该装置快速从系泊缆绳上分离。在另一个实施方案中，如现有技术已知的一种包括连接到棘爪上的钥匙和匙孔的钥匙释放机构，当钥匙在所述匙孔转动时，该机构使棘爪从活动臂上脱离并释放活动臂。在另一个实施方案中，一种连接到棘轮机构上的锁紧机构在被钥匙锁紧时可以防止手柄释放活动臂。这一实施方案允许用户通过按压手柄快速地从系泊缆绳上释放该装置而无需钥匙，除非是在用户想要锁紧该装置的情况下。
该装置由能够足以承受由系到船坞上的水运工具向前和向后的晃动所产生的应变的材料制成。在本发明的一个实施方案中，该装置由抗拉强度等于或者大于该种绳索的抗拉强度的材料制成。在一个实施方案中，该装置由在所有气候条件下耐用以及在水中和盐水环境中耐用的材料制成。本装置构造所使用的材料，或者是单独使用或者与其他材料结合使用，包括但不限于金属、塑料、橡胶和复合材料。
本装置的固定臂和活动臂在形状上可以是近似圆形或者扁平的。在本发明的一个实施方案中，固定臂和活动臂是扁平且薄的，也就是说，具有半英寸的厚度或者更小，且该装置由金属制成。在此实施方案中，该装置可以类似沿着固定臂和活动臂的内侧具有多个钉状物或齿的手铐。
在一个实施方案中，本发明的装置适于，通过将系泊缆绳的第一端固定到水运工具上、绕系泊物体缠绕系泊缆绳的入坞端、绕系泊缆绳的自由端紧紧闭合第一锁紧环并且绕系泊缆绳的驻定部分(standard part)紧紧闭合第二锁紧环，将水运工具停靠到系泊物体上。该装置的锁紧环应该绕系泊缆绳的自由端以及系泊缆绳的驻定部分靠近系泊缆绳绕系泊物体圈结的地方附近闭合，以围绕系泊物体形成紧的绳圈。离开船坞包括从系泊缆绳上释放锁紧环并且绕系泊物体从其上解开系泊缆绳。
图1显示了本发明的一个实施方案，其中一个锁紧环在闭合位置而另一个锁紧环在打开位置。
图2A显示了用几根系泊缆绳以常规形式系到船坞上的船。图2B显示了用本发明中的绳索紧固装置代替绳结系到图2A中的船坞上的船。
图3显示了绕系缆柱来形成和固定一个绳圈的本发明中的绳索紧固装置。
具体实施例方式
图1显示了本发明的一个实施方案，其中一个锁紧环在闭合位置而另一个锁紧环在打开位置。每一个锁紧环10都包括底部1，固定弓形臂3和活动弓形臂4。锁紧环10通过连接到每个锁紧环10的底部1的缆绳2互相连接。
固定臂3具有两个末端，枢轴端20和锁紧端19。活动臂4连接到固定臂3上，该活动臂4也具有枢轴端22和锁紧端21。活动臂枢轴端22在枢轴点6处与固定臂枢轴端20连接。在固定臂的内表面15和活动臂的内表面17上有多个钉状物(spike)5。
活动臂4绕枢轴点6转动并能够枢转至打开位置或闭合位置。当在闭合位置时，活动臂锁紧端21被插入在固定臂锁紧端19上的开口9内。“闭合”该环是指活动臂4和固定臂3的锁紧端相向移动，形成闭合的环。“打开”是指活动臂4的锁紧端21从固定臂3的锁紧端19移动离开。在环闭合之后，活动臂锁紧端21能够继续绕枢轴点6转动，以便使锁紧端21更深地插入开口9中，从而减小环的尺寸。
在固定臂锁紧端19内是一包括棘爪(未示出)的棘爪棘轮机构。这种机构在现有技术中已经众所周知。当活动臂锁紧端21被插入该开口9时，该棘爪接合活动臂锁紧端21的外表面18，以允许活动臂4进一步移动进开口9并防止活动臂4从开口9缩回。在本发明的一个实施方案中，活动臂锁紧端21具有多个沿外表面18的棘轮齿25，其中每一个棘轮齿的最靠近锁紧端21的边缘是倾斜的，而每一个棘轮齿的最靠近枢轴端22的边缘是直的边缘。当活动臂4被插入开口9时，棘爪接合棘轮齿25，仅允许活动臂4进一步移入开口9。
固定臂锁紧端19包括释放手柄7。该手柄7连接到棘爪。当按压释放手柄时，棘爪从活动臂4上分离，允许活动臂4从开口9缩回。
在图1示出的实施方案中，锁紧机构与锁紧手柄连接。该锁紧机构包括匙孔8，由此插入钥匙并在一个方向上旋转来防止释放手柄7将棘爪从活动臂4上分离。这是在锁合位置。在相反的方向上转动钥匙可使锁紧机构回复到不干扰释放手柄7运动以分离棘爪的位置上。
当以常规方式使船舶入坞时，系泊缆绳被像图2A中所示地那样系到船上的系索耳上。系泊缆绳的另一端被固定到系缆柱上。如图2B所示，使用本发明中的装置而不是绕系缆柱将系泊缆绳缠绕几圈并打上复杂的结。
