船体和货舱清洁设备和方法

申请号 CN201780051454.3 申请日 2017-08-18 公开(公告)号 CN109715488A 公开(公告)日 2019-05-03
申请人 克利恩有限公司; 发明人 托马斯·约尔延森; 米凯尔·伊韦尔森; 尼古拉·汉斯·布拉姆森·克洛斯特; 布·默勒·汉森;
摘要 一种用于对 船舶 (50)的船体(60)的外侧进行清洁以及用于对货舱的壁(70)进行清洁的设备(1),该设备(1)包括壳体(2),其在壳体(2)的侧向的相对两侧设置有 磁性 连续 履带 (3),还包括用于磁性连续履带(3)中的每个磁性连续履带的前轮(6)和后轮(5),每个磁性连续履带(3)包括通过传动销(10)互连的多个链节(9),链节(9)具有面向内的侧面(18)和面向外的侧面(19),还包括引导件(40),其构造成接合传动销(10)以防止位于磁性连续履带(3)中的至少一个磁性连续履带的介于前轮(6)与后轮(5)之间的范围的第一部分中的链节(9)在面向外的侧面(19)所面向的方向上移动,以及一种用于对船舶的船体的外侧进行清洁以及用于对货舱中的货物空间的壁进行清洁的可 水 下使用的设备,其包括防水壳体,该防水壳体在壳体的侧向的相对两侧设置有连续磁性履带。防水壳体在所述壳体的侧向的相对两侧设置有连续磁性履带。位于壳体中的至少一个驱动 马 达以可操作的方式连接到至少一个连续磁性履带,用于驱动连续磁性履带。壳体设置有位于连续磁性履带之间的主侧面。
权利要求

1.一种用于对船舶(50)的船体(60)的外侧进行清洁以及用于对货舱的壁(70)进行清洁的设备(1),所述设备(1)包括:
壳体(2),所述壳体在所述壳体(2)的侧向的相对两侧设置有磁性连续履带(3),用于所述磁性连续履带(3)中的每个磁性连续履带的前轮(6)和后轮(5),每个磁性连续履带(3)包括通过传动销(10)互连的多个链节(9),
所述链节(9)具有面向内的侧面(18)和面向外的侧面(19),
其特征在于:
还包括引导件(40),所述引导件构造成接合所述传动销(10),所述引导件用于防止位于所述磁性连续履带(3)中的至少一个磁性连续履带的介于所述前轮(6)与所述后轮(5)之间的范围的第一部分中的所述链节(9)在所述面向外的侧面(19)所面向的方向上移动。
2.根据权利要求1所述的设备(1),其中,所述设备(1)具有底侧(16),所述底侧构造成用于面向所述船体的所述外侧或所述货舱的所述壁,并且所述磁性连续履带(3)中的至少一个磁性连续履带的所述范围的所述第一部分设置在所述设备(1)的所述底侧(16)。
3.根据权利要求1或2所述的设备(1),其中,每个磁性连续履带(3)围绕所述前轮(6)中的一个前轮和所述后轮(5)中的一个后轮延伸,所述磁性连续履带(3)中的每个磁性连续履带在所述设备(1)的用于面向所述船体的所述外侧或所述货舱的所述壁的一侧在所述前轮(6)中的所述一个前轮和所述后轮(5)中的所述一个后轮之间基本上直线地延伸。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(1),其中,所述引导件(40)包括沿着所述第一部分基本上直线地延伸的引导表面件(41)。
5.根据权利要求4所述的设备(1),其中,所述引导表面件(41)被构造成用于引导所述传动销(10)。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(1),其中,所述引导件(40)包括与所述前轮(6)和所述后轮(5)的旋转平面平行的侧板和与所述第一侧板成直的引导表面件(41)。
7.根据权利要求6所述的设备(1),其中,所述引导表面件(41)是与所述侧板成一体的部件,所述引导表面件优选地由与所述侧板成直角地延伸的凸缘形成。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(1),包括用于每个磁性连续履带(3)的两个相对的引导件(40),在所涉及的所述磁性连续履带(3)的每一侧各具有一个引导件(40)。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(1),其中,所述引导件(40)构造成沿着介于所述前轮(6)和所述后轮(5)之间的直线引导所述传动销(10)。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(1),其中,所述引导件(40)构造成防止所述链节(9)在所述磁性连续履带(3)的介于所述前轮(6)与所述后轮(5)之间的范围内被拖离直线构型。
