專利名稱：船殼外表面加工的設備與方法
船殼都是很大的，垂向與縱向的輪廓也都復雜。世界上船舶的尺寸規格繁多，外形也各式各樣。
對船舶外部涂層需有噴砂工進行表面處理和油漆工來刷涂油漆。噴砂工與油漆工都必須靠近他們從事工作的船殼部分，這兩類工人都不能不作運動或不運動到另一位置而可使工作范圍超越75平方英尺。
最初，工人圍繞船殼從一處到另一處時，依靠的是沿著船殼設立的腳手架。
較后，上述運動則是由人員升降機來實現。常規的這種升降機包括一安裝在能借液壓升降、伸展與轉動之臂上的分階斗，而這種臂則裝配于一由內燃機供給動力的底座上，該底座則可于水平面上從此處移動到彼處。
更近，在噴砂作業中曾賞試過用一種封閉式的能收集、處理與重復利用噴砂磨料的噴射頭，來取代在升降斗中的工人，但此種方法幾乎未被采用，這是由于此種設備的購置與運行費用都高，而且在實際使用中難以操作。
由于船舶是在大量水中作業的大型容器，它們停靠干船塢進行建造與檢修時，幾乎是直接與大量的水相鄰。
對包括大湖、河、海、水灣與大洋的污染業已成為全世界各界日益關心的問題，這是因為這方面的污染已對依賴于此種水源的蔬菜與動物的生命產生了有害的影響。此種關心隨著公眾要選用上述水源供游泳、劃船等娛樂活動，并且生活到與這些水源毗鄰的旅館、房舍、公寓和共管場所中，而愈益增強。
對船殼作磨料噴射處理必然要產生大量的細粒料，這種粉塵狀的物料包含著一部分較細的磨料粒，它們是磨料為氣力推撞到船殼上時破碎的結果，還包含著一部分由磨料清除下來的船身上的油漆與鋼材。盡管這種粉塵目前尚未正式當作公害對待，但它對公眾是有害的，并且確實含有表觀上未達到危險數量的毒品。
由于一部分這類粉塵必然要吹向鄰近水域的上方，少量的此種有毒物質便會進到水中。此外，要是落到干船塢地板上的廢磨料有較多部分未被立即清除掉，在暴雨中或在檢修船舶中用到的其它水源中，就會瀝濾出痕量的有毒物質，它們會從干船塢的排放系統沉降到水域之中。
包括燃料以及與人員升降機作業有關的潤滑劑、油脂之類的有害的石油產品，類似地也能通過干船塢的排放系統帶入水域。
通常，一艘船帶有大量的外部機械裝備。這種價昂與檢修費用高的裝備要是為來自噴砂中之粉塵(它們本身也是磨料)所滲透，就會受到嚴重損傷。這類機械裝備，包括內部的通風系統在內，在噴砂作業中都必須臨時用防護蓋罩上，而防護蓋本身在噴砂過程中又會妨礙內部通風系統的運行或檢修。
實際上，所有要求作噴砂處理的上述裝備都具有機械部件。這類裝備包括空壓機、內部通風系統、人員升降機、鏟車、集塵器與干船塢起重機等。這類裝備在噴砂作業中又必須工作，而不能加以防護。結果將激增維修費用、加大了停機時間，也縮短了使用壽命。
干船塢水平表面上的涂層壽命很短，因為它們會因廢磨料以及包括鏟、掃作業在內的車輛與人員的運動結果而磨損掉。
在從事噴砂作業同時，可以自由進行與船的機械部件無關的船身外部結構和/或檢修工作的工人，不得不中斷工作，降低效率。并使呼吸與眼睛蒙受損害。通過磨料塵霧進出于船內的工人與船本身的工作人員會受到相同的影響。
