CN101351380A - 声学浮标 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种浮标，其优选用于从初始浸在水中的位置升起。所述浮标包括一浮力元件，所述浮力元件在上升方向位于所述浮标上部。所述浮标进一步包括用于细长元件的存储结构，所述存储结构在所述上升方向位于所述浮力元件的下面，其中细长元件的一端连接至浮标，而细长元件的另一端连接至浸在水中的物体。所述浮力元件设置为当所述浮标在水中基本垂直上升时，实现浮标围绕其中心轴线的转动，由此释放细长元件。

Description

声学浮标
本发明涉及一浮标，其从水中的浸没位置升起。然而本发明的原理同时适合于用于下降的浮标。
所述浮标可为浸在水中的物体提供通道，例如锚，重块，特别重的钢缆或任何其他的浸在水中的物体，在开始位置所述浮标浸在水中并通过合适的方法以固定距离连接至所述浸在水中的物体。
根据现有技术，提供具有浮标的物体是公知常识，所述浮标布置来当从所述浸在水中的物体释放时在水中上升。
US 3755836公开了具有通讯浮标的潜水艇，所述浮标从潜水艇被发送到水面。操纵缆的一端安装在潜水艇上而操纵缆的另一端安装在在水中上升的正浮力浮标上。
US 4954110和US 3793623中公开了处于浸在水中的位置的其他的浮标。
根据本发明，一细长元件(例如线、绳、绳索、金属丝)提供了浮标和浸在水中的物体之间的连接。
所述浮标具有用于存储所述细长元件(例如线)的装置。为了简单起见，所述细长元件在下面将被称为线。本领域技术人员应当理解根据本发明所有的进入术语细长元件的装置都可与所述浮标一起使用。一端，也就是说线的自由端，连接至所述浸在水中的物体，另一端连接至所述浮标。最初，当所述浮标淹没在靠近所述浸在水中的物体的位置时，所述线的大部分保存在所述浮标中。随着浮标在水中上升，所述浮标从浮标中放线时，线的自由端仍然连接到浸在水中的物体。
现有技术中描述了解决方案，其中浮标布置成从浸在水中的位置升起，随着在水中升起放线。为了避免放线期间所述线的缠结，根据现有技术的所述浮标的一部分，必须布置成相对于所述浮标的另一部分可移动。这可以通过在卷筒上卷绕所述线获得，所述卷筒可相对于浮标的另一部分转动。
本发明的一个目的是提供一种没有活动部分的解决方案，其中所述线从所述浮标中放出且线不会缠结或缠绕。
本发明的目的通过独立权利要求限定的技术方案获得，其中进一步的实施例在从属权利要求中限定。
根据本发明提供一浮标，其优选用于从初始浸在水中的位置升起。所述初始位置可能是位于海底或靠近海底，或在水的表面和水底之间的某一处。所述浮标包括一浮力元件，从浮标的上升方向看所述浮力元件位于所述浮标上部。所述浮力元件优选向所述浮标提供净余的正浮力，这可以通过本领域技术人员公知的任何传统的方式完成。所述浮标进一步包括一存储结构，所述存储结构用于细长元件，例如线，在所述上升方向所述存储结构位于所述浮力元件的下面。细长元件的一端连接至浮标，而另一端连接至浸在水中的物体中。所述浸在水中的物体优选位于海底。
所述浮标的特征在于所述浮力元件可以实现绕其中心轴线的转动，借此释放所述细长元件，同时所述浮标基本垂直地在水中上升。将所述浮标设置为：当所述浮标在水中上升时，保持基本垂直的平衡位置。由于转矩的作用，不平衡被引导至所述浮力元件，从而导致所述浮标沿其轴向的轴线/中心轴线转动。