11.一种用于磁性连续履带(3)的链节(9),其中,多个所述链节(9)通过传动销(10)互连,所述链节包括面向内的侧面(18)和面向外的侧面(19),所述链节(9)包括嵌入式永磁体(4),
其特征在于,所述面向外的侧面(19)设置有一个或多个可更换的摩擦垫(37)。
12.根据权利要求11所述的用于磁性连续履带(3)的链节(9),其中,所述摩擦垫(37)被接纳在向所述面向外的侧面(19)敞开的匹配槽(38)中。
13.根据权利要求11或12所述的用于磁性连续履带(3)的链节(9),其中,所述永磁体(4)设置成靠近所述面向外的侧面(19)的表面,并且,所述槽(38)设置成与所述永磁体(4)相邻,优选地设置在所述永磁体(4)的相反两侧。
14.一种根据权利要求11至13中的任一项所述的链节(9)和多个摩擦垫(37)的组件,所述多个摩擦垫(37)具有不同的高度以用于调节所述摩擦垫(37)从所述面向外的侧面(19)的表面突出的尺寸。
15.一种用于调节磁性连续履带(3)的链节(9)中的永磁体(4)与磁性地附接有所述磁性连续履带(3)的壁或船体之间的距离的方法,所述方法包括:提供带有可更换的摩擦垫(37)的所述链节(9),所述摩擦垫从所述链节(9)的面向外的表面(19)突出;以及,调节所述摩擦垫从所述链节(9)的面向外的表面(19)突出的尺寸。
16.一种用于对船舶的船体的外侧进行清洁以及用于对货舱中的货物空间的壁进行清洁的可下使用的设备,所述设备包括:
防水壳体,所述防水壳体在所述防水壳体的侧向的相对两侧设置有连续磁性履带,位于所述壳体中的至少一个驱动达,所述至少一个驱动马达以可操作的方式连接到至少一个连续磁性履带,用于驱动所述连续磁性履带,
所述防水壳体设置有位于所述连续磁性履带之间的主侧面,所述主侧面优选地背对所述船体,所述主侧面构造成用于以可拆卸的方式附接清洁工具。
17.根据权利要求16所述的设备,其中,两个所述连续磁性履带设置有多个永磁体,所述永磁体沿所述连续履带的长度基本上均等地分布,以允许所述连续履带磁性地附着到所述船舶的所述船体上。
18.根据权利要求16或17所述的设备,其中,所述防水壳体具有前部和后部,所述设备还包括用于两个所述连续磁性履带中的每个连续磁性履带的前轮和后轮,所述防水壳体包括两个电驱动马达,一个电驱动马达以可操作的方式连接到所述连续磁性履带中的一个连续磁性履带的所述前轮,以及另一个电驱动马达以可操作的方式连接到所述连续磁性履带中的另一个连续磁性履带的所述后轮。
19.根据权利要求18所述的设备,其中,每个电驱动马达设置有减速齿轮,所述减速齿轮与所述电驱动马达形成一个一体式单元,并且所述减速齿轮和所述电驱动马达的组合优选地具有基本上圆柱形的形状,相应的被驱动的前轮或被驱动的后轮直接装配至所述减速齿轮的输出轴或装配至与所述减速齿轮相连接的离合器单元的输出轴。
20.根据权利要求19所述的设备,其中,所述电驱动马达的与所述输出轴相对的部分从所述防水壳体的侧向侧面突出,且非被驱动的前轮或非被驱动的后轮具有如下偏移:所述偏移允许所述电驱动马达的突出部分被接纳在设置于所述突出部分之上的所述非被驱动的前轮或所述非被驱动的后轮的内部。
21.根据权利要求19或20所述的设备,其中,所述电驱动马达设置在所述防水壳体的两个相反的纵向端部处或设置在所述防水壳体的两个相反的纵向端部附近,所述电驱动马达的相应的输出轴和/或与所涉及的电驱动马达耦接的所述减速齿轮的相应的输出轴指向相反的方向,并且优选地在所述防水壳体的相反的两个纵向端部处或在所述防水壳体的相反的两个纵向端部附近从所述防水壳体的相反的两个侧向侧面突出。
22.根据权利要求19至21中的任一项所述的设备,还包括与所述电驱动马达和减速齿轮单元一体地连接的离合器单元,所述驱动马达、减速齿轮和所述离合器单元的组合优选地具有圆柱形状。
23.根据权利要求16至22中的任一项所述的设备,其中,所述主侧面设置有用于以可拆卸的方式附接工具的通用安装板。
24.根据权利要求16至23中的任一项所述的设备,其中,所述防水壳体设置有用于附接灯、摄像机或传感器的可配置接口区域,所述接口区域优选地是所述防水壳体的前侧或后侧。
25.根据权利要求16至24中的任一项所述的设备,还包括通过吊线、电电缆和/或通信电缆连接到所述设备的对接站。
26.根据权利要求25所述的设备,其中,所述对接站设置有用于输送高压水的高压,并且其中,附接到所述设备的高压清洁工具的入口经由高压软管连接到所述高压泵的出口。
27.根据权利要求26所述的设备,其中,所述清洁工具包括能够通过至少一个刷驱动器而旋转的刷和/或喷嘴,所述刷驱动器优选地由来自所述高压泵的高压水提供动力。
28.根据权利要求24至27中的任一项所述的设备,其中,用户接口单元耦接到所述对接站或者是所述对接站的一部分,所述用户接口单元优选地设置有用户接口元件,用于响应来自人类操作员的输入来控制所述设备的操作。