絕大部分船只是在腐蝕性的鹽水/水浪濺射的環境下工作。因而，最普通的船用油漆是熔劑基的乙烯樹脂與環氧樹脂。某些船用油漆含有鋅或銅。在涂敷這類油漆時，過剩的噴涂料就會吹濺入鄰近的水域，還會濺落到附近的船只、建筑物、水濱的咖啡館與轎車上，造成昂貴的損失陪償費用并激怒公眾。即使是落到船塢地板上的過量噴涂的油漆，在當附著到地板上的灰塵或粒狀污物上時，會經水洗而通過干船塢的排放系統流入到附近水域。
通常用作船體涂料的無水基油漆溶劑，會在油漆固化過程因蒸發而將揮發性有機化合物(VOC)釋放到大氣中。管理機構日益關心VOC對環境的損害。由于船用油漆的VOC放射物對公眾的影響或許還不明顯，它們還只是日益從規章上加強監督，但可能最終是必須加以減少的。處理這種看不見的VOC在當前的唯一方法是，把有VOC釋放到其中的空氣加以封閉，然后讓這種空氣通過一VOC焚化爐。
目前用來使吹散到干船塢邊界外之磨料粉塵與噴濺油漆量最低化的一些最佳做法中，包括在干船塢的各端設置簾幕，使磨料噴射作業只朝下方進行，采用無氣的油漆噴涂設備，并當風速超過預定值時中止這項作業。雖然如此，仍有一定量的由空氣載浮的磨料粉塵與濺散的油漆落到干船塢的邊界之外。除此，這樣一類處置方法也無助于減少船舶涂層過程中的許多其它負反應。
近來，某些船廠用很大的帶狀料將船體從露天甲板直至干船塢結構都封閉起來。這樣的帶狀料必須有某些孔隙保持稍許通風。但是這類大型的帶狀料壽命很短，因為它們會受到風力、挪運、飄浮的磨料撞擊以及船廠普遍存在之重工業環境中固有的其它危害的影響。由于這種封閉材料本身的基本費用、它在船廠環境中的短壽命，安裝、卸除、運輸與保存費用，使之成了一種極其昂貴的方法。同時，這種方法與當前認可的那些最佳處理方法相比，甚至含有更多的為空氣載浮的磨料粉塵與濺散的油漆，后者中的某些仍然會通過這種必須設置孔隙的材料以及帶狀料的迭合搭接部而逸散。此外，這種方法幾乎無助于解決船泊涂層過程中的其它許多負反應。
另一種減少噴砂作業中粉塵的現有技術是真空噴射法，但從裝備與人力觀點而論，這是一種很慢而又極昂貴的方法。
就解決與船舶涂層有關之許多問題的各種方法而論，對于涂層工藝費用的昂貴或可能變得昂貴這一事實，主要的成本考慮乃是一艘船舶可以完成涂層或予以重新涂層的速度問題。這是由于每日的折舊費用和將船只舉離水面進行重新涂層所需的費用日須5000～20000美元;而在再涂層期間因停工而日損失10000～100，000美元。這些費用使得不論用什么方法來解決船殼的噴砂與涂層時，最根本的乃是涂層過程中耗用的時間問題。
本發明為進行船只的外表面加工提供了包括對此表面進行清整和/或油漆的設備與方法，它們在很大程度上克服了以前面提出過或已投入實用的種種方法之述及的各式缺點。
為了實施本發明，提供并使用了一種封閉式船用臺架設備，它有足夠的運動自由度得以使工人完全通過船殼，并能收容下磨料噴射粉塵、廢磨料、濺散的油漆與揮發性的有機化合物(VOC)，這樣就能顯著減少上述物料釋放出的將污染下述各個方面的數量，包括空氣、附近的水域、船只的機械裝備、干船塢起重機、噴砂與油漆時支承用的機械裝備、所在地區的房舍、汽車、近處的游艇與其它漂浮的船只，由此便大大減少了為集中、處置、回收與焚化廢磨料與油漆殘余物而需付出的大量勞動，并能有效地減少中斷其它同時進行的船上檢修作業，所有這一切都不會增加干船塢的利用時間和船舶的停工時間。
