GR20230100329A - Αμφιβιο αρθρωτο μαγνητικο ερπυστριοφορο οχημα - Google Patents

Abstract

Η επινόηση αναφέρεται σε αμφίβιο αρθρωτό μαγνητικό ερπυστριοφόρο όχημα, το οποίο αποτελείται από κεντρικό σώμα (3) στο οποίο δένουν δύο μαγνητικές ερπύστριες (1) εκατέρωθεν και οι οποίες διαθέτουν ενσωματωμένο κινητήρα (2). Η κάθε μαγνητική ερπύστρια (1) προσδένεται στο πλαίσιο (3) μέσω στοιχείου ανάρτησης (4). Το σώμα (3) μπορεί να εμπλουτιστεί με σημεία πρόσδεσης για την φιλοξενία κεφαλών επενέργησης (5) στην προσκολλώμενη σιδηρομαγνητική επιφάνεια - όπως για παράδειγμα καμερών ή άλλων οπτικών αισθητήρων (7), στοιχείων φωτισμού (8), καθώς και άλλων περιφερειακών διατάξεων.

Description

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ

ΑΜΦΙΒΙΟ ΑΡΘΡΩΤΟ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΕΡΠΥΣΤΡΙΟΦΟΡΟ ΟΧΗΜΑ

ΤΟ ΠΕΔΙΟ ΤΗΣ ΤΕΧΝΙΚΗΣ

Η συγκεκριμένη αίτηση αποτελεί τμηματική αίτηση της υπ’ αριθμ.

20220100223 αίτησης για Δίπλωμα Ευρεσιτεχνίας, που κατατέθηκε στις 9/3/2022.

Η εφεύρεση αναφέρεται σε αμφίβιο αρθρωτό μαγνητικό ερπυστριοφόρο όχημα που χρησιμοποιεί μαγνήτες για τη μόνιμη ή παρατεταμένης διάρκειας προσκόλληση σε σιδηρομαγνητικές επιφάνειες, υποβρύχιες ή μη, με σκοπό την εκτέλεση εργασιών προληπτικής ή προγραμματισμένης επιθεώρησης και συντήρησης. Η σχεδίαση του συστήματος έγινε με γνώμονα την εφαρμογή του σε πλοία της εμπορικής ναυτιλίας και συγκεκριμένα για την απομάκρυνση βιομάζας και άλλων επικαθίσεων από τα ύφαλα ή τις δεξαμενές αποθήκευσης φορτίου του πλοίου. Το παραπάνω δεν αποκλείει άλλες πιθανές χρήσεις του συστήματος, όπως ενδεικτικά ο καθαρισμός της εσωτερικής ή εξωτερικής επιφάνειας μεγάλων μεταλλικών δεξαμενών, ο δομικός έλεγχος αγωγών πετρελαιοειδών και μεταλλικών καμινάδων, η προληπτική συντήρηση των μεταλλικών δομικών στοιχείων επίγειων ή υπεράκτιων ανεμογεννητριών κ.ά.

ΤΟ ΙΣΤΟΡΙΚΟ ΤΗΣ ΕΦΕΥΡΕΣΕΩΣ

Το αποκαλυπτόμενο στην παρούσα εφεύρεση αμφίβιο αρθρωτό μαγνητικό ερπυστριοφόρο όχημα δεν έχει αποκαλυφθεί στην προηγούμενη τεχνολογία.

Η πλειοψηφία των μαγνητικών οχημάτων που απαντώνται παγκοσμίως στηρίζονται σε μαγνητικούς τροχούς για να επιτύχουν την σταθερή εμπλοκή τους με τη μεταλλική επιφάνεια. Ένα τέτοιο όχημα είναι γνωστό για παράδειγμα από το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας US 8,386,1 12 Β2.

Οι μαγνητικοί τροχοί περιέχουν κατά κανόνα ενσωματωμένους μαγνήτες και επιτρέπουν την ελεύθερη κίνηση του οχήματος επάνω στην επιφάνεια προσκόλλησης με την ελάχιστη δυνατή τριβή, όπως για παράδειγμα ο τροχός που περιγράφεται στην αίτηση χορήγησης διπλώματος ευρεσιτεχνίας US20210047016A1.