29.根据权利要求24至28中的任一项所述的设备,其中,所述对接站设置有用于连接到所述船舶的水供应系统的位于软管卷盘上的水软管、和/或设置有用于连接到所述船舶的电网的电力电缆和电力电缆卷盘。
30.根据权利要求24至29中的任一项所述的设备,其中,所述对接站设置有用于所述吊线的机动的线卷盘、和/或设置有用于所述电力电缆和/或通信电缆的电缆卷盘、和/或设置有用于所述高压软管的高压软管卷盘。
31.根据权利要求24至30中的任一项所述的设备,其中,所述对接站是带有轮的,并且其中,所述设备和所述对接站被构造成使得所述设备能够由所述对接站承载和运输。
32.根据权利要求24至31中的任一项所述的设备,其中,所述对接站设置有RFID收发器,所述RFID收发器被配置成对设置在所述船舶上的RFID应答器进行读取。

说明书全文

船体和货舱清洁设备和方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种永久安装的清洁设备,特别涉及一种通过磁性连续履带附接到货室的壁或船体的船体清洁设备,以及一种用于从船舶船体的浸没表面和未浸没表面以及船舶船体中的货舱的壁去除有机和无机沉积物的设备。

背景技术

[0002] 航运业竞争的增加造成对降低成本的关注的增加。燃料是航运公司一个最大的成本驱动因素。大型船舶每天使用100多吨燃料。一般贸易期、慢速航行期和闲置期是海洋生长物(污垢)茂盛生长的条件。海洋生长物增加了船舶浸没部分的表面粗糙度,并且对船舶燃料效率和在给定螺旋桨速度下可以实现的速度都具有显著影响。对于船舶、商业、私人或军事,船舶性能损失会产生各种后果,包括财务的和在满足预定到达日期方面的。
[0003] 定期清洁整艘船舶也有环境方面的原因。预计在不久的将来会有更严格的全球环境全球法规,以及未来可能禁止生物杀灭的防污产品。反对外来生入侵物种的转移的法规,用于保护例如珊瑚礁,也可能在不远的将来实施。履行这样的法规将在任何时候都需要干净的船体,因为该设备将永久地安装在船上,并且因此无论船舶位置如何,都能够保持干净的船体。使用潜水员进行船体清洁会带来健康和安全问题,因为潜水员有时会在清洁操作期间死亡。这会对安全统计和向高层管理的报告产生负面影响。
[0004] 一些没有或具有少量的生物杀灭剂的新的高性能涂料类型(树脂涂料)无法实行,并需要连续清洁。当需要时,即在需要清洁时船舶所在的位置处,很少获得有质量的清洁。通常无法控制或验证可用解决方案的质量。低质量的清洁解决方案可能会损坏涂层,这给船舶所有人造成了进一步的经济后果。
[0005] 大多数现有解决方案只能在水线以下进行清洁。所有现有解决方案都是在“损坏完成”时商定的“按需呼叫”服务。此时,增加的燃料消耗已经为租船人或船舶所有人造成了巨大的成本。按需呼叫服务(总部、代理、港务局或清洁公司)需要大量工作人员。按需呼叫清洁费用昂贵。清洁通常没有完成,因为清洁只能在白天期间进行,而且如果在港口旁边只能在船舶的一侧进行。管理部分非常密集,需要各种不同的步骤,包括潜水公司、船只代理商、具有物理潜水员的潜水装备、HSE等的批准。
[0006] 将水生入侵物种转移到受限制的区域可能导致在进入特定区域之前需要立即进行船体清洁。这导致外部清洁服务的额外等待时间并且造成严重的惩罚。没有现有的解决方案作为永久安装的解决方案对大型船舶的船体进行预防性清洁。已经提出了各种设备和方法,包括用于将这种设备附接到船体的建议,但目前市场上没有可用的起作用和可靠的永久解决方案。
[0007] GB2528871公开了一种用于清洁和/或检查船体的爬行遥控交通工具(ROV)。ROV包括电动车载液压动单元(HPU)。ROV还包括用于在船体上提供附着力牵引力的履带。履带设置有牵引垫,该牵引垫附接在履带的链节上。牵引垫包括设有弹性垫或弹性涂层的磁
[0008] US2014230711公开了一种底盘,其通过朝向或远离表面移动的磁体附着到船舶船体或其他质表面,以调节磁体空气间隙并因此调节吸引力。(一个或多个)磁体可以是唯一的附着力或与其他源,诸如吸入室流体喷射驱动器一起使用。曲柄机构上的内部磁体可围绕具有非铁牵引表面或轮胎的轮体内的轮旋转轴线枢转。磁体间隙在垂直于轮所在表面的度处最小,并且在倾斜于该表面的角度处较大,以将吸引力改变为两个或更多个等级。该交通工具可以是具有传感器控制器致动器的自主船体维护装置,以感测、测量和清除污垢。底盘设有工具,用于对底盘所附着的船舶的船体进行清洁。
