专利名称：用于快速建造船只的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于快速建造船只的方法。特别是，本发明涉及包括多个首先被附接到一起然后被附接至船体和甲板以便在甲板以下的区域中限定出多个防水舱的板材或者舱壁类型的船只。
背景技术：
在建造所述船只的步骤中，其船体和甲板通常是由玻璃纤维制造的，涉及将舱壁和相应的附件组装至船体底部的步骤具有特殊的重要性。该步骤之后的步骤是首先通过将甲板焊接至船体然后将横向舱壁焊接至上述甲板及船体侧面来封闭船只。因此，以上列出的这些焊接工序具有将船体联接至甲板并将甲板以下的区域划分成各防水舱以形成内部房间的目的。这些房间由纵向地布置于船只的壁来限定，这些房间限定出位于固定至甲板和船体侧面的两个横向舱壁之间的各空间。当前，用于建造上述类型船只的传统技术是，采用使用数控机床切割的造船用的胶合板制成的舱壁，并且所述舱壁焊接到一起并使用与制造船体自身相同的材料(即，特别是玻璃纤维和树脂)焊接到船体的其余部分。然后造船用的胶合板制成的板材在它们的整个表面上用玻璃纤维层来终饰，以便确保更好的强度和防水性，然后涂上有时根据“剥离”技术来施加的凝胶(gelcoat)，以便使得表面光洁度(surface finish)类似于桔皮面。在船只组装期间所执行的这些操作使由造船用的胶合板制成的最初的板材转变成夹层式层压板，在所述夹层式层压板中玻璃纤维薄膜施加于由造船用的胶合板制成的芯部。上述操作当前是手动地执行的，并且正被建造的船只越大和越复杂，则花费的时间越多。特别是，将舱壁焊接到一起的步骤是特别不利的，这既因为其需要长的时间段，也因为其在各舱壁所需的相互成角度的布置中可能容易导致误差。还应注意到，在焊接舱壁之后，必须在其上面进行表面处理以使工作表面均勻。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够以非常简单的、成本有效的且特别有作用的方式来解决现有技术的上述缺点的快速造船的方法。另一目的是提供一种在没有任何焊接的情况下执行板材的相互组装步骤的造船方法。又一目的是提供一种其中可以利用(甚至在组装之前)具有可能涂有凝胶的玻璃纤维涂层的夹层预层压板的造船方法。
根据本发明的这些目的通过如权利要求1所述的快速建造船只的方法来实现。本发明进一歩的特征通过随后的权利要求来限定。
根据本发明的ー种快速建造船只的方法的特点和优点从參照所附简图的、作为实例给出且不用于限制目的的以下说明中变得更加明显，其中图1-3示出了根据本发明的用于以0°、90°和180°联接三个板材、以0°和 90°联接两个板材以及以0°和180°联接两个板材的接头元件的相应的剖视图；图4示出了联接有相应板材的图1的接头元件的剖视图；图5示出了在粘合步骤期间联接有相应板材的图1的接头元件的立体剖视图；图6示出了构成正当被固定到船体底部的包覆模制件上时预先装配有相应的接头元件的船只的隔室的板材的立体图；图7示出了在将横向板材锚固至甲板和船体侧面的步骤期间的船只的横截面图；图8示出了在将横向板材锚固至图7的甲板和船体侧面的步骤期间的船只的剖视图；以及图9示出了在将横向板材锚固至甲板和船体侧面的最后步骤期间的船只的剖视图。
具体实施例方式參见附图，描述了ー种建造如此类型的船只的方法，所述船只包括多个横向和纵向舱壁或者板材11、12，所述舱壁或者板材11、12附接到一起并在底部处附接，并且在侧部附接至船体13且在顶部附接至甲板14，以便在甲板下面区域中限定出多个防水舱。特別是，根据本发明，所使用的板材11、12是夹层式的预层压板，其中薄膜15是由可能涂有凝胶16的复合材料(例如，优选是玻璃纤维)制成的。为了在说明书的其余部分中易于解释，将仅单独谈及玻璃纤维，然而所述术语应当还包括适用于船舶用途的任何其它类似的复合材料。船体13和甲板14也是由和板材11、12的薄膜15相同的复合材料(即，玻璃纤維)制成并且也可能涂有凝胶。根据本发明的用于建造船只的方法包括以下步骤a)按照预定的角度将横向板材11和纵向板材12附接到一起；b)将板材11、12与船体13的底部13”相联接；c)将板材11、12锚固至甲板14和船体13的侧面13’。