當船在干船塢中時，為了清整和/或油漆船殼的外部，提供了一或多個船用臺架。每個臺架包括一金屬構件塔，支承著一個包括一吊運車在內的可沿垂向運動的升降機組件，并由其上鉸接的懸臂式桁架臂支承一可沿橫向變化的凸出平臺。有一批可調節的無孔屏蔽件(簾幕)從上方、船頭、船尾與外側，封閉著塔外側與船殼外部一側增高段之間的容積。清整與油漆作業是從船殼增長段的平臺上進行，從屏蔽件封閉的干船塢甲板區域中除去殘渣，然后用一般為24英尺(6.1米)的起重機朝向船頭與船尾除去此設備。再調節此種屏蔽件，得以在另一船殼增高段上工作。吊運車與平臺支承臂的伸縮分別由電動興壓鉸車與液壓缸驅動。屏蔽件的邊緣可用磁鐵固定到船殼上。經此封閉空間從上方抽出的空氣被引到干船塢附近，用來清除粉塵并適當地處理掉或許有的VOS。
本發明的原理將進一步參考示明了最佳實施例的附圖加以討論。附圖中闡明的具體情形是用作舉例目的而不是為了限制，本發明的各個組成部分則如權利要求書所規定。附圖中
圖1為一干船塢中之船從上方觀察的示意圖，其中示明了四個依據本發明原理所提供的船用臺架，用以在船殼外兩側相關的四個增高段上進行封閉式的清整與油漆作業，此設備的屏蔽件在前臺已予部分剖開，用來示明進行中的作業。應該注意到能用來運動上述設備的干船塢起重機，是可以用于適應船殼上相續的增高段的。
圖2是圖1中之船用臺架設備放大的側視圖。
圖3是上述設備之塔與屏蔽件結構的頂視平面圖。
圖4是此設備俯視剖面圖，取自一低于起重機但高于吊運車的平面，示明支承著一可相對塔改變橫延位置之工作平臺的懸臂式桁架臂。
圖5是圖4所示結構之側視圖，其中的吊運車以縱剖面表明。
圖6是此吊運車的側視圖，省略了臂，表明吊運車與上述金屬構件塔的關系。
圖7是一局部立面圖，其中某些部件已切除或剖開，表明了用于吊運車之兩個升降點中每一個之最佳安全棘輪組件;而圖8是此設備的液壓動力系統之示意圖。
在圖1與2中以10示明一種典型的船只，支承在一干船塢14的浮板12上，此船塢的兩堵豎立的翼墻16則位于此船之殼外部兩相對側18的外側。干船塢14一般包括一臺常規的起重機20，一般用來給船運進或運出部件與供應品，并能相對于船移動用于各種裝配與檢修工作之裝置。這就是說，起重機20能將各有關裝置位移到船首24與船尾26間在翼墻與船任一側間的選定位置上(例如在翼墻與船殼間的通道之中)。
常規的船殼在其露天甲板上離船首與船尾中心線，亦即通常約在船全長之中途(船中部)處，具有最大的寬度。沿著船長度方向，在任何給定的位置，船殼與首尾中心線的距離，在露天甲板高度28與龍骨高度30之間，總是沿向下方向漸減。在中部的前后，船殼主艏艉中心線的距離于任何選定的垂直高度上總是逐漸減小，直至在艏與艉的龍骨高度處達到最小尺寸(通常為零)。沿著給定的共20英尺長(縱向)的增高段，絕大部分船殼都有著復合式的曲率，其中船殼距艏艉中心線的寬度，在至露天甲板下方距離越遠處，于愈離中部的地方減小得愈其迅速。