[0009] CN101704241公开了一种用于去除船舶的壁表面上的锈的爬壁机器人及其工作方法。该爬壁机器人包括框架、链履带行走机构、永磁吸附单元、左上驱动电机、左上减速器、右下驱动电机和右下减速器,其中链履带行走机构包括左链履带和右链履带,永磁吸附单元安装在链履带行走机构上,以及超高压水喷射真空除锈清洁器外部连接有真空源和永磁吸附单元,以形成真空永磁混合吸附。该方法包括调控链张力、高度调节和运动控制的步骤。在该发明中,通过采用真空永磁混合吸附模式来设计爬壁机器人,并利用和回收衰退真空的负压结合永磁吸附力,爬壁机器人实现了吸附,安全工作和紧凑的吸附结构,并且能够实现高海拔大负荷工作。

发明内容

[0010] 本发明的一个目的是提供一种用于对船舶的船体进行清洁的设备,该设备可通过磁性连续履带可靠地附接到船体。
[0011] 通过独立权利要求的特征实现前述和其他目的。根据从属权利要求说明书附图,其他的实施形式是显而易见的。
[0012] 根据第一方面,提供了一种用于对船舶的船体的外侧进行清洁以及用于对货舱的壁进行清洁的设备,该设备包括:壳体,该壳体在壳体的侧向的相对两侧设置有磁性连续履带,还包括用于磁性连续履带中的每个磁性连续履带的前轮和后轮,每个磁性连续履带包括通过传动销互连的多个链节,所述链节具有面向内的侧面和面向外的侧面,还包括引导件,该引导件构造成接合传动销,用于防止磁性连续履带中的至少一个磁性连续履带的介于前轮和后轮之间的范围的第一部分中的链节在面向外的侧面所面向的方向上移动。
[0013] 通过提供防止传动销沿向外方向运动的引导件,由于连续履带的挠曲(当没有力施加到相关连续履带的部分时,相对于由连续履带的部分假定的前轮和后轮之间的线直线挠曲),磁性链节实际上不可能“一个接一个地”从船体上拆卸(剥离)。该引导件确保与船体接触的链节表现得好像它们固定在刚性体上并布置成直线。因此,该设备只能通过所有磁性链节同时失去接触而与船体脱离,而不是连续履带的链节“一次剥离一个链节”。作为一个链节刚性体的链节的这种效果显著地增加了磁性连续履带从船体脱离的力或负荷。在没有引导件的情况下,力/负荷大致对应于拆卸单个链节所需的力。利用该引导件,磁性履带从船体脱离的力/负荷基本上对应于脱离单个链节所需的力乘以由引导件同时支撑的链节的数量。由于引导件可以支撑设备在面向船体的侧面的轮之间延伸的所有链节,因此拆卸设备所需的力/负荷可以乘以与同时与船体接触的链节的数量相对应的因数。
[0014] 在第一方面的第一可能的实施形式中,该设备具有底侧,该底侧构造成面向船体的外侧或货舱的壁,并且其中第一部分设置在该设备的底侧。
[0015] 在第一方面的第二可能的实施形式中,每个磁性连续履带围绕前轮中的一个前轮和后轮中的一个后轮延伸,磁性连续履带中的每个磁性连续履带在设备的用于面向船体的外侧或货舱的壁的一侧在前轮中的一个前轮和后轮中的一个后轮之间基本上直线地延伸。
[0016] 在第一方面的第三可能的实施形式中,引导件包括沿第一部分基本上直线地延伸的引导表面件。
[0017] 在第一方面的第四可能的实施形式中,引导表面件构造成用于引导传动销。
[0018] 在第一方面的第五可能的实施形式中,引导件包括与前轮和后轮的旋转平面平行的侧面以及与侧板成直角的引导表面件。
[0019] 在第一方面的第六可能的实施形式中,引导表面件是与侧板成一体的部件,引导表面件优选地由与侧板成直角地延伸的凸缘形成。
[0020] 在第一方面的第七可能的实施形式中,该设备包括用于每个磁性连续履带的两个相对的引导件,在所涉及的磁性连续履带的每一侧各具有一个引导件。
[0021] 在第一方面的第八可能的实施形式中,引导件包括弯曲部分,用于遵循围绕前轮和/或后轮的所涉及的磁性连续履带的路径。
[0022] 在第一方面的第九可能的实施形式中,引导件构造成沿着介于前轮和后轮之间的直线引导传动销。
[0023] 在第一方面的第十可能的实施形式中,引导件构造成防止链节在磁性连续履带的范围内被脱离直线构型。
[0024] 根据第二方面,提供了一种用于磁性连续履带的链节,其中,多个链节通过传动销互连,该链节包括面向内的侧面和面向外的侧面,该链节包括嵌入式永磁体,面向外的侧面设置有一个或多个可更换的摩擦垫。
[0025] 在第二方面的第一可能的实施形式中,摩擦垫被接纳在向面向外的侧面敞开的匹配槽中。
[0026] 在第二方面的第二可能的实施形式中,永磁体设置成靠近面向外的侧面的表面,并且,槽设置成与永磁体相邻,优选地设置在永磁体的相反两侧。
[0027] 根据第三方面,提供了根据第二方面及其任何一种实施方式的链节和多个摩擦垫的组件,该多个摩擦垫具有不同的高度以用于调节摩擦垫从面向外的侧面的表面突出的尺寸。
[0028] 根据第四方面,提供了一种用于调节磁性连续履带的链节中的永磁体与磁性地附接有磁性连续履带的壁或船体之间的距离的方法,该方法包括:提供带有可更换的摩擦垫的链节,该摩擦垫从链节的面向外的表面突出;以及,调节摩擦垫从面向外的表面突出的尺寸。
