BALSA SALVADIDAS DE AUTOADRIZA IENTO INFLABLE
Campo Técnico Esta invención se refiere a una balsa salvavidas inflable que tiene tubos inflables dimensionados y colocados para causar que la balsa salvavidas regrese a su posición vertical en el agua sin ayuda, si la balsa se infla en una posición invertida o para regresar una balsa inflada hasta una posición vertical si subsecuentemente es volcada. 10 Antecedentes de la Técnica En la Patente de Estados Unidos No. 4, 998, 00, se describe e ilustra una balsa salvavidas de autoad izamiento inflable que tiene tubos inflables que se extienden hacia
15 arriba y hacia fuera. Estos tubos están arreglados para causar que la balsa salvavidas sea inestable si se invierte. d En particular, el centro de gravedad de una balsa salvavidas invertida caerá fuera del área de soporte, que es la parte superior de los tubos inflables, de modo que la balsa
20 salvavidas se vuelca bajo gravedad de nuevo a una posición vertical. Si los tubos inflables en estas construcciones previas no se inflan o, después del inflado subsecuentemente Ref. Ho.: 134448
se desploman o distorsionan, los mismos pueden no adoptar sus posiciones deseadas extendiéndose hacia arriba y hacia fuera desde el lado de las paredes del cuerpo principal, suficiente para hacer que la balsa salvavidas se vuelque hasta la posición vertical. En la solicitud de patente PCT/AU96/00409 se describen las balsas salvavidas' inflables de autoadrizamiento similares, que incorporan amantes en la forma de cuerdas, alambres o tubos inflables, flexibles, fijados entre dos puntos espaciados sobre la balsa salvavidas para limitar la separación de los dos puntos a la longitud del amante durante y después del inflado de los elementos del tubo. Los dos puntos se eligieron para inhibir la distorsión o desplome de los elementos del tubo desde sus posiciones deseadas cuando se inflan.
Sumario de la Invención Es un objeto de la presente invención proporcionar una balsa salvavidas la cual puede regresar confiablemente a una posición vertical si es invertida. De acuerdo con la presente invención, se proporciona una balsa salvavidas de autoadrizamiento mflable que comprende un cuerpo de balsa que tiene paredes aterales inflables y un piso localizado entre estas; y al menos dos elementos de tubo inflable que forman arcos que se extienden desde un lado del cuerpo de balsa al otro, cada
• arco se extiende ascendentemente y hacia fuera de un perímetro del cuerpo de balsa a un ángulo de la perpendicular al cuerpo de balsa; la balsa salvavidas tiene un eje central y un centro de gravedad a través del cual el peso de la balsa salvavidas actúa para girar la balsa sobre la superficie del agua desde una posición invertida
10 inestable a una posición vertical estable, en donde los elementos de tubo tienen una flotabilidad suficiente para ejercer un momento de rotación en la balsa salvavidas que causa que la balsa salvavidas se vuelque por gravedad hasta una posición vertical, caracterizada porque al menos un tubo
15 de interconexión inflable está colocado entre los arcos y descentrado de un eje central para incrementar el momento de
• rotación.
Breve Descripción de los Dibujos 20 Las modalidades de la presente invención se describirán ahora en calidad de referencias sólo con referencia a los dibujos que la acompañan en los cuales:
La Figura 1 es una vista en perspectiva de la primera modalidad de una balsa salvavidas de autoadrizamiento de la presente invención; La Figura 2 es una vista similar de la balsa salvavidas en la Figura 1 pero con el toldo removido; La Figura 3 es una vista en planta de la balsa salvavidas en la Figura 2; La Figura 4 es una vista lateral de la balsa salvavidas en la Figura 2; La Figura 5 es una vista de extremo de la balsa salvavidas en la Figura 2; La Figura 6 es una vista del la parte inferior de la balsa salvavidas en la Figura 2; La Figura 7 es una vista en planta de una segunda modalidad de una balsa salvavidas de autoadrizamiento de la presente invención; La Figura 8 es una vista lateral de la balsa salvavidas en la Figura 7; La Figura 9 es una vista de extremo de la balsa salvavidas en la Figura 7; La Figura 10 es una vista en planta de un panel inferior de la estructura de base de la segunda modalidad de la balsa salvavidas;
La Figura 11 es una vista en planta de un panel superior de la estructura de base de la segunda modalidad de la balsa salvavidas; La Figura 12 es una vista en planta de una balsa salvavidas cuadrada de conformidad con la presente invención; La Figura 13 es una vista en planta de una balsa salvavidas hexagonal de conformidad con la presente invención; y La Figura 14 es una vista en planta de una balsa salvavidas circular de conformidad con la presente invención.