本發明提供了一或多個封閉式的臺架設備32，能在船只處于干船塢中時，對此船殼的外部進行加工。通常這種船只是已使用過而來此進行保養、檢修和/或重裝的。這樣，盡管本發明的設備與方法是用來對船殼外部進行加工的，但幾乎在同時，還需對船的內部、甲板與上層建筑進行其它加工。一般地說，對船殼外部的加工主要包括研磨掉渣皮、浸蝕斑痕、海水結垢、銹皮與老舊的涂層，然后典型地通過噴涂方法涂敷上新的涂層。(在本專利文件中，這類涂層從種屬上說往往是指“油漆”，而不考慮涂層專家如何在更嚴格意義下使用該詞。)至于究竟使用一臺或多臺設備32，將取決于船只的尺寸、需要完工的速度以及勞動力的規模。到底是使用一種規格還是兩或多種不同規格的設備32，則基本上取決于船殼側部在船殼不同位置上向內傾斜的坡度。(這就是說，在某些情況下，為了到達一定的區域，采用較小的輔助設備或例如真空噴射之類的不同技術，以使此設備的平臺能由懸臂支承至其最大限度伸展出的位置，可能是更為有利的。)在極其普遍的意義下，每個封閉式臺架設備32包括一個可以移動的，支承在干船塢甲板上一通道中的立式塔34;一臺能在此塔中升降并定位到選定高度上的吊運車36;一組安裝在此吊運車上的懸臂式桁架臂38，可使它們的安裝有工作平臺40之前端相對于船殼方向伸縮;一種屏蔽件(簾幕)組合體42，它基本上將船殼從露天甲板至龍骨的垂向段或增高段(通常在船的縱向上，水平方向20英尺長)所相對的空間封閉，用來控制此封閉空間通風的空氣運動控制系統;以及一動力系統48，用來驅動前述吊運車，使工作平臺伸縮，同時用來調節屏蔽件的前緣，令其沿著待于其上工作的具體船殼段的首尾垂向邊部與此船殼保持密切接觸。
顯然，雖則設備32的開發是為了便于從事殼面的研磨與噴涂油漆作業，但利用此設備32作為一種保護性的封閉件，是可以進行其它或另外一些工作的。
塔34最好是一種便攜式的構件，包括支柱、系桿、撐臂、連接件與其它部件，它們能以可卸下的方式固定到一起，而提供一種能在船的給定一側到達從露天甲板高度下直至龍骨的整個高度的裝置。自然，對于只打算用來加工一種規格船殼的造船廠來說，在設備32的整個工作壽命期內，例如可通過對板材進行火焰切割，擠壓出長條形部件與焊合接頭處等，而將這種塔作永久性的固定連接。一般，塔34可用鋼或鋁材制成，與通常用來在建筑物構造和翻修現場中運送工人和/或物料到各層樓板上之升降機的制造方法相同。
在塔34上安裝有箱、車或升降吊運車36(例如用到相對設置的兩組帶凸緣之輪50，它們在由塔34相應部件所提供的立軌52上滾動)。
上述吊運車是掛在塔34中從事升降的，在56處與此吊運車連接的纜索54則通過滑輪58而到達一液壓鉸車60的轉盤。每個這種連接機構56，都配置有彈簧加載形式的棘輪柄62，后者一直要到升降用纜索54上有牽引張力作用時，才會位于塔34之立軌66中一相應的缺口64內。在此設有安全控制機構，不然在將吊運車懸掛于塔中時可以采用平衡纜、其它的制動或鎖定系統，冗余的纜和/或類似的傳統裝置，用以防止吊運車因機械或動力故障而突然或意外墜下。
此時應注意到，盡管圍繞著塔的后方與兩側最好設置有各種系桿與撐臂，但在使用時，塔的前方面朝船側，從船的露天甲板的板面直至龍骨(即用本發明之設備32擬加工之船的搖擺增高段的全部高度)，于68處是基本上敞開無阻的。