[0029] 通过选择具有给定高度的摩擦垫,可以调整嵌入相关链节中的永磁体与链节所附接的壁或船体之间的距离,并且从而可以根据需要调整附接力。
[0030] 根据第五方面,提供了一种用于对船舶的船体的外侧进行清洁以及用于对货舱中的货物空间的壁进行清洁的可水下使用的设备,该设备包括防水壳体,该防水壳体在壳体的侧向的相对两侧设置有磁性连续履带,位于壳体中的至少一个驱动达,该至少一个驱动马达以可操作的方式连接到至少一个磁性连续履带,用于驱动磁性连续履带,壳体设置有位于磁性连续履带之间的主侧面,主侧面优选地背对船体,主侧面构造成用于以可拆卸的方式附接工具。
[0031] 该设备能够通过在早期除去污垢来进行早期清洁以防止严重污垢。通过高压水喷射或刷的轻柔清洁来支持预防性清洁。清洁可以在任何时间在世界任何地方进行,因为该设备永久地安装在船舶上,优选地在船舶航行时也是这样。
[0032] 由于磁性附着,该设备能够在航行期间进行清洁。由于磁性履带,设备可以在水线之上进行清洁,这是由于在载货/装载压舱物等期间的水位不同所需要的。
[0033] 该设备永久安装在船舶上,而所有当前的解决方案都是“按需呼叫”-该解决方案永久性地在船上,以便在需要时使用。
[0034] 在第五方面的第一可能的实施形式中,两个磁性连续履带设置有多个永磁体,这些永磁体沿着连续履带的长度基本上均等地分布,以允许连续履带磁性地附着到船舶的船体上。
[0035] 在第五方面的第二可能的实施形式中,壳体具有前部和后部,该设备还包括用于两个磁性连续履带中的每一个磁性连续履带的前轮和后轮,该壳体包括两个电驱动马达,一个电驱动马达以可操作的方式连接到磁性连续履带中的一个磁性连续履带的前轮,以及另一个电驱动马达以可操作的方式连接到磁性连续履带中的另一个磁性连续履带的后轮。
[0036] 在第五方面的第三可能的实施形式中,每个电驱动马达设置有减速齿轮,该减速齿轮与电驱动马达形成一个一体式单元,其中减速齿轮和电驱动马达的组合优选地具有基本上圆柱形的形状,相应的被驱动的前轮或被驱动的后轮直接装配至减速齿轮的输出轴或装配至与减速齿轮相连接的离合器单元的输出轴。
[0037] 在第五方面的第四可能的实施形式中,电驱动马达的与输出轴相对的部分从壳体的侧向侧面突出,且非被驱动的前轮或非被驱动的后轮具有如下偏移:该偏移允许电驱动马达的突出部分被接纳在设置于突出部分之上的非被驱动的前轮或非被驱动的后轮的内部。
[0038] 在第五方面的第五可能的实施形式中,电驱动马达设置在壳体的两个相反的纵向端部处或附近,该电驱动马达的相应的输出轴和/或与所涉及的电驱动马达耦接的减速齿轮的相应的输出轴指向相反的方向,并且优选地在壳体的相反的纵向端部处或在壳体的相反的纵向端部附近从壳体的相反的两个侧向侧面突出。
[0039] 在第五方面的第六可能的实施形式中,该设备还包括与电驱动马达和减速齿轮单元一体地连接的离合器单元,驱动马达、减速齿轮和离合器单元的组合优选地具有圆柱形状。
[0040] 在第五方面的第七可能的实施形式中,主侧面设置有用于以可拆卸的方式附接工具的通用安装板。
[0041] 在第五方面的第八可能的实施形式中,壳体设有前侧或后侧,该前侧或后侧设有用于附接灯、摄像机或传感器可配置接口区域。
[0042] 在第五方面的第九可能的实施形式中,该设备还包括通过吊线、电力电缆和/或通信电缆连接到设备的对接站。
[0043] 在第五方面的第十可能的实施形式中,对接站设置有用于输送高压水的高压,并且其中附接到设备的高压清洁工具的入口经由高压软管连接到高压泵的出口。
[0044] 在第五方面的第十一可能的实施形式中,清洁工具包括能够通过至少一个刷驱动器而旋转的刷和/或喷嘴,该刷驱动器优选地由来自高压泵的高压水提供动力。
[0045] 在第五方面的第十二可能的实施形式中,用户接口单元耦接到对接站或者是对接站的一部分,用户接口单元优选地设置有用户接口元件,用于响应于来自人类操作员的输入来控制设备的操作。
[0046] 在第五方面的第十三可能的实施形式中,对接站设置有用于连接到船舶的水供应系统的位于软管卷盘上的水软管、和/或设置有用于连接到船舶的电网的电力电缆和电力电缆卷盘。
[0047] 在第五方面的第十四可能的实施形式中,对接站设有用于吊线的机动的线卷盘、和/或设置有用于电力电缆和/或通信电缆的电缆卷盘、和/或设置有用于高压软管的高压软管卷盘。
[0048] 在第五方面的第十五可能的实施形式中,对接站是带有轮的,并且其中,设备和对接站被构造成使得该设备能够由对接站承载和运输。