Descripción de las Modalidades Preferidas Las Figuras 1 a 6 son vistas de una primera modalidad de una balsa salvavidas de autoadrizamiento que está diseñada para aguantar seis personas. Las figuras 7 a 10 ilustran una segunda modalidad de una balsa salvavidas la cual está diseñada para aguantar a veinticinco personas. Las Figuras 11 a 13 ilustran balsas salvavidas que tienen estructuras de base de formas diferentes. Se entiende que la balsa salvavidas puede ser agrandada o reducida en tamaño para acomodar varios números de personas. Por ejemplo, el
...mmm i^mmMtm^i^iiJglJ ^ de la primera modalidad se puede alterar para acomodar a seis, quince o veinticinco personas. La balsa salvavidas está construida de secciones de
• tubo inflable y todas las Figuras muestran varias 5 modalidades de balsas salvavidas en configuraciones operacionales totalmente infladas. Sin embargo, se entiende que la balsa salvavidas está diseñada para ser almacenada en una configuración plegada en donde los tubos están desinflados y la balsa completa puede ser doblada en un
• 10 contenedor adecuado. Para usar la balsa salvavidas, la balsa salvavidas es tirada al agua y luego en señal apropiada uno o más cilindros de gas que están alojados dentro de la estructura de la balsa salvavidas se abren para inflar las secciones de tubo para ocasionar que la balsa salvavidas
15 adquiera progresivamente una configuración inflada. La balsa salvavidas de autoadrizamiento 10 ilustrada en los dibujos anexos, está construida de secciones de tubo inflable que están acopladas conjuntamente para definir una balsa salvavidas que comprende una
20 estructura de base 11 y una superestructura 12 formada por un arreglo de arcos. La geometría y arreglo de los tubos inflables es tal que la balsa salvavidas siempre adquiere
una configuración vertical con la superestructura 12 que está arriba del nivel de agua. La superestructura 12 soporta un toldo 13 (mostrado en la Figura 1) que se extiende por arriba de la estructura de base 11 la cual tiene un piso 15. El piso tiene dos orificios de drenaje centrales 17 para drenar agua si la estructura de la base se llena con agua. Se entiende que las presentes modalidades de la balsa salvavidas de autoadrizamiento contiene características estándares comunes para más balsas salvavidas que incluyen bolsas de estabilización las cuales se llenan con agua para actuar como lastre, un ancla flotante, luces, hélice de desinflado, etc. Tales características estándar se han omitido de los dibujos en el interés de claridad. Como se muestra en las Figuras 1 a 6, la estructura de base 11 y superestructura 12 de la primera modalidad están construidas de secciones de tubos cilindricos lineares que están unidas conjuntamente en un arreglo angular para definir la estructura como se muestra en los dibujos. La estructura de base 11 comprende dos arreglos superpuestos de secciones de tubo que definen un panel de base inferior 21 y un panel de base superior 22 (véanse las Figuras 10 y 11 para vistas de paneles superior e inferior de la segunda
modalidad) y un arreglo adicional de secciones de tubo que definen un sub-panel 25 localizado debajo del panel inferior 21. Cada panel de base 21 o 22 comprende doce segmentos que incluyen dos paneles laterales 23, dos paneles de extremo 40 y paneles interconectados 41 entre los paneles laterales y de extremo de modo que la base está algunas veces en la forma de un rectángulo con lados más largos y extremos más cortos. Un extremo más corto soporta una plataforma de entrada 30 que comprende un travesano tubular 33 que está unido paralelo al panel lateral más corto 40. Los otros extremos soportan una escala de cuerda 26 la cual se engancha en la parte externa de la estructura de base 11. El panel de base superior 