所述浮标包括相互之间固定的元件，借此获得具有不可移动元件的浮标。所述存储结构由一卷筒组成，其被固定或半固定至所述浮力元件。所述卷筒可包括两个卷筒轮和布置在所述卷筒轮之间并固定到所述卷筒轮上的卷轴。所述线缠绕在卷轴上，优选绕所述卷轴。所述卷轴的轴向轴线可以布置的与所述浮标的轴向轴线平行或成一直线。所述浮标借此提供一种布置方式，其中所述浮标的各种部件之间没有相对运动。当所述浮标开始在水中上升时，由于所述浮力元件的布置方式，所述浮标被迫转动，所述线从所述浮标中展开/抽出。
所述浮力元件可能以不同的方式布置以获得所述浮标的转动。在一实施例中，所述浮力元件被设置为当在水中上升时用作推进器，并可赋予各种形状以引导水经过所述浮力元件并导致所述浮标的转动。即便所述浮力元件只具有一个突出结构，仍可能促使所述浮标转动。
所述浮力元件可以采用各种形状，例如所述浮力元件可以采用圆盘或圆柱形形状。
在本发明的一实施例中，所述浮力元件具有布置成相对于所述浮标的中心轴倾斜的凹口。所述凹口可以例如布置作为所述浮力元件中的通道或布置在突出结构之间，所述突出结构布置在所述浮力元件上。每个凹口具有进口和出口，其中所述进口和出口布置在圆周方向上间隔一定距离的两个不同的位置上，两两凹口的上述间距可以相等或者不等。在径向平面上看，将所述进口和出口设置为在其间具有一定的角度距离。
所述凹口可能处于浮力元件的外圆周内的各种位置。在一实施例中每个凹口布置成距离所述中心轴线一径向距离，所述径向距离相同或沿着所述凹口的纵向变化。在另一实施例中，每个凹口靠近所述圆周并在所述浮力元件的外面轴向侧面内具有开口端面，所述轴向端面距所述浮标的中心轴一径向距离。进一步地，所述凹口具有位于所述浮力元件顶面内的进口和位于所述浮力元件底面内的出口。
当所述凹口设置为距离所述中心轴线一径向距离时，其中所述径向距离沿所述凹口的纵向变化，所述凹口可设有位于所述浮力元件的顶面上的进口和所述外轴向侧面上的出口。在该实施例中，至所述中心轴的径向距离随所述凹口接近所述顶面而减少。
所述浮标可设有一释放机构，以便从所述初始的浸在水中的位置释放所述浮标，所述释放机构优选为硬钢丝，计时器或声学控制的释放机构。
所述浮标可设有至少一个附加的浮力元件，所述附加的浮力元件优选在上升方向布置在所述浮标的下部。
一收发机可能包括在所述浮标内，优选所述浮力元件布置在与所述收发机同轴的径向向外的位置。进一步地，所述卷筒的卷轴可布置在所述浮力元件的下方与所述收发机同轴的径向向外的位置。所述收发机从而由所述浮标的各个部分保护。
图1显示了用在拾取状态的浮标；
图2是图1中状态的详细示图；
图3是图1和2中所示浮标5的概念图；
图4和5显示了具有凹口的浮标；以及
图6显示了具有另一种凹口的浮标。
图1显示了具有固定浸在水中的物体2的船舶1。所述物体2通过锚索4附属于一重的物体，例如锚3。当所述浸在水中的物体2被定位时，信号(例如声信号)被传递到浮标5，浮标5也浸在水中并与所述浸在水中的物体2间隔固定距离地连接到浸在水中的物体2。所述浮标具有缠绕的线6，线6的一自由端固定到浸在水中的物体2上。因此接收所述信号，允许所述浮标释放线，同时在水中上升直到达到图1所示的表面位置。所述浮标随时可被所述船舶获得并可设有如图2所示的捡拾浮标7，以便于捡起所述浮标5。所述浸在水中的物体2此后从它的淹没位置收回。
所述浮标5由浮力元件8和存储结构9组成，如图3所示，其设置到一收发机10上。所述浮力元件8位于所述浮标5的上部。所述收发机通过罩元件10a保护。