特別是，按照预定角度将板材11、12附接到一起的步骤是在没有焊接的情况下进行的并且包括以下子步骤d)将板材11、12与具有至少两个通道类型的接头元件20、20 ’、20 ”在侧部联接，所述通道用于接收按预定角度相互布置的板材11、12 ；e)从外部将粘接剂导入到接头20、20’、20”中以将板材11、12附接到用于接收接头自身的所述至少两个通道中。第一元件因此使得可以在将板材联接到一起的步骤中在不需要焊接的情况下执行上述方法，所述第一元件是将横向板材11和纵向板材12附接到一起以限定出甲板下面区域的接头元件20、20，、20”。优选是，所述具有至少两个接收通道的接头元件20、20’、20”是由可能经阳极化的铝制成的挤塑型材或玻璃纤维的挤塑型材。如先前所描述的，这些接头元件20、20 ’、20 ”的作用是允许板材11、12在无需焊接的情况下按照预定角度进行相应的附接，从而因此非常快地执行按照预定角度将横向板材 11和纵向板材12附接到一起的步骤。在这种意义上讲，这些接头元件20、20 ’、20 ”使得能够使用在组装之前具有均勻的玻璃纤维涂层的夹层式层压板，从而相当大程度地减少当前组装类似船只所需的时间。优选是，所述接头元件20、20’、20”能够分别将板材粘接到一起以限定出等于 0°、90°和/或180°的角度。当然，以上给出的布置仅是非限制性实例。通过将板材11、12的侧面导入到按照预定角度相互布置的接头元件20、20’、20” 的夹爪21中来执行板材11、12与接头元件20、20’、20”的联接。所述夹爪21具有在不容许对准误差的情况下将板材11、12保持在适当位置以及形成用于相应的板材11、12的粘合腔室的双重目的。为了进一歩将板材11、12保持在相应的夹爪21中，夹爪的ロ部22的宽度稍微小于相应板材11、12的厚度，而粘合腔室的高度为几毫米，即刚好足够可以通过适当量的结构粘接剂来进行粘合。这样，在粘合步骤期间，粘接剂还渗入到位于夹爪21和板材11、12的侧壁之间的间隙中。为了允许上述的粘接剂导入到接头元件20、20’、20”中，接头元件包括中央腔室 25，该中央腔室首先用来接收在压カ下从外部注入的结构粘接剂然后将粘接剂分配到用于接收板材11、12的各个夹爪21中。因此，在某些预定点处，存在用于从外部朝中央腔室25并且从中央腔室朝夹爪21 通过且连通的孔30、30’。优选是，中央腔室25朝向外部的壁相对于其它的壁具有更大的厚度，从而其可以被加工出螺纹以便与粘接剂注入装置联接。横向板材11和纵向板材12优选利用数控机床从预层压板切出，然后沿将被锁定到夹爪21中的那侧的两个边缘被加工成具有几毫米的倒角35。倒角35具有多个目的第一，所述倒角使得更容易插入到相应的夹爪21中；第 ニ，其促进了结构粘接剂在夹爪21内朝板材的侧壁流动，増大了结构粘接剂的粘结表面。一旦已经根据待安装的结构元件而设定了接头元件20、20’、20”的竖向高度，则它们形成了与板材11、12在侧部相联的竖向支柱。优选是，所述支柱可以被分成沿板材11、12的同一侧面地、ー个布置在另ー个顶部上的多个区段，其中在每个区段中，可以单独地进行结构粘接剂的注入。因此，对于所述区段中的每ー个设有至少ー个朝向中央腔室25的结构粘接剂注入孔30，如所描述的，所述中央腔室25起到朝向用于夹住板材11、12夹爪21的收集器的作
ο
在压力下注入以对于待装填的体积足够量而准备的结构粘接剂，以便占据夹爪21 和板材11、12之间的所有空间。为此，用于注入粘接剂的装置将装备有可移除的流体密封接头，所述流体密封接头将与在更大厚度的接头元件20、20’、20”的外壁上获得的注入点30连接。还可以在装备船只之前进行用于执行所需的隔间化(compartmentalization)的板材的所述粘合操作。下一步包括将固定到一起的板材11、12施加到船体13的底部40。为了允许所述操作，覆盖船体13的底部的玻璃纤维模制件40设有其中插入板材 11、12的导引装置41或者凹口。这样，确保了板材11、12是竖向的和/或正确地定向。