[0049] 在第五方面的第十六可能的实施形式中,对接站设置有RFID收发器,该RFID收发器被构造为对设置在船舶上的RFID应答器进行读取。将应答器放置在船上并通过将对接站放置在该RFID应答器上方或附近,自动选择正确的路线进行清洁。
[0050] 在第五方面的第十六可能的实施形式中,该设备和/或对接站设置有电子控制单元,该电子控制单元被构造成用于半自动清洁或全自动清洁。
[0051] 在第五方面的第十七可能的实施形式中,电子控制单元被构造为执行预编程的路线以进行优化的清洁。
[0052] 从下面描述的实施方式和本发明的这些和其他方面将是显而易见的。

附图说明

[0053] 在本发明的以下详细部分中,将参考附图中所示的示例性实施方式更详细地解释本发明,其中:
[0054] 图1和图2分别是用于船体清洁的设备的示例性实施方式的前立面视图和后立面视图,
[0055] 图3是作用于船舶的货舱的图1和图2的设备的立面视图,
[0056] 图4是图1和图2的设备的剖视图,
[0057] 图5是船舶的顶视图,在船舶上图1和图2的设备可用于对船体和货物空间的壁进行清洁,
[0058] 图6是图5的船舶的甲板的一部分的立面视图,示出与图1和图2的设备相关的对接站的停留位,
[0059] 图7是与图1和图2的设备相关的停留在图6的停留位上的对接站的立面视图,[0060] 图8和图9分别是用于船体清洁的设备的另一示例性实施方式的前立面视图和后立面视图,
[0061] 图10是图8和图9的设备的壳体和工具的详细半分解图,
[0062] 图11是图8和图9的设备的壳体和工具的详细侧视图,
[0063] 图12是图11的放大细节,
[0064] 图13是图8和图9的没有附接到其上的工具的设备的侧视图,
[0065] 图14是图13的视图的放大细节,
[0066] 图15是图8和图9的设备的磁性连续履带的顶视图,
[0067] 图16是图8和图9的设备的磁性连续履带的链节的立面分解图,
[0068] 图17是图8和图9的设备的磁性连续履带的链节的立面视图,
[0069] 图18是图8和图9的设备的磁性连续履带的链节的侧视图,
[0070] 图19是图8和图9的设备的剖视图,
[0071] 图20是图8和图9的设备的磁性连续履带的引导件的立面视图,以及
[0072] 图21是图19的视图的放大细节。

具体实施方式

[0073] 图1和图2示出了用于对船舶50(图5)的船体60的外侧进行清洁的可水下使用的设备1。设备1还适用于对货舱60中的货物空间的壁进行清洁。设备1包括防水壳体2,该防水壳体2在防水壳体2的侧向的相对两侧设置有磁性连续履带3。
[0074] 在一个实施方式中,磁性环形履带设置有一个或多个车轮(未示出)和一个或多个惰轮26。磁性履带由通过铰链连接的模块化链节构建,每个链节或每个第二链节设置有用永磁体。
[0075] 位于防水壳体2中的至少一个驱动马达14、17以可操作的方式连接到至少一个磁性连续履带3,用于驱动磁性连续履带3。防水壳体2设置有位于磁性连续履带3之间的主侧面7。在清洁操作期间,主侧面7背对船体或货室的壁。主侧面7设置有通用安装板,用于以可拆卸的方式附接清洁工具20,例如通过(一个或多个)磁性或快速耦接件(未示出)。清洁工具20可以是各种类型中的一种。一种类型的清洁工具20包括高压清洁喷嘴22和用于连接到高压水软管(未示出)的入口。在一个实施方式中(未示出),清洁设备20可包括通过经由高压软管接纳的高压水或通过电驱动马达供能的驱动器和旋转刷。
[0076] 两个磁性连续履带3设置有多个永磁体4,该永磁体4沿着连续履带3的长度基本上均等地分布,以允许连续履带磁性地附着到船舶50的货物空间的壁或船体上。
[0077] 每个永磁体4模制到橡胶材料中,然后再模制到聚合物壳体中,其中橡胶穿透聚合物壳体的面向表面的部分。这允许根据待清洁表面的类型改变履带的硬度。防水壳体2包括前部和后部。设备1还包括用于两个磁性连续履带3中的每一个的前轮和后轮防水装置5、6。壳体2包括两个电驱动马达14、17。电驱动马达14以可操作的方式连接到磁性连续履带3中的一个磁性连续履带的被驱动的前轮6,以及另一电驱动马达17以可操作的方式连接到磁性连续履带的后轮6。
[0078] 每个电驱动马达14、17设置有减速齿轮15、18,该减速齿轮与所涉及的电驱动马达14、17形成一个一体式单元,并且减速齿轮15、18和电驱动马达14的组合具有基本上圆柱形的形状,相应的被驱动的前轮或被驱动的后轮6直接装配至减速齿轮或离合器16、19的输出轴27、28,该离合器16、19以可操作的方式与相应的减速齿轮15、18相连接。
[0079] 与输出轴27、28相对的电驱动马达14、17的一部分从壳体的侧向侧面突出,且非被驱动的前轮或非被驱动的后轮5具有如下偏移:该偏移允许电驱动马达14、17的突出部分被接纳在设置于突出部分之上的非被驱动的前轮或非被驱动的后轮5的内部。