22 es substancialmente el mismo que el panel de base inferior 21 y está superpuesto verticalmente con el piso 15 unido a la base del panel inferior. El sub-panel 25 se muestra con mayor detalle en la Figura 6. El sub-panel 25 comprende un arreglo circular de seis tubos inflables que forman un hexágono con un par de tubos de oposición que están alineados paralelos con los paneles laterales 23 del panel de base 21. Ligeramente rebajado del perímetro del panel de base 21, se extiende el sub-panel 25 a través de la anchura y longitud de la estructura de base y proporciona espaciado entre el piso 15
y el agua fria por debajo de la balsa salvavidas para aislar el piso del agua fria. La superestructura 12 está ilustrada en las Figuras 2 a 5 y comprende dos arcos transversales 51, 52 que se extienden transversalmente a través de una balsa salvavidas 10. Los arcos transversales 51, 52 comprenden un par de riostras 60 fuera de borda externamente inclinadas unidas a un par de riostras 62 intermediarias internamente inclinadas que están a su vez unidas a un par de riostras de encastre 63 internamente inclinadas, adicionales. Las riostras de encastre 63 se encuentran en un vértice 64 en el eje longitudinal central 61 (Figura 3) de la balsa salvavidas 10. Los arcos transversales 51, 52 están colocados de una manera espaciada a distancia paralelos que se extienden a través de los paneles laterales 23 de la estructura de base 11. Los arcos transversales 51, 52 están interconectados por un tubo de interconexión superior 76 y un tubo de interconexión inferior 77. Ambos tubos de interconexión 76, 77 están arreglados asimétricamente de los arcos para mejorar las características de^ autoadrizamiento de la balsa. Ambos tubos de interconexión también están descentrados del eje central 61. El tubo de
76 superior interconecta los arcos 51, 52 en un lado del eje central entre riostras de encastre correspondientes 63. El tubo superior 76 está colocado en las riostras de encastre 63 más cercanas al vértice 64 de 5 los arcos que la junta 65 entre las riostras de encastre 63 y riostras intermediarias 62. El tubo de interconexión inferior 77 está localizado entre los arcos en el otro lado del eje central al tubo de interconexión superior 76. Específicamente, el tubo de interconexión 77 está localizado
• 10 en la junta 74 de la riostra de fuera de borda 60 y la riostra intermediaria 62. El tubo de interconexión inferior 77 también tiene porciones de extremo redondas 73 que salen desde el otro lado de la junta 74 a la porción principal del tubo inferior 77. El tubo de interconexión inferior 71 es
15 más grande en diámetro que el tubo de interconexión superior 76. • La combinación de los tubos de interconexión inflables 76, 77 y la inclinación hacia fuera del arco proveen a la balsa con una capacidad de adrizamiento en
20 donde la estabilidad y flotabilidad en momentos de adrizamiento permite que la balsa salvavidas autoadrice si se invierte inflada.
La estructura de base 11 se proporciona además con bancada de bote 75, es decir, tubos inflables lineales provistos transversalmente arriba del piso 15.
• Específicamente, se proporcionan dos bancadas de bote arriba 5 del piso 15 entre los paneles laterales 23 y generalmente alineados en forma vertical con arcos transversales 51, 52. Las bancadas de bote proveen rigidez estructural a la balsa salvavidas 10 y asegura que la estructura de base 11 sea plana cuando se infle de modo que, cuando se invierta, el
• 10 peso de la balsa salvavidas, particularmente la estructura de base, actúe a través del centro de gravedad de la balsa causando que gire en una posición vertical. Adicionalmente, las bancadas de bote aseguran que la estructura de base no se dobla bajo el peso de ocupantes cuando se infla la balsa.