然后，在所述导引装置或者凹口 41中的板材11、12的固定附接优选进一步通过硅橡胶(silicon)来固定。一旦已经施加了隔间化的板材11、12并且将其固定至船体13的基体40，则首先执行将甲板14焊接至船体13的步骤，然后执行将板材11、12自身焊接至甲板14并焊接至船体13的侧面13’。通过焊接经由玻璃纤维条50相连的上述元件来执行该操作，然后在所述玻璃纤维条上执行凝胶表面精整，例如根据剥离技术施加。一旦设计者已经确定所述玻璃纤维条50的厚度，则从贡献的角度看的重要的参数是，板材11、12提供了根据本发明的船只的扭转的结构强度，在甲板14和船体13的侧壁 13’处的横向板材11上布置有边框51，以便限定出基本上恒定厚度的周向条。所述边框51 (其例如可能是金属的)具有厚度H，所述厚度H等于预见焊接在玻璃纤维中的厚度。因此，通过可能根据设计者的希望布置的边框51来限定焊接区域的宽度。为了使得更易于使用和应用，可以例如利用楔形榫头凹口将边框51分成多个相互配合的元件52。边框51的每个元件具有至少一个孔53，所述孔53用于在焊接期间固定相应的横向板材11。可以已经在板材11自身的数控切割步骤中制造出了板材11的对应的孔M。然后，对于每个横向板材11，边框51的两个系列定位在相对的表面上并通过螺栓 55固定至其上。这样，避免了用于焊接的树脂到达边框51外的板材11的表面从而损坏它。在焊接之前，预先磨掉由边框和船体13限定出的焊接区域56中的板材的凝胶层 16，以促进与待焊接的玻璃纤维条50的板材11粘合。一旦条50在一侧上已经被焊接至船体13和/或焊接至甲板14并且在另一侧上被焊接至板材11直到其与边框51邻接，则可以预先进行被焊接区域56的表面平整和研磨以使其与边框51相切以及与船体13和/或甲板14相切。在工艺结束时可以利用除去边框51自身来移除边框51上存在的可能多余的叠层。可以按照已知的凝胶剥离技术(peel technology)或者在任何情况下按照用于船体13和甲板14在该区域中采用的相同技术来执行表面精整。
—旦完成在板材11的两个表面上的焊接和精整操作，则除去边框51并且制造成用于临时附接的孔5被硅橡胶57填充4并且利用例如由聚氯乙烯(PVC)制成的塞子58封闭，或利用凝胶精整进行封闭，其被磨光以恢复相应的板材11的表面的连续性和外观。结果是在两个具有不同光洁度的表面之间利用等于焊缝厚度的一台阶获得了满意的过渡部。因此，已经看到，根据本发明的快速建造船只的方法实现了先前所述的目的。实际上，本发明的方法能够通过在板材的相应组装步骤期间消除任何焊接并且因此允许使用已经(甚至在组装之前)处于具有玻璃纤维涂层或者涂有凝胶的夹层预叠片形式的板材而减少组装船只的时间。因此，所设想的本发明的快速建造船只的方法可能经历多个改进和变型，其全被相同的发明构思所覆盖；此外，所有的细节可以替换为技术上的等价元件。实际上，所使用的材料以及其尺寸可能按照技术要求的任何ー种。
权利要求
1.用于建造船只的方法，所述船只包括多个板材(11、12)，所述板材在底部处和侧面处附接至船体(13)并且在顶部处附接至甲板(14)，以用于在甲板下面的区域中限定出多个防水舱，所述板材(11、1幻是夹层式的并且预先层压有复合材料构成的薄膜，并且所述船体(1 和甲板(14)是由复合材料制成的，所述方法包括以下步骤a)通过接头元件O0、20’、20”)将所述板材(11、1幻按照预定角度附接到一起，所述接头元件设有用于接收按照预定角度相互布置的所述板材(11、1幻的至少两个接收通道以及用于从外部接收粘接剂的通道，所述用于从外部接收粘接剂的通道将粘接剂分配到用于接收所述板材(11、12)的所述接收通道中；b)将所述板材(11、12)与所述船体(13)的底部(13”)联接；c)将所述板材(11、12)锚固至所述甲板(14)且锚固至所述船体(13)的侧面(13’)；通过接头元件(20、20’、20”)将所述板材(11、1幻按照预定角度附接到一起的所述步骤包括以下子步骤d)将所述板材(11、1幻与用于接收所述接头元件O0、20’、20”)的所述接收通道在侧部联接；e)在压力下将粘接剂导入到所述接头元件O0、20’、20”)的用于接收粘接剂的所述接收通道中，以用于将所述板材(11、12)固定到所述至少两个接收通道中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述板材(11、1幻与所述接头元件 (20,20\20")联接的所述步骤包括将所述板材(11、1幻沿侧部导入到形成于所述接头元件(20、20，、20，，)中的相应的夹爪(21)内的步骤，所述夹爪(21)具有比所述板材(11U2) 的厚度小的尺寸的口部02)和能够覆盖所述板材(11、12)的一部分的高度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将待被导入到所述夹爪 (21)中的所述板材(11、12)的侧面的边缘(35)进行倒角的步骤。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将粘接剂导入到所述接头元件O0、20’、 20”)中以便将所述板材(11、1幻固定在所述至少两个接收通道中的所述步骤包括在压力下通过孔(30)将粘接剂导入到所述接头元件O0、20’、20”)的中央腔室0 中的步骤，所述中央腔室0 通过各孔(30’ )与所述夹爪相连。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述板材(11、1幻与所述船体(13)的底部(13”)联接的所述步骤包括将所述板材(11、1幻竖向地导入到导引装置Gl)中的步骤，所述导引装置形成于所述船体(13)的底部(13”)的甲板00)上。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括通过硅橡胶将所述板材 (11、12)附接至形成于所述船体(13)的底部(13”)的甲板00)上的所述导引装置Gl) 的步骤。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述板材(11、1幻锚固至所述甲板 (14)且锚固至所述船体(1 的侧面(13’ )的所述步骤包括通过复合材料条(50)将所述板材(11、12)、所述船体(13)和所述甲板(14)焊接到一起的子步骤。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法包括通过穿过所述横向板材 (11)的孔(54)的螺栓(55)而将边框(51)联接到能够限定出在所述边框(51)自身与所述船体(13)及所述甲板(14)之间的焊接区域(56)的位置中的步骤。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法包括在布置和焊接所述复合材料条(50)之前在所述焊接区域(56)处从所述板材(11、1幻除去凝胶(16)的步骤。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在干，所述方法包括除去所述边框(51)和塞住所述板材(11、12)的用于所述螺钉(55)通过的所述孔(54)的步骤。
全文摘要
本发明涉及一种用于建造船只的方法，所述船只包括多个板材(11、12)，所述板材在底部处和侧面处附接至船体(13)并且在顶部处附接至甲板(14)，以便在所述甲板下面的区域中限定出多个防水舱，所述方法包括以下步骤通过接头元件(20、20’、20”)将所述板材(11、12)按照预定角度附接到一起，所述接头元件设有用于接收按预定角度相互布置的所述板材(11、12)的至少两个接收通道以及用于从外部接收粘接剂的通道，所述用于从外部接收粘接剂的通道将粘接剂分配到用于接收所述板材(11、12)的所述接收通道中；将所述板材(11、12)锚固至所述甲板(14)并且锚固至所述船体(13)的侧面(13’)。
文档编号B63B3/58GK102574564SQ201080040749
公开日2012年7月11日 申请日期2010年6月28日 优先权日2009年7月22日
发明者F·布齐 申请人:Fb设计有限公司