CN104870717B - 用于移动负载物的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种用于移动一个或多个负载物(5,15,25,35a,35b,45)的方法和设备(1,11,21,31)，在该方法中，负载物沿通道(2,12,22,32a,32b,49,49')在流体上或流体中被移动，其中在长度方向上大致水平延伸的通道(2,12,22,32a,32b,49,49')具有横截面，该横截面限定出敞开部段(13,33a,33b)以及封闭部段(14,34a,34b)，该敞开部段中的流体与周围空气直接接触，并且该通道中的流体可通过位于该敞开部段中的流体表面高度下方的一个或多个开口从该敞开部段流动到该封闭部段和反之，通过使所述一个或多个负载物(5,15,25,35a,35b,45)至少部分地在该封闭部段内漂浮从而使其移动。

Description

用于移动负载物的方法和设备

技术领域

本发明涉及用于移动不同种类的负载物。确切地说，本发明涉及用于在流体上或流体中移动负载物的方法和设备。

背景技术

例如在水上利用小船或其它容器来移动负载物(例如物品、材料和人员)是众所周知的。沿水路移动负载物总会受到天气的影响，例如尤其是暴风雨和冬天环境的影响。

发明内容

本发明提供一种用于沿预制通道移动负载物的技术方案，在这里，尤其是天气的影响可被最小化并且用来移动负载物的能量也可被最小化。

在本发明中，沿在流体例如水之上或之中的通道移动一个或多个负载物，该通道在长度方向上大致水平延伸并且该通道具有横截面，该横截面限定出敞开部段和封闭部段，其中该敞开部段中的流体与周围空气直接接触，并且该通道中的流体可以通过位于该敞开部段中的流体表面高度之下的一个或多个开口从该敞开部段流到该封闭部段和反之。该通道的封闭部段用于通过使负载物在该通道的封闭部段内至少部分漂浮来移动一个或多个所述负载物。

在本文中，“漂浮”的定义按照其最广义形式使用，包括漂浮在流体表面上和漂浮在流体表面高度之下的流体中，以及这两者之间的所有可能的变型。

优选地，本发明所使用的流体是水、油或其它液体，以及多种液体的不同混合物也是可使用的。此外，本发明所使用的流体需要比周围空气重，以便可以在通道的封闭部段内产生局部真空或超压。

优选在该通道的封闭部段内，在流体表面高度上方的区域里产生局部真空或超压。该通道的封闭部段内的局部真空将封闭部段内的流体表面高度升高至该通道的敞开部段里的流体表面高度之上。相应地，该通道的封闭部段内的超压将封闭部段里的流体表面高度降低至该通道的敞开部段里的流体表面高度之下。

漂浮在通道的封闭部段内的所述一个或多个负载物优选通过至少在通道的封闭部段内产生流体流动而被移动，和/或通过连接到负载物或连接到用于漂浮该负载物的装置的适当推进装置而被移动。通道内的流体流动可通过螺旋桨或涡轮来产生，或者通过例如在通道的多个部段或端部之间的高度差来产生。

负载物的漂浮可通过独立的拖船来实现，或者例如通过将待移动的负载物装载在漂浮容器中来实现。

有利的是，该通道配备有适于提供磁场的装置，这些磁场用于给所述一个或多个负载物提供悬浮力和/或推进力。这些装置例如可包括永磁体和/或电磁体。

在本发明的这些实施例中的流体也可以包括油。因此，例如流体粘度可被改变以适用于不同的技术方案。

根据本发明的技术方案也可包括连通处于不同高度的两个通道的竖向延伸部分。该竖向延伸部分用于通过将竖向延伸部分中的流体表面高度升高和降低而在这两个通道之间竖向向上和/或向下移动所述一个或多个负载物。

确切地说，限定了根据本发明的方法的特征在权利要求1中被公开,并且限定了根据本发明的设备的特征在权利要求8中被公开。

附图说明

以下将作为实例且参考附图来详细解释本发明的实施例及其优点，其中：

图1示意示出了根据本发明的一个实施例的设备的剖视图。

图2示意示出了根据本发明的另一实施例的设备的剖视图。

图3示意示出了根据本发明的另一实施例的设备的剖视图。

图4示意示出了根据本发明的设备的剖视图，该设备包括两个通道，以及

图5A和5B示出了在根据本发明的设备中用于向上移动待运送负载物的一个技术方案。

具体实施方式

图1示意示出了根据本发明的一个实施例的用于移动负载物的设备1的剖视图，该设备包括通道2、容器3、支架4以及要移动的负载物5。

通道2是基本水平的并且沿长度方向延伸。通道2还至少部分地填充有水并具有敞开的上表面，以便通道中的水直接与周围环境和空气接触。

容器3至少部分位于通道2内，该容器沿该通道在长度方向上大致水平延伸。容器3具有敞开的底面并且通过支架4固定在通道2的底部，从而使该容器的主要部分位于通道中的水面高度之上，并且该容器的敞开底部表面位于通道中的水面高度之下。支架4没有沿容器3的整个长度延伸，而是仅仅在适当的位置支承该容器，从而水可从容器内自由来到外面和从外面自由进入容器内。