在吊用車36后方的兩個內角處各以軸頸連接方式配置有立軸70，用以轉動相應之懸臂式桁架臂38的后端。各個臂38最后包括一后方段72，它的前端則通過一立軸76鉸接到一前方段74上，而各個前方段74則在其前端處設有一立軸78。臂38通過軸78在其前端安裝有一工作平臺40。這樣，臂38則通過接頭70、76與78鉸接在吊運車與平臺之間，而得以相對于塔之立軸使工作平臺于水平方向(橫向，側向)伸縮，令其朝向成脫離開船殼的縱向中心線。結果可使此工作平臺于使用中能隨升降機的起落而回撤，以免碰撞船殼，并可在吊運車下降時進一步伸展，使搭乘在工作平臺上的工人能保持住與船殼的外部緊密靠近，而不論至少是在船的部分高度上船寬會隨高度而減小的事實。各臂38的每段可用鋼或鋁材按照極其類似于奶牛牧場的結實而沉重的大門的方式制成。
為了使這些臂38協調的工作，最好設置4個雙重作用的液壓缸，其中包括兩個可伸縮的活塞-缸裝置80，它們由相應的立軸旋轉接頭82，分別連接在吊運車36后方內部上中央位置與沿著臂38后方段72的在該段居中側的中間位置之間;兩個可伸縮的活塞-缸裝置84，它們由相應的立軸旋轉接頭86，分別連接在臂38之后方段72橫側上沿著這一段的居中位置與臂38之前向段74橫側上沿著這一段的居中位置之間(使得在72-76-74處的“龍骨”隨著工作平臺的回撤而相互對彎)。
自然，上述的臂可以由手工操作，或也可設置更精細的裝置來調節這類工作缸的伸縮。
通過協調地回撤活塞-缸裝置80與84要使工作平臺回撤;而通過協調地伸展活塞-缸裝置80與84，則可使工作臺前伸。
工作臺的構型可視需要而定(例如根據它是否有底座、把手與軌道等)。它的最基本形式包括一能載承至少一個而最好是兩個并靠之工人的支承件88。一種典型的工作平臺約有16英尺(4.9米)寬(船的長向)和2英尺(0.6米)深(船的寬向)。用來支承取代一或多個工人或與之共同工作的機器人的類似裝置，則包括在本發明的構思之中。
屏蔽件組合體42可以由若干部件組成，這些部件共同確定出(連同船側18外部一相應增高段18，通常從露天甲板至龍骨約20英尺(6.1米)長，沿船殼縱向)一封閉的空間44，在此空間內可以從事在船殼外部增高段上的工作。
這樣，屏蔽件組合體42的一個必要部件便是用來限制此空間后側的部件。此種部件便于按下述方式設置即將透明的波紋形玻璃纖維增強塑料壁板90設于塔的后方、前側、尾側與頂部的外側。使用中，此種玻璃纖維增強塑料板之壽命，可能較塔的壽命短，在它們被磨透或變得過于磨損時，可予以局部更換。
組合體42的其它主要部件則是側簾組件92。每塊側簾幕組件92包括一可由帆布制成的相應簾幕94，同時包括有設在立軸前方的擴展部96，作為塔在其頂部與底部的延伸部;這些個部件通常各自朝斜向凸向艏與艉(從圖3中可以明白地看清)，使空間44得以從塔朝船殼展寬。可以用例如商品名為Herculite一種柔弱的片狀材料來取代船用級的帆布。各個簾幕94可由單件制成或用若干片加以綴合，經索眼由緩沖繩接合，由Velcro帶加以聯合或通過其它方式使之相互結合。類似的固定連接方法(縫條、緩沖繩、Velcro等)用于98，以可拆卸的方式將各個簾幕的后邊緣108固定到相應的擴展件96上、塔34的前支柱100上，從塔底到塔頂，并通過塔頂的前方，以在塔34的頂壁104處形成一連續體。事實上，在圖3中，所示明的兩個側簾幕在頂部102的中部有一定程度的搭接，而端部110則以緩沖繩于106處經索眼接合到相應的上方擴展部96上。