[0080] 电驱动马达14、17设置在防水壳体2的两个相反的纵向端部处或附近,该电驱动马达的相应的输出轴和/或与所涉及的电驱动马达14、17耦接的减速齿轮16、18的相应的输出轴27、28指向相反的方向,并且优选地在壳体2的相反的纵向端部处或附近从防水壳体2的相反的两个侧向侧面突出。
[0081] 设备1包括与电驱动马达和减速齿轮单元一体地连接的离合器单元16、19。驱动马达、减速齿轮和离合器单元的组合优选地具有圆柱形状。防水壳体2设置有前侧或后侧8,该前侧或后侧设置有用于附接灯、摄像机或传感器12的可配置接口区域。
[0082] 图7示出了通过吊线23连接到设备并与设备相关的对接站30,用于确保如果磁性环形履带3不经意地从船体或从货舱的壁脱离,设备1不会丢失。电力电缆24在对接站30和设备1之间延伸,用于向设备1供应电力。可以在实施方式中集成到电力电缆24中的通信电缆(未示出)允许在设备1和对接站30之间传输信号
[0083] 对接站30设置有用于输送高压水的高压泵(未示出)。附接到设备1上的高压清洁工具20的入口经由高压软管(未示出)连接到高压泵的出口。
[0084] 当设备1用于对货舱进行清洁时,可以省去对接站,而代之以附接在舱口开口中并用作坠块的简单的束带系统。清洁工具20包括高压清洁喷嘴22和/或可通过至少一个刷驱动器(未示出)而旋转的刷,刷驱动器优选地由来自高压泵的高压水或电驱动马达提供动力。
[0085] 用户接口单元36耦接到对接站30或者是对接站30的一部分。用户接口单元包括用户接口元件,用于响应于来自人类操作员的输入来控制设备1的操作。设备1被构造为执行人类操作员的精确指令或被构造为响应于来自人类操作员的命令而自主地执行任务。
[0086] 对接站30设置有用于连接到船舶50的水供应系统的位于软管卷盘上的水软管32。对接站30还设置有用于连接到船舶50的电网的电力电缆卷盘34和电力电缆33。
[0087] 对接站30还设置有用于吊线23的机动的线卷盘(未示出)和用于电力电缆24的电缆卷盘(未示出)以及用于高压软管的高压软管卷盘(未示出)。
[0088] 在一个实施方式中,对接站30是带有轮的。在一个实施方式中,设备1和对接站30被构造成使得设备1能够放置在对接站30上,使得设备1能够由对接站30承载和运输。
[0089] 对接站30设置有RFID(射频识别)收发器(未示出),其配置成对设置在船舶50的甲板57上的RFID应答器15进行读取。RFID应答器15在对接站30的合适的停留位置处放置在船舶50上。通过将对接站30放置在RFID应答器15上方或附近,在停留位置区域中的船体部分上的设备1的正确路线由对接站30中(或在设备1中)的电子控制单元自动确定。电子控制单元,构造为半自动清洁或全自动清洁。在图5中示出了用于船舶50的甲板上的RFID应答器15的各种合适的位置。在一个实施方式中,电子控制单元被构造为执行预编程的路线以进行优化的清洁。
[0090] 图5示出了船舶50,该船舶具有其从船首51延伸到船尾52的船体60、桥54和烟囱55以及用于对接站30的所选停留位置的RFID应答器15。
[0091] 在操作中,设备1从船体60的顶部开始上下朝向地行驶到船体60的底部的中心并以合适的模式诸如,例如曲折的模式返回以覆盖船体60的与对接站30的停留位置相关的区域。机动线卷盘保持了吊线23中最小量的张力,以避免线23松弛。电力电缆卷盘和高压软管卷盘是弹性的或机动的,以便在设备1移动期间使电力电缆和高压软管保持轻微的张力。
[0092] 图3示出了作用于货物空间的壁70的设备1。水射流13清洁货舱的表面,包括任何梁72。设备1还设置有各种传感器,这些传感器提供允许设备与诸如梁72之类的障碍物保持距离并辅助设备的操作的信号。
[0093] 在操作中,设备1从货物空间的底部开始上下朝向地行驶到货物空间的顶部并且以一种模式诸如例如,曲折模式或任何其他合适的模式返回以覆盖货物空间的与对接站30的当前停留位置相关的区域。吊线23的存在对于使用设备1来清洁货物空间不是必需的。
[0094] 设备1能够进行早期清洁以防止严重污垢。通过高压水喷射或刷的轻柔清洁来支持预防性清洁。由于磁性附着,设备1能够在航行期间清洁。由于磁性履带,设备可以在水线之上进行清洁,这是由于在载货/装载压舱物等期间的水位不同所需要的。
[0095] 设备1可以永久地安装在船舶上,而所有当前的解决方案都是“按需呼叫”-我们的解决方案是永久性地在船上,用于在需要时使用。