Ως αποτέλεσμα του σημειακού τρόπου επαφής των τροχών στην προσκολλωμένη επιφάνεια και του κυκλικού σχήματος αυτών όμως, για να επιτευχθεί η αναγκαία μαγνητική δύναμη για τη διατήρηση ικανής πρόσφυσης μεταξύ του οχήματος και της προσκολλώμενης επιφάνειας, απαιτείται μεγαλύτερος αριθμός μαγνητών σε σύγκριση με εναλλακτικές μεθόδους μαγνητικής εμπλοκής της μεταλλικής επιφάνειας, γεγονός που αυξάνει το συνολικό βάρος του οχήματος και προκαλεί κυκλικά την ανάγκη για επιπλέον μαγνητική δύναμη.

Αποτελεί έτσι αντικείμενο της παρούσης εφευρέσεως να αντιμετωπίσει πλεονεκτικά τα προαναφερθέντα μειονεκτήματα και ελλείψεις της προηγούμενης τεχνολογίας προτείνοντας ένα αμφίβιο μαγνητικό όχημα καθαρισμού κατασκευών από σιδηρομαγνητικά υλικά, όπως είναι ενδεικτικά τα εμπορικά πλοία, με δυνατότητα να προσκολλάται και να κινείται ελεύθερα, διατηρώντας σταθερή μαγνητική δύναμη έλξης της επιφάνειας, τόσο σε επίπεδες, όσο και σε κοίλες και κυρτές επιφάνειες, όπως ενδεικτικά αυτές που απαντώνται στα ύφαλα των εμπορικών πλοίων.

Περαιτέρω αντικείμενο της παρούσης εφευρέσεως είναι να δώσει λύση στο πρόβλημα της βελτιστοποίησης του λόγου πρόσφυσης του οχήματος στην προσκολλώμενη επιφάνεια προς τη δύναμη που απαιτείται για την πρόωσή του.

Περαιτέρω αντικείμενο της παρούσης εφευρέσεως είναι να προσφέρει έναν εκ βάθρων διαφορετικό σχεδίασμά αμφίβιου οχήματος καθαρισμού υφάλων βασιζόμενου σε ανεξάρτητες μαγνητικές ερπύστριες που προσδένονται μέσω επίπεδων ελατηρίων (flat springs) στο σώμα (σασί) οχήματος στο οποίο προσδένονται επίσης με αρθρωτό (modular) τρόπο, κεφαλή καθαρισμού και στεγανό κυτίο που φιλοξενεί ηλεκτρονικές διατάξεις για την ηλεκτρική τροφοδότηση και τον έλεγχο της ταχύτητας κίνησης των ερπυστριών.

Αυτά και έτερα αντικείμενα, χαρακτηριστικά και πλεονεκτήματα της εφευρέσεως θα γίνουν εμφανή στην εν συνεχεία αναλυτική περιγραφή.

ΣΥΝΤΟΜΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΩΝ ΣΧΕΔΙΩΝ

Η εφεύρεση θα καταστεί εμφανής στους εξειδικευμένους στην τεχνική με αναφορά στα συνοδευτικά σχέδια στα οποία απεικονίζεται με ενδεικτικό μη περιοριστικό τρόπο.

Το Σχήμα 1 παρουσιάζει μια γενική απεικόνιση του αμφίβιου αρθρωτού μαγνητικού ερπυστριοφόρου οχήματος.

Το Σχήμα 2 παρουσιάζει μια ισομετρική όψη του αμφίβιου αρθρωτού μαγνητικού ερπυστριοφόρου οχήματος της επινόησης.

Το Σχήμα 3 παρουσιάζει μια γενική απεικόνιση του προτεινόμενου αμφίβιου αρθρωτού μαγνητικού ερπυστριοφόρου οχήματος της επινόησης.

Το Σχήμα 4 παρουσιάζει μία τοπολογία της εφαρμοζόμενης ερπύστριας στο αμφίβιο αρθρωτό μαγνητικό ερπυστριοφόρο όχημα της επινόησης.

Στο Σχήμα 5 παρουσιάζεται μία εγκάρσια τομή της ερπύστριας του οχήματος της επινόησης.

Το Σχήμα 6 παρουσιάζει σε τομή το υποσύστημα μετάδοσης κίνησης του αμφίβιου αρθρωτού μαγνητικού ερπυστριοφόρου οχήματος της επινόησης.