图4显示了具有浮力元件8和附加浮力元件11的浮标5，附加浮力元件11在浮标5的下部。所述存储结构9包括卷轴9a和两个卷筒轮9b。所述线6缠绕在卷轴9a上。所述浮力元件8具有凹口8a，凹口8a倾斜地布置在外轴面8b上。所述凹口在浮力元件8的外轴面8b、顶和底表面8c，8d上具有开口。所述浮力元件进一步设有保护罩10a。当浮标5从它浸在水中的位置释放时，所述浮标基本上通过浮力元件8提供的所述浮标的净的正浮力在水中上升。在水中上升期间所述浮标基本上是垂直移动的。由于水被引导经过布置在所述浮力元件8内的斜凹口8a，在上升时，所述浮标被迫沿着它的中心轴5a转动。浮标5的转动导致线6(未显示)从卷轴9a展开。在所述线从卷轴9a展开期间，线6的自由端仍然连接到浸在水中的物体2。
浮标5的转动如箭头12所示，流过所述凹口8a的水如箭头13所示。
图5显示了浮标的分解图。浮力元件8由两个部分组成，所述两个部分沿收发机安装借此提供具有圆柱形形状的浮力元件。附加浮力元件11也由两个部分组成，所述两个部分沿收发机安装借此提供具有环形的浮力元件。
图6显示了具有另一个倾斜凹口8a的浮标。每个凹口8a在外轴面8b具有进口并在顶面8b具有出口。所述线6显示缠绕在卷轴上。

Claims (12)

1、一种浮标，其优选用于从一初始浸在水中的位置在水中升起，所述浮标包括：
浮力元件，所述浮力元件在上升方向位于所述浮标的上部，
用于细长元件的存储结构，所述存储结构在所述上升方向位于所述浮力元件的下面，
其中细长元件的一端连接至浮标，而细长元件的另一端连接至浸在水中的物体，
其特征在于：所述浮力元件设置为当所述浮标在水中基本垂直上升时，实现浮标围绕其中心轴线的转动，由此释放细长元件。
2、如权利要求1所述的浮标，
其特征在于所述浮标包括相互之间不能移动的元件，优选所述存储结构由卷筒组成，所述卷筒被不可旋转地固定到所述浮力元件。
3、如权利要求1或2所述的浮标，
其特征在于所述卷筒包括两个卷筒轮和一个布置在所述卷筒轮中间并被固定到所述卷筒轮上的卷轴，优选所述卷轴的轴向轴线与所述浮标的轴向轴线平行或成一直线。
4、根据前述任一权利要求所述的浮标，
其特征在于，所述浮标具有至少一个附加的浮力元件，所述附加的浮力元件优选在上升方向布置在所述浮标的下部。
5、根据前述任一权利要求所述的浮标，
其特征在于，所述浮力元件设置用作推进器。
6、根据前述任一权利要求所述的浮标，
其特征在于，所述浮力元件具有圆盘或圆柱形形状。
7、根据前述任一权利要求所述的浮标，
其特征在于，所述浮力元件具有布置成相对于所述浮标的中心轴线倾斜的凹口，其中每个凹口布置成距所述中心轴线一径向距离，所述径向距离沿着所述凹口的纵向相等或变化。
8、如权利要求7所述的浮标，
其特征在于，每个凹口具有在所述浮力元件的外轴面的开口侧面，和在所述浮力元件的顶部和底部内的开口。
9、如权利要求7所述的浮标，
其特征在于，每个凹口具有在所述浮力元件顶面和所述外轴向侧表面上的开口。
10、根据前述任一权利要求所述的浮标，
其特征在于，所述浮标具有一释放机构优选为声学控制的释放机构以便从所述初始的浸在水中的位置释放所述浮标。
11、根据前述任一权利要求所述的浮标，
其特征在于，所述细长元件由线、绳索组成，所述线、绳索具有连接到优选位于海底的物体的自由端。
12、根据前述任一权利要求所述的浮标，
其特征在于，所述浮标包括收发机，优选所述浮力元件布置在与所述收发机同轴的径向外部的位置。
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