15 Las bancadas de bote 75 pueden doblarse cuando se sientan los ocupantes.
• Cuando se invierte la superestructura flotante causa que la linea de fuerza del centro de gravedad caiga afuera del área que soporta la balsa causando asi que la
20 balsa llegue a ser inestable y gire en una posición vertical en donde la balsa alcanza un estado de equilibrio. Como se muestra en la Figura 1 la cubierta de tipo toldo 13 está suspendida arriba de la estructura de base 11
y sobre la superestructura para proteger a los ocupantes de la exposición al vientor lluvia y sol. Adicionalmente, el toldo tiene el efecto de limitar el movimiento entre los
# arcos y la estructura de base y entre los arcos por ellos 5 mismos los cuales intensifican la superestructura para lograr la configuración deseada en el inflado. Generalmente, el toldo 13 está unido en su perímetro a las paredes laterales definidas por la estructura de base 11 y suspendido centralmente desde los arcos transversales 51,
• 10 52. El toldo en la primera modalidad tiene dos aberturas de entrada, una en cada extremo y correspondientes con la plataforma 30 y escala 26. El toldo típicamente está hecho de una tela de peso ligero la cual repele lluvia y viento pero permite la respirabilidad del área encerrada de la
15 balsa 10. Como se mencionó anteriormente, los arcos, las
# mangas, la estructura de base y las bancadas de bote están formados por tubos cilindricos que están interconectados para definir dos circuitos neumáticos cerrados que se inflan
20 por medio de dos cilindros de gas (no mostrados) que están soportados debajo de la estructura de base y se abren a una señal predeterminada. Los cilindros de gas llevan más que gas suficiente para inflar la estructura de la balsa
salvavidas a la presión deseada. Un primer cilindro infla la mitad inferior de la estructura de base 11 incluyendo la bancada de bote mientras que el segundo cilindro infla la mitad superior de la estructura de base 11 y la 5 superestructura 12. Cada circuito se proporciona con válvulas de seguridad de presión 44 que permiten que la presión de gas en exceso sea liberada por lo cual se asegura que los circuitos sean inflados a las presiones deseadas. La longitud de las secciones de tubo varia dependiendo de donde
# 10 se colocan en la estructura y los diámetros de las secciones de tubo varian entre aproximadamente 250 mm a 400 mm dependiendo una vez más de su posición. Por ejemplo, el panel de base inferior 21 en la primera modalidad es de 380 mm de diámetro mientras que el panel de base superior 22
15 tiene un diámetro de 310 mm. De igual forma, el tubo de interconexión inferior 77 tiene un diámetro más grande a 400 fl mm comparado con el tubo de interconexión superior 76 el cual tiene un diámetro de 270 mm. Las dimensiones de diámetro de los tubos inflables no pueden ser fácilmente
20 discernibles de los dibujos. Las características de autoadrizamiento de la balsa están definidas por las fuerzas de flotabilidad que están colocadas en la estructura de la balsa, la misma deberla
MI ser inflada mientras se invierte en el agua. El diseño de la superestructura con las riostras de fuera de borda externamente anguladas y la locación asimétrica de las
# mangas de interconexión tiene el efecto de impartir una 5 fuerza de flotabilidad ascendente que causa que la estructura gire alrededor de un eje y de vueltas hasta una posición adrizante. El diámetro de los tubos y las presiones de inflado se han seleccionado cuidadosamente para asegurar que haya una fuerza adecuada para impartir la rotación
• 10 deseada. Se ha descubierto que los tubos inflados a 3.5 psi para el panel de base superior 22 y la superestructura 12 y 2.5 psi para el panel de base inferior 21 y la bancada de bote 75 proveen la fuerza de flotabilidad adecuada. Las válvulas de seguridad de presión aseguran que las secciones
15 del tubo están infladas a la presión deseada y es importante notar que la balsa salvavidas puede operar satisfactoriamente entre las temperaturas de extremo de -30°C y +65°C. Una segunda modalidad de la balsa salvavidas 10
20 está ilustrada con referencia particular a las Figuras 7 a 11 y comprende los dos arcos transversales 51, 52 descritos en la primera modalidad con la adición de un arco longitudinal 50. El arco longitudinal 51 se extiende a lo