ΛΕΠΤΟΜΕΡΗΣ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΠΡΟΤΙΜΩΜΕΝΗΣ ΕΦΑΡΜΟΓΉΣ Αναφερόμενοι τώρα στα συνοδευτικά σχέδια θα περιγράψουμε ενδεικτικές εφαρμογές του αμφίβιου αρθρωτού μαγνητικού ερπυστριοφόρου οχήματος.

Η διάταξη αποτελείται από δύο μαγνητικές ερπύστριες (1), Σχ. 1, με ενσωματωμένο κινητήρα (2), που δένουν εκατέρωθεν σε ένα κεντρικό σώμα (3), Σχ. 2, με αρθρωτούς συνδέσμους ή ελατήρια ή συνδυασμό αυτών (4). Το αναφερθέν σώμα (3) μπορεί να εμπλουτιστεί με σημεία πρόσδεσης για την φιλοξενία κεφαλών επενέργησης (5) στην προσκολλώμενη σιδηρομαγνητική επιφάνεια - όπως για παράδειγμα μίας κεφαλής καθαρισμού, κυτίων ή καλυμμάτων στεγανοποίησης ηλεκτρονικών και άλλων υποσυστημάτων (6), καμερών ή άλλων οπτικών αισθητήρων (7), Σχ. 3, στοιχείων φωτισμού (8), καθώς και άλλων περιφερειακών διατάξεων.

Ειδικότερα το στοιχείο της μαγνητικής ερπύστριας (1) αποτελείται από ενιαίο μηχανουργημένο σώμα (9), Σχ. 4, στο οποίο έχουν εμφωλευτεί μηχανουργημένα πλακίδια από μη μαγνητικό υλικό (10) τα οποία φέρουν της κατάλληλες οπές για την όδευση κυλινδρικών βυσμάτων (11). Τα βύσματα (11) που αναφέρθηκαν επιτρέπεται να εκτελούν παλινδρομική κίνηση στη διεύθυνση που είναι κάθετη στο επίπεδο του σώματος (9) της ερπύστριας (1). Στο κάτω άκρο αυτών των βυσμάτων (11) πακτώνονται ειδικές θήκες (12), Σχ. 5, στις οποίες εγκιβωτίζονται μόνιμοι μαγνήτες (13), ενώ το άνω άκρο αυτών αναρτάται από ελατήρια (14) που φροντίζουν για την επιστροφή των μαγνητών (13) εντός του σώματος (9) της ερπύστριας, όταν οι τελευταίοι απομπλέκονται από την μεταλλική επιφάνεια. Στο σώμα (9) της ερπύστριας (1) είναι επίσης στηριγμένοι ειδικά διαμορφωμένοι οδοντωτοί τροχοί (15) διαμορφωμένοι με τουλάχιστον ένα οδοντωτό τμήμα (16) και τουλάχιστον ένα τμήμα ίδιας διαμέτρου χωρίς οδόντωση (17), οι οποίοι συνδέονται μεταξύ τους με τροχαλία χρονισμού στο εξωτερικό της οποίας έχει εφαρμοστεί ελαστομερές υλικό, όπως ενδεικτικά αλλά όχι περιοριστικά polyurethane, nylon, pvc, kevlar, linatrile, aramid, linatex, polyester, NBR, leather, rubber.

Κατά την κίνηση της ερπύστριας ο κινητήρας (2), δίνει κίνηση σε τουλάχιστον ένα κινητήριο τροχό (18), Σχ. 6, η οποία μέσω του ιμάντα χρονισμού (19) μεταδίδεται και σε τουλάχιστον ένα ελεύθερο τροχό (15). Με τον τρόπο αυτό οι τροχοί περιστρέφονται με κοινή γραμμική ταχύτητα στην περιφέρειά τους, ταχύτητα με την οποία ολισθαίνει και το σύστημα μαγνητών (13) στην εσωτερική επιφάνεια του ιμάντα (19). Με την ίδια γραμμική ταχύτητα κυλιέται και ο ιμάντας (20), τόσο επί της μη οδοντωτής επιφάνειας των τροχών εσωτερικά, όσο και επί της σιδηρομαγνητικής επιφάνειας εξωτερικά.