如图3所示，在本发明的一个实施方案中，一个锁紧环10绕系泊缆绳26的自由端29闭合，而活动臂4朝向固定臂锁紧端19转动一直到沿固定臂内表面15(和活动臂17的内表面)的钉状物5切实压入系泊缆绳26。如果锁紧环10绕系泊缆绳锁闭得足够牢固，则系泊缆绳不会穿过该锁紧装置滑动。系泊缆绳26绕系缆柱27缠绕且另一个锁紧环10(与上述的形式相同)绕系泊缆绳26的驻定部分30闭合，形成一个绕系缆柱27的圈28。
通过释放一个或两个锁紧环10、沿系泊缆绳26移动锁紧环10的位置并将锁紧环10重新闭合在系泊缆绳26上可以调节圈28的尺寸。
当离开船坞时，通过按压手柄7(图1)可快速地从系泊缆绳上释放锁紧环10，从而允许活动臂4从固定臂锁紧端19上分离。可选择地，该锁紧机构可以被锁定以防止锁紧环被不期望地释放，并且可以被打开以释放锁紧环。
虽然已经用某些优选实施方案描述了本发明，但应该明白的是，在前的描述并不是旨在限定本发明的范围。本领域普通技术人员应该理解的是，在不背离本发明的精神和主旨的范围内，可以对具体的实施方案中所示的发明作各种等效变化或者修改。所有在此提到的出版物被以不与本文相矛盾的程度纳入本文中。
权利要求
1.一种绳索紧固装置，包括(a)第一和第二锁紧环，每个锁紧环都包括底部；从所述底部延伸的固定弓形臂，所述固定弓形臂具有锁紧端和枢轴端；活动弓形臂，该活动弓形臂具有锁紧端和与所述固定弓形臂的枢轴端在枢轴点处连接的枢轴端；在所述固定臂的锁紧端内的开口，该开口适于接收活动臂的锁紧端；以及沿所述活动臂或所述固定臂的内表面的多个夹紧构件；和(b)连接所述第一锁紧环的底部与所述第二锁紧环的底部的柔性连接件。
2.权利要求1所述的装置，包括一棘爪棘轮机构，该机构具有一设置在所述固定臂的锁紧端的棘爪，该棘爪适于在当所述活动臂被插入所述固定臂的锁紧端内时接合所述活动臂的锁紧端。
3.权利要求2所述的装置，包括一连接到所述棘爪的释放手柄，按压所述释放手柄使所述棘爪从所述活动臂的锁紧端分离。
4.权利要求3所述的装置，包括可操作地连接到所述释放手柄的锁紧机构，锁紧所述锁紧机构可防止所述释放手柄使所述棘爪从所述活动臂的锁紧端分离。
5.权利要求2所述的装置，包括连接到所述棘爪的包括钥匙和钥匙孔的一钥匙释放机构，其中在所述钥匙孔内转动所述钥匙使所述棘爪从所述活动臂的锁紧端分离。
6.权利要求2所述的装置，包括多个沿所述活动臂的锁紧端的外表面的棘轮齿。
7.权利要求2所述的装置，包括多个沿所述活动臂的锁紧端的外表面的棘轮槽。
8.权利要求2所述的装置，包括至少一个绕系泊缆绳闭合的锁紧环，其中，通过将所述活动臂的锁紧端更深地移动到所述固定臂的锁紧端的所述开口中可以调整所述锁紧环的尺寸。
9.权利要求8所述的装置，其特征在于，所述棘爪棘轮机构允许所述活动臂移入所述开口，但防止所述活动臂从所述开口缩回。
10.权利要求1所述的装置，其特征在于所述夹紧构件包括多个齿或钉状物。
11.权利要求1所述的装置，其特征在于所述锁紧环由金属制成。
12.权利要求1所述的装置，其特征在于所述锁紧环由金属制成并且所述柔性连接件由抗拉强度等于或者大于绳索的材料制成。
13.一种水运工具入坞的系泊系统，包括一根或多根系泊缆绳和权利要求1所述的适于绕所述系泊缆绳紧紧闭合的装置。
14.权利要求13所述的系泊系统，其特征在于所述一根或多根系泊缆绳具有约1/4英寸到约2英寸范围内的直径。
15.一种船舶，包括至少一个系索耳，连接到所述系索耳上的至少一个系泊缆绳，以及权利要求1所述的适于绕所述系泊缆绳紧紧闭合的装置。
16.一种利用权利要求1所述的装置将水运工具入坞的方法，包括如下步骤将系泊缆绳的第一端固定到水运工具上；绕一系泊物体缠绕所述系泊缆绳的入坞端；绕所述系泊缆绳的自由端紧紧闭合第一锁紧环；并且绕所述系泊缆绳的驻定部分(standard part)紧紧闭合第二锁紧环。
17.权利要求12所述的方法，还包括通过从所述系泊缆绳上释放所述锁紧环并且围绕所述系泊物体从其上解开所述系泊缆绳的方式从系泊物体上释放该水运工具。
全文摘要
一种用于船舶或其他水运工具入坞的绳索紧固装置。该装置包括两个可调的都能够绕绳索或系泊缆绳闭合的锁紧环。每一个锁紧环都在内表面具有多个夹紧构件以防止绳索或者系泊缆绳穿过锁紧环滑动。
文档编号F16G11/14GK1950251SQ200580011965
公开日2007年4月18日 申请日期2005年2月9日 优先权日2004年2月9日
发明者马克·德隆 申请人:马克·德隆