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largo del eje longitudinal central 61 de la balsa salvavidas y comprende un par de soportes verticales inclinados 53, 54 unidos por un travesano que se extiende horizontalmente 55. Cada arco transversal 51 ó 52 se extiende transversalmente a través de la balsa salvavidas 10 como en la primera modalidad pero comprende un par de riostras 60 de fuera de borda inclinadas hacia fuera, unidas directamente a un par de riostras de encastre 63 inclinadas internamente, que se encuentran en el vértice 64 a lo largo del eje longitudinal central 61 de la balsa salvavidas 10. Las riostras de encastre 63 de los arcos extendidos sobre la parte superior de, y están aseguradas al travesano 55 del arco longitudinal 50. Los arcos transversales 51, 52 en esta modalidad están mterconectados por tres elementos de tubo de interconexión 70, 71, 72. Las Figuras 10 y 11 muestran el panel de base inferior 57 y el panel de base superior 58 el cual se superpone para definir la estructura de base. En esta modalidad la estructura de base comprende doce segmentos de panel que incluyen dos paneles laterales más grandes 23 y diez paneles más cortos 41 interconectados 41. Existe solo una plataforma de entrada 30 situada en uno de los paneles laterales más grandes 23 y comprende un travesano tubular 33
unido paralelo al panel lateral 23 y un par de brazos tubulares paralelos 31, 32, que se extienden desde el travesano tubular 33. Por consiguiente, el toldo en esta
• modalidad (no mostrado) sólo tiene una abertura de entrada 5 en el lado 23 de la balsa que corresponde con la plataforma de entrada 30. Los tres tubos de interconexión 70, 71, 72 están colocados específicamente en forma asimétrica de la balsa 10 para mejorar las características de autoadrizamiento de la
• 10 balsa. Los tubos de interconexión están diseñados para ser de secciones de tubo cilindrico de 300 mm. Los dos tubos 71, 72 se extienden entre los arcos en el mismo plano que aquella parte de los arcos. El tubo 72 está localizado hasta adentro de la junta de la riostra de fuera de borda 60 y la
15 riostra de encastre 63 en un lado de la balsa. El tubo 71 está colocado hasta el otro lado del eje central 61, u otro
• lado del travesano 55, cerca del vértice 64 de los arcos transversales 51, 52. El tercer tubo 70 está colocado para extenderse a través de la parte superior de los arcos
20 transversales 51, 52 en una posición cerca del vértice de los tubos pero debajo del eje central como se muestra en la Figura 7. Dos (70, 71) de los tres tubos 70, 71, 72 están colocados en un lado del eje 61 de la balsa 10. Este también 1
es el lado que facilita la entrada del pasajero via la plataforma de entrada 30. La locación de dos 70, 72 de los tubos a un lado y el tercer tubo 71 sobre el otro lado cerca del eje central previene el enroscado de los arcos en el inflado y además mejora la fuerza giratoria hacia arriba que causa el autoadrizamiento de la balsa 10. Es importante que los tubos y arcos que forman la superestructura de autoadrizamiento adquieran la configuración deseada en el inflado. Asi, el enroscado o enredo de los tubos y arcos debe ser evitado y la estabilidad y flotabilidad mejoradas. Los elementos del tubo de interconexión superan el problema de enroscado y enredo. Sin embargo, como una característica adicional la segunda modalidad también incluye amantes 80, 81 colocados entre la estructura de base y los tubos de arco para limitar la cantidad de movimiento que los arcos pueden mover lejos de la estructura de base. La posición de los amantes 80, 81 se muestra con detalle en las Figura 8 y 9. Esencialmente los amantes 80, 81 simplemente comprende una longitud de 8 a 10 mm de cuerda que se une a cualquier extremo para incluir parches que se pegan sobre la estructura de la balsa salvavidas. Como se muestra en las Figuras 8 y 9 dos amantes 80, 81 están colocados en el mismo lado de la balsa, es