簾幕94的前邊緣最好設置一列電磁鐵或永久磁鐵114，以縫合或其它方式固定于其上(極其類似于通常對一般浴缸之噴射器薄屏所作的卷邊)，得以將簾幕94的前邊緣可調節地于設置32所封圍的船殼段之縱向端處與船殼保持貼近。磁鐵的強度與布置需取決于簾幕的重量以及所加工之船在當地可能遇到的風力。這些電磁鐵的功能在于當設備32將要運動時，它們能轉向到斷開狀態。
簾幕94可以設置成能完全由手動調節，或最好是在手動調節時輔之以固定在相應簾幕94上的一或多個由液壓驅動的蝙蝠骨架式的構件116，后者在后邊緣上安裝于塔的前支柱100上。上述構件116的液壓活塞-缸組件118在伸張時將簾幕朝前鋪展，而在回縮時拉彎構件116，使簾幕得以或便于回撤。最好使構件116具有某種可撓曲性，能在伸展狀態下用機械方式鎖定(極其類似于傘的金屬骨架的功能)，從而可在使構件116保持在其伸展狀態下時不必要依靠液壓壓力。
圖8中于130處示明了用來升高、伸展與回撤工作平臺和構件116的一種典型的電動液壓系統。
下面要描述的設備32的最后一個主要部件是空氣運動控制系統46。圖示的此種系統的最簡單情形包括一組圓蓋形的空氣入口通路120，它們設在塔之頂部104中(通過屏蔽件組合體42進入封閉空間44內)，經過一下方的唇狀區122(這里，兩塊蔽屏簾幕94例如由緩沖繩搭接到一起，封閉住船殼底部124在側邊18底端的空間)，借助一導入到強制通風集塵器128〔外觀類似具常規結構的工業強度級的真空清潔器。實際上它可包括一集塵室，旋風分離器、磨料料/油漆料分離器(如果方便，對磨料粒進行回收)、擦洗器和/或一用于焚化VOC的焚燒爐〕中的軟管126，而逸出封閉空間44。
塔34底部的四個角隅處最好設置高度可調的杠桿千斤頂134，其中以腳墊136置于干船塢14的浮板12上，塔34之頂部則設有例如用鋼絲繩制成的吊環138，它可為起重機20鉤住，用以升降設備32，使之能沿縱向移至艏或艉而到船殼的下一個增高段。
工作平臺相對于吊運車的伸縮最大路程為10英尺(3米)。
塔34最好由模塊或構件組成，使得此種塔能在各項工作中根據需要降低或升高，通常按10英尺(3米)分段。
在設備32的一種典型應用中，如圖1至3所示，使之相對于一船殼增高段組裝起。然后兩名噴砂工進入封閉空間44內，并攜帶著噴砂軟管與噴嘴140，后者連接到位于外部的常規噴砂供料機142上。
噴砂工令吊運車36升高，應用工作平臺控制器144使此平臺40達到其最高位置，然后開始噴砂作業。噴砂工順著下方向作業，噴射區域為20英尺(6.1米)寬至整個船高，可視需要用工作平臺控制器144來降低和伸展此平臺，以便接近船殼。這一過程大致需用一個班次。
然后由一名油漆噴涂工進到工作平臺內，應用通常的油漆噴涂裝置(軟管與噴嘴146在空間44內，但供料機148位于空間44之外)，以相同的方式操作工作平臺，油漆剛剛為噴砂工所處理過的區域。這一過程約需4個小時。
至此，由工人鏟掃起干船塢地面上在此封閉區域內的廢磨料，將其置于適當容器內供處置和/或在需要時作循環使用。同時，由一批裝配工使起重機20接附上前述塔的吊環138，將封閉的臺架設備32移到沿著船殼的下一個所需位置，使上述過程能在次日于一相關的順序增高段上開始。