[0096] 图8至图21公开了用于对船舶50的船体60的外侧进行清洁以及用于对货舱的壁70进行清洁的设备1的另一实施方式。在该实施方式中,该设备类似于根据上述实施方式的设备1,其具有优选的防水壳体2并且在壳体2的侧向的相对两侧具有磁性连续履带3。设备1具有构造成用于面向船体的外侧或货舱的壁的底侧16。磁性连续履带3中的至少一个磁性连续履带的范围的第一部分设置在设备1的底侧16。每个磁性连续履带3包括通过传动销10互连的多个链节9。磁性连续履带3在前轮6和后轮5上延伸,至少前轮或后轮是驱动轮,即链轮,其连接到驱动马达并且能够接合连接磁性连续履带3的链节9的传动销,链节9具有面向内的侧面18和面向外的侧面19。
[0097] 传动销10横向地从链节9突出。这有利于链轮与传动销10接合并且有利于引导件40与传动销10接合。引导件40防止位于磁性连续履带3的介于前轮6和后轮5之间的范围的第一部分中的链节9在面向外的侧面19所面向的方向上移动。
[0098] 引导件40防止传动销10沿向外方向移动。因此,由于连续履带的挠曲(当没有力施加到相关连续履带的部分时,相对于由连续履带3的部分假定的前轮和后轮之间的直线的挠曲),链节9实际上不可能“一个接一个地”从船体拆卸(剥离)。引导件40确保与船体接触的链节9表现得好像它们固定到刚性体上并且布置成直线。因此,设备1只能通过所有磁性链节9同时松开接触而与船体脱离,而不是磁性连续履带3的链节9“一次剥离一个链节”。用作一个链节的刚性体的链节9的这种效果显著地增加了磁性连续履带从船体脱离的力或负荷。在没有引导件40的情况下,力/负荷大致对应于拆卸单个链节9所需的力。利用引导件40,磁性连续履带3从船体脱离的力/负荷基本上对应于脱离单个链节9所需的力乘以由引导件40同时支撑的链节9的数量。由于引导件40可以支撑在设备的面向船体的侧面16处在前轮和后轮之间延伸的所有链节,拆卸设备所需的力/负荷可以乘以对应于同时与船体接触的链节9的数量的因数。
[0099] 磁性连续履带3中的每个磁性连续履带在工具能够可释放地附接的主侧面和设备1的面向船体的外侧或者货舱的壁的一侧16在前轮6和后轮5之间基本上直线地延伸。工具
20可设置有喷嘴22,喷嘴耦接到高压源。该工具通过与凸27配合的快速释放螺栓28可释放地附接到设备的壳体2。
[0100] 引导件40设置有引导表面件41,引导表面件沿第一部分基本直线地延伸。如图所示,引导表面件可以沿着前轮和后轮之间的磁性连续履带的整个长度延伸,或者仅沿着其一部分(未示出)延伸。如图所示,引导表面件41还可包括遵循前轮和/或后轮的拱形的弯曲部分。引导表面件41构造成用于通过形成履带类本体来引导传动销10,传动销可沿着该履带类本体滑动,同时被防止在相关链节的面向外的表面19所面向的方向上移动。
[0101] 在一个实施方式中,引导件40包括与前轮6或后轮5的旋转平面平行的第一侧面,其中引导表面件41与侧板成直角。优选地,引导表面件41是与侧板成一体的部件。引导表面件41优选地由与侧板成直角地延伸的(弯曲的)凸缘形成。每个磁性连续履带3有两个相对的引导件40,在所涉及的磁性连续履带3的每一侧各具有一个引导件40。
[0102] 图16至图17更详细地示出了链节9。链节包括面向内的侧面18和面向外的侧面19。链节9各自设置有嵌入式永磁体4。面向外的侧面19设置有一个或多个可更换的摩擦垫37,用于改善抓握和牵引。摩擦垫37接纳在向面向外的侧面19敞开的匹配槽38中,使得易于更换磨损的摩擦垫37或更换具有另一高度的摩擦垫37,即利用从面向外的表面19以不同高度突出的摩擦垫进行更换。
[0103] 永磁体4设置成靠近面向外的侧面19的表面。用于接纳摩擦垫37的槽38设置成与永磁体4相邻,优选地设置在永磁体4的相反两侧。
[0104] 因此,根据一个实施方式,存在一种用于调节磁性连续履带3的链节9中的永磁体4与磁性地附接有磁性连续履带3的壁或船体之间的距离的方法。该方法包括:提供带有可更换的摩擦垫37的链节9,该摩擦垫从链节9的面向外的表面19突出;以及,通过将给定高度的摩擦垫37更换为具有另一高度的摩擦垫37来调节摩擦垫37从面向外的表面突出的尺寸。
[0105] 已经结合本文的各种实施方式描述了本发明。然而,通过研究附图、公开内容和所附权利要求,本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开实施方式的其他变型。在权利要求中,词语“包括”不排除其他元件或步骤,并且不定冠词“a”或“an”不排除复数。单个处理器或其他单元,例如控制单元可以实现权利要求中记载的若干项的功能。在相互不同的从属权利要求中陈述的某些措施并不表示这些措施的组合的不争事实不能用于获益。
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