íHf H *^*i*tti^'^^ri^^ *^-> dec r el lado de entrada. Un amante 80 está acoplado al arco transversal 52 a la derecha de la Figura 8 en la linea de centro de la riostra de encastre 63 a una posición interna pero cerca de la junta entre la riostra de fuera de borda 60 y la riostra de encastre 63. El otro extremo del amante 80 está unido al borde de un panel más corto 41 del panel de base inferior 57. El otro amante 81 se une al arco transversal 51 a la izquierda de la Figura 8 en una manera simétrica como el amante 80. Las balsas salvavidas de una tercera modalidad se ilustran en vista en planta en las Figuras 12 a 14. Las balsas tienen estructuras de base de diferente sección transversal de modo que la Figura 12 ilustra una base cuadrada 180, la Figura 13 una base hexagonal 90 y la Figura 14 una base circular 184. Estas balsas salvavidas son más pequeñas que la balsa salvavidas de las primera y segunda modalidades. Esta balsa salvavidas está construida del mismo tipo de elementos de tubo cilindrico que se describe con referencia a las primera y segunda modalidades. Sin embargo, las superestructuras 111 de estas balsas son diferentes de las modalidades previas en que las mismas comprenden dos arcos inflables 182, 188 colocados mutuamente perpendicular entre si más bien paralelos. El punto de cruce de los arcos
i^ J^-M Ll.mm^tte.mmm .^^^ forma el vértice central 1 0 üe la superestructura. Los arcos de la superestructB^%c 111 están en la forma de secciones de tubo inflables 122, 124, 126 y 128 que se extienden hacia arriba y hacia fuera de la estructura de 5 base para converger hacia el vértice 140 de la estructura. Los arcos como se muestran en la Figura 12 a 14, comprenden cada una soportes verticales inclinados hacia fuera y unidos con riostras de encastre que se encuentran en el vértice central 140. En estas balsas salvavidas, el eje
• 10 central alrededor del cual la balsa padece un momento de rotación se extiende a través de la balsa a lo largo de cualquiera de los dos arcos 182, 188. En todas las modalidades mostradas en las Figuras 12 a 14, una manga que forma el puente único en la forma de
15 un tubo inflable 150 está colocada en los arcos que se extienden entre dos elementos de tubo de arcos adyacentes en fl una esquina de la balsa como se muestra. El tubo en puente
150 está colocado en la parte superior de los elementos de tubo del arco y es un tubo cilindrico que es más grande que
20 el espacio entre los elementos de arco de modo que el tubo como se muestra en los dibujos superpuestos en sus extremos 151, 152. El tubo 150 está colocado específicamente cerca de la esquina de la balsa que está adyacente a la abertura en
el toldo. El tubo 150 está colocad hacia arriba y hacia fuera de los elementos de arco para incrementar el efecto de flotabilidad que el tubo tiene en la balsa salvavidas
• deberla ser inflada en una posición invertida. El hecho que 5 también está descentrado del eje central de la balsa causa un momento de rotación el cual estimula a la balsa a autoadrizar . En una cuarta modalidad, los arcos de la balsa en forma de rectángulo en las primera y segunda modalidades,
• 10 están interconectados por uno, dos o tres elementos de tubos de interconexión simétricamente colocados que se extienden lateralmente en cualquier lado del eje central entre los arcos en una configuración paralela espaciada. En otras palabras, uno, dos o tres pares de tubos de interconexión
15 están arreglados entre los arcos simétricamente del eje central y el arco longitudinal (si alguno es provisto) . Los
• tubos de interconexión son del mismo diámetro que los otros elementos de tubo de arco y son inflables en la misma manera. En una situación en donde una balsa salvavidas tiene
20 más de dos arcos, se entiende que todos los arcos estarán interconectados por los elementos de tubo de interconexión. Las correas, cuerdas o amantes inextensibles entre los arcos incrementan además las características de
aa^ H^JÜ autoadrizamiento de la balsa salvavidas restringiendo la orientación de los elementos de tubo cuando se desinflan y se asegura que cuando los elementos de tubo se inflan los
• mismos adquieren la geometría que asegura que la balsa gire 5 a la posición de flotación correcta. Se entenderá por las personas expertas en la técnica de la invención, que se pueden hacer muchas modificaciones sin apartarse del espíritu y alcance de la invención.
• 10 Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos a los que la misma hace referencia. 15