Μια εφαρμογή της παρούσας εφεύρεσης του μαγνητικού ερπυστριοφόρου οχήματος αφορά στον προληπτικό έλεγχο και καθαρισμό των υφάλων σκαφών εμπορικής ναυτιλίας με κύτος από σίδηρο μαγνητικό υλικό, με σκοπό την αποτροπή ανάπτυξης βιομάζας στην επιφάνεια αυτού και συνεπώς τη διατήρηση των υδροδυναμικών επιδόσεων του σκάφους. Με την προσαρμογή οπτικού συστήματος παρακολούθησης της ανάπτυξης βιομάζας και εξειδικευμένης κεφαλής καθαρισμού στο όχημα, είναι δυνατή η καταγραφή του ρυθμού ανάπτυξης της βιομάζας στα ύφαλα και η αφαίρεσή της σε πρώιμο στάδιο, όταν ακόμη έχει την υφή και μορφή γέλης, πολλές φορές μη ορατής στο ανθρώπινο μάτι. Με τη μέθοδο αυτή είναι δυνατό να μειωθούν οι σημαντικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις του ναυτιλιακού κλάδου που προέρχονται αφ’ ενός από ατμοσφαιρική ρύπανση, απόρροια της επιπλέον κατανάλωσης καυσίμου που απαιτείται για να διατηρηθεί η ταχύτητα πλεύσης του σκάφους όταν η υδροδυναμική του απόδοση έχει μειωθεί λόγω ανάπτυξης βιομάζας στα ύφαλα, αφ’ ετέρου από τη μεταφορά οργανισμών μεταξύ θαλάσσιων οικοσυστημάτων με αποτέλεσμα τη διατάραξη της ισορροπίας αυτών.

Πρέπει στο να σημειωθεί ότι η περιγραφή της εφευρέσεως έγινε με αναφορά σε ενδεικτικά παραδείγματα εφαρμογής, στα οποία δεν περιορίζεται. Συνεπώς οποιαδήποτε μεταβολή ή τροποποίηση σε ό,τι αφορά σχήμα, διαστάσεις, μορφολογία, χρησιμοποιούμενα υλικά και εξαρτήματα κατασκευής και συναρμολογήσεως, εφόσον δεν αποτελούν νέο εφευρετικό βήμα και δεν συντελούν στην τεχνική εξέλιξη του ήδη γνωστού θεωρούνται εμπεριεχόμενα στους σκοπούς και στις βλέψεις της παρούσης επινοήσεως.

Claims (2)

ΑΞΙΩΣΕΙΣ

1. Αμφίβιο αρθρωτό μαγνητικό ερπυστριοφόρο όχημα, αποτελούμενο από κεντρικό σώμα (3) και μαγνητικές ερπύστριες (1) με ενσωματωμένο κινητήρα (2), με οδοντωτούς τροχούς (15) συνδεδεμένους περιφερειακά με ιμάντα χρονισμού (20) και στηριγμένους σε ενιαίο μηχανουργημένο σώμα (9), το οποίο φέρει ειδικές διαμορφώσεις που επιτρέπουν την παλινδρομική κίνηση βυσμάτων (11) σε διεύθυνση κάθετη στο επίπεδο προσκόλλησης της ερπύστριας σε σιδηρομαγνητική επιφάνεια και που στο άκρο των βυσμάτων (11) αυτών είναι στηριγμένοι μόνιμοι μαγνήτες (13) εγκιβωτισμένοι σε ειδική θήκη (12) με τρόπο που επιτρέπει τη μαγνητική εμπλοκή τους με τη σιδηρομαγνητική επιφάνεια, χαρακτηριζόμενο από το ότι οι μαγνητικές ερπύστριες (1) προσδένονται στο πλαίσιο (3) μέσω στοιχείου ανάρτησης (4).

2. Αμφίβιο αρθρωτό μαγνητικό ερπυστριοφόρο όχημα, σύμφωνα με την αξίωση 1, χαρακτηριζόμενο από το ότι του προσδένονται κεφαλές επενέργησης (5) για εκτέλεση εργασιών επί σιδηρομαγνητικής επιφάνειας, κυτία ή καλύμματα στεγανοποίησης ηλεκτρονικών και άλλων υποσυστημάτων (6), κάμερες ή άλλοι οπτικοί αισθητήρες (7), στοιχεία φωτισμού (8) και άλλες περιφερειακές διατάξεις.