设备1配备有适当的装置例如抽吸泵(未示出)，用于在容器3内产生局部真空。容器3内的局部真空使容器内的水面高度升至高于通道2里的周围水面高度，这是因为水能够自由从外面进入容器内并且作用于容器外的水面的压力大于作用于容器内的水面的压力。

根据本发明的要移动的负载物5在容器3内沿着通道2从一个位置漂到另一个位置。为实现负载物5的漂浮，负载物或是被装载入适当漂浮装置如拖船中，或是负载物本身装备有漂浮装置如浮筒。负载物5的运动或是通过至少在容器3内产生的水流来实现，或是通过给负载物或其漂浮装置配备合适的推进装置例如转动螺旋桨的马达来实现。

根据本发明的设备1也装备有用于在沿通道2的至少一个位置处将负载物5移入容器3内的合适装置以及用于在沿通道2的至少一个位置处将负载物移出容器3的装置。这些装置例如为容器3中的支路，该支路可通过例如滑动气密门连通到容器3的内部或与之断开。这样一来，该支路可向外部环境敞开以将负载物移到支路内，然后，该支路可被密封并且在该支路内产生局部真空，并且当支路内的局部真空对应于容器3的局部真空时，连通用滑动气密门或表面可被打开且负载物可漂浮到容器内，随后，该滑动气密门例如又关闭以用于新的负载物。该支路例如可以被用于按照相反顺序从容器3移出这些负载物5。

图2示意示出了根据本发明的另一实施例的用于移动负载物15的设备11的剖视图。

在本实施例中，在长度方向上大致水平延伸的通道12的整个横截面作为单个部分或部件来形成，其中横截面的两个边缘是水平间隔的，并且在竖向上，外边缘布置成高于内边缘。由此，敞开部段13和封闭部段14借助该通道的横截面形状形成在通道12中。

为了能够在通道12的封闭部段14内形成局部真空，该通道的敞开部段13的水面高度须在竖向上位于通道横截面的外边缘与内边缘之间。就是说，通道横截面的内边缘须低于通道的敞开部段13和封闭部段14两者的水面高度。此外，横截面的内边缘离通道12底部有一定距离，以使水能够在通道的敞开部段与封闭部段之间流动。

为了升高通道12的封闭部段14内的水面高度，在由通道横截面的壁以及通道封闭部段的内表面所限定的区域内产生局部真空。另外，可在通道12的封闭部段14内产生超压，或者保持正常压力，这将相应地影响封闭部段里的水面高度。

在图2的实施例中，负载物15通过随拖船16漂浮于水面上而在通道的封闭部段14内移动。拖船16可装备有具有螺旋桨的马达用于移动该拖船，或者拖船可通过封闭部段内的水流运动而在封闭部段14中被移动。

图3示出了根据本发明的一个实施例的设备21的横截面，该设备包括通道22和容器23，该容器沿该通道延伸，并且通过支架24如此支承在通道底部，使容器的边缘位于通道中的流体表面高度下方并且离该通道底部有一定距离。该流体在这种情况下优选为水或其它液体。

在图3的实施例中，通道22的底部配备有用于产生磁场的装置，例如电磁体26或永磁体26，这些磁体位于容器23的区域中并沿该容器和/或该通道的长度延伸。这些磁体26在负载物25的下方产生磁场，并且与负载物的集装箱的金属材料一起和/或与固定在负载物的集装箱中的磁体一起实现负载物磁悬浮，该悬浮减小了负载物在水中的漂浮深度。这有助于当负载物沿该通道漂浮时最小化对负载物造成的水阻力。

在容器23的内表面上连接有用于产生磁场的磁性装置如电磁体27。这些电磁体27与负载物25的集装箱的金属材料一起和/或与固定在负载物的集装箱中的磁体一起产生移动负载物的推进力，来沿着设备21移动负载物。

当负载物25沿设备1前进时，本实施例中的电磁体26可被通断，但当负载物前进时，这些电磁体27必须被通断以产生适用于负载物的推进力。这些磁体的这种通断例如利用适当的传感器或本技术领域技术人员所知晓的其它方案来启动。

正如在图3中看到地，容器23内的水面高度比通道22内的水面高度低，在本实施例中在容器23内存在超压。此外在本实施例中，粘稠的油可混合在水中，这增大了水黏度和稠度，允许该负载物25在以适当速度移动时能在水表面上升起，由此最小化了由水导致的阻力。

图4示出了根据本发明的设备31的横截面，其中并排形成两个通道32a和32b。在本实施例中，通道32a和32b的封闭部段34a和34b是并排的，并且敞开部段33a和33b位于设备31的两侧。

在图4的实施例中，设备31还包括支承结构36，其用于将通道32a和32b升高到高于地面。这容许根据本发明的设备也能构筑在建设完工区域中。这些通道的升高也使得在通道内容易产生流体流动，从而例如该通道可以倾斜合适的角度。

正如从图4中看到地，通道32a、32b的封闭部段34a和34b内均存在正常压力。然而，也可在封闭部段34a和34b内产生超压或局部真空。

图4的实施例例如允许朝不同的方向同步运送负载物35a和35b。此外，例如在繁忙期间里，通道32a和32b都可使用，或者另一通道的运送方向可变化，以将负载物35a和35b朝同一方向运送。

图5A和5B示出了用于在根据本发明的设备中向上移动待运送的负载物45的一个技术方案。图5A示出了纵向剖视图，图5B示出了该方案的剖视图。该方案包括提升部分41，该提升部分在竖向上延伸并且从下端的一侧通过水密门44'连接到通道49'，以及从上端的相反一侧通过另一水密门44连接到在竖向上更高的另一通道49。

提升部分41包括通道部分42及贮存器部分43，待提升的负载物45被引导至该通道部分，并且该贮存器部分用于升高和降低通道部分42里的流体(例如水)表面高度。

当负载物45沿着下部通道49'抵达提升部分41时，通道部分42内的流体表面高度被降低至对应于通道49'内的流体表面高度。这通过打开接通和断开贮存器部分43与通道部分42之间的流体连通的闸门50并且用泵48增大通道部分内的空气压力和/或用泵47将贮存器部分抽成内部局部真空来实现，其迫使流体从通道部分流到贮存器部分。在通道部分42内的流体表面高度基本对应于通道49'内的流体表面高度之后，闸门50关闭，通道部分内的空气压力被改变至对应于通道内的空气压力，水密门44'被打开并且被提升的负载物45被移动到通道部分内。

一旦负载物45处于通道部分42内，水密门44'被关闭，其断开至通道49'的全部流体连通，闸门50被打开，并且通过由泵47升高贮存器部分内的空气压力和/或将通道部分42内抽吸成局部真空，流体从贮存器部分43被迫流动到通道部分。当通道部分42内的流体表面高度达到通道49内的流体表面高度的时候，闸门50关闭，通道部分内的空气压力被转变成对应于通道内的空气压力，水密门44被打开，负载物45被移动到通道49。

提升部分41还优选配备有流体连接机构和泵46，用于将流体添加到提升部分或从中排出。

当然，提升部分41还可用于朝另一方向移动负载物45，这意味着提升部分可用于将负载物从较高的通道49向下运送到较低的通道49'。

在上面给出的说明书以及附图中提供的特定实施例将不应被认为是限制性的。尤其是，不同实施例的不同特征可自由组合以形成处于所附权利要求范围内的适当的新实施例。因此，本发明并非仅仅局限于上述实施例，而是其可以在所附的权利要求范围内以所属技术领域技术人员显而易见的方式被改动。

Claims (12)

1.一种用于移动一个或多个负载物的方法，在该方法中，沿通道在流体上或流体中移动负载物，其中：

-在长度方向上大致水平延伸的该通道具有横截面，该横截面限定出敞开部段以及封闭部段，其中该敞开部段中的流体与周围空气直接接触，并且该通道中的流体可通过位于该敞开部段中的流体表面高度之下的一个或多个开口从该敞开部段流动到该封闭部段以及从该封闭部段流动到该敞开部段，

-通过使所述一个或多个负载物至少部分地在该封闭部段内漂浮从而使其移动，以及

-在该通道的封闭部段内产生局部真空或超压。

2.如权利要求1所述的方法，其中，该流体是水或油。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中，通过至少在该通道的封闭部段内产生流体流动从而实现漂浮的负载物的移动。

4.如权利要求1或2所述的方法，其中，利用连接至该负载物或连接至用于使该负载物漂浮的装置的推进装置实现漂浮的负载物的移动。

5.如权利要求1所述的方法，其中，使用磁场以为所述一个或多个负载物提供悬浮和/或推进力。

6.如权利要求1所述的方法，其中，通过逐渐改变在竖向延伸部分中的流体表面高度，使得该负载物在该竖向延伸部分中在位于不同高度的两个通道之间向上和/或向下移动。

7.一种用于移动一个或多个负载物的设备，该设备包括具有流体的通道，其中，

-在长度方向上大致水平延伸的该通道具有横截面，该横截面限定出敞开部段以及封闭部段，其中该敞开部段中的流体与周围空气直接接触，并且该通道中的流体可通过位于该敞开部段中的流体表面高度之下的一个或多个开口从该敞开部段流动到该封闭部段以及从该封闭部段流动到该敞开部段，

-该设备包括用于使所述一个或多个负载物在流体中和至少部分在该通道的封闭部段内漂浮的装置，以及

-该设备包括用于在该通道的封闭部段内产生局部真空或超压的装 置，

该设备包括用于至少在该通道的封闭部段内产生流体流动的装置。

8.如权利要求7所述的设备，其中，该流体是水或油。

9.如权利要求7所述的设备，其中，用于使所述一个或多个负载物漂浮的装置包括用于产生推进力的装置。

10.如权利要求7所述的设备，其中，用于使所述一个或多个负载物在流体中漂浮的装置包括拖船。

11.如权利要求7所述的设备，其中，该通道配备有用于提供磁场的装置。

12.如权利要求7所述的设备，其中，该设备包括连接处于不同高度的两个通道的竖向延伸部分，该竖向延伸部分配备有用于逐渐改变在该竖向延伸部分中的流体表面高度的装置。