根據上面的詳細描述，可以總結出本發明之設備與方法所能提供的一些重要的性能優點，尤其是相對于當前通常靠工人來轉動液壓驅動的人員升降機而言與那種不能在不起作用關迅即封閉的人員升降機不同，這里的臺架設備會完全封閉起一個足以讓兩名噴砂工以最大效率工作一整個班次。
此種臺架裝置小到足以用無孔材料封閉住它本身與船之間的空間，而不會受到風帶來的損害。
可以取得足夠多的這種封閉式的臺架設備，使它們漸次地繞船身重新定位，在以不超過現行常規方法所需的時間內完成涂層工作。
通過干船塢起重機沿著船長在20英尺增高段內運動，此封閉式的臺架設備，就能使工人全身進到任何一種船舶外殼的所有區域，而不論此船舶的長度、深度或外殼輪廓如何。此種設備設計成利用電動液壓鉸車來升降它的工作平臺，于此同時，能在不同垂向高度上根據外形的變化，用液壓方式使此平臺能伸展到零至10英尺之間的任何距離。
(在罕見的情況下，即當船殼在給定的艏與艉位置下距艏與艉中心線之距離，在露天甲板與龍骨之間縮短10英尺以上時，就會妨礙此設備上的工人在較低的高度上到達整個船殼，這時就可用第二個較短但類似的臺架設備，把它設置在第一個封閉式臺架裝置的內側。這樣一種極端情形的輪廓形式牽涉到船殼直接與艏與艉接近的區域。這類區域只占船殼表面積很小的百分比，因而也可選用真空噴射之類其它低效的方式進行噴射。)本發明的封閉式臺架設備可以指望要比目前廣泛用于噴砂與油漆作業中之人員升降機能顯著減少維修問題。這樣，可以預期能降低維修費用、設備的停機時間、工人受干擾與工時損失。可以作為此預期的一些理由如下封閉式的臺架設備與人員升降機這兩者都是用在暴露于磨料粉塵與油漆濺射的環境下。對于這一范圍內的維修工作可以認為是差不多的。
但是，人員升降機采用內燃機，它的進氣裝置與其它機械部件則完全處在磨料粉塵與油漆濺射的傷害之下。封閉式臺架設備則采用本質上就只需較少維護的電動機，而后者則完全處在封閉區域之外，因而不會受到磨料粉塵與油漆濺射的影響。
人員升降機除液壓缸之外，還要利用許多機械部件來升高與轉動液壓臂以及沿著干船塢地面來運動人員升降機的底座。這些機械部件則完全暴露于磨料粉塵與油漆濺射之下。封閉式臺架設備在封閉區內則無關鍵部件處在磨料粉塵與油漆濺射的影響之下。
人員升降機的底座載承在四個帶充氣輪胎的輪子之上，這些輪胎在干船塢的環境下經常會跑氣，隨之便會增加修理費用，工時償失與工作干擾。由干船塢的起重機來挪動這種封閉式臺架設備就能避免這類問題。
人員升降機用的內燃機每日須補充燃料，結果會增加勞務費用、停機時間、火/爆炸物的危險，以及導致最終將污染常常是與之鄰近的水域的燃料散落。封閉式臺架裝置較理想地采用了電動機而不會有這類問題。
人員升降機的行駛是磨損與裂碎干船塢地面涂層的一個主要原因，這是由于充氣輪胎常常在干船塢地面之廢磨料上滾動(即旋壓)。封閉式臺架設備是借助干船塢起重機運動，這就能消除這種磨損與裂碎原因。
但最為重要的是，封閉式的臺架設備能將磨料粉塵與油漆濺射限制到緊鄰船殼的一個小空間范圍內，在這些污染物能影響到大氣，相鄰水域、船的機械設備、干船塢起重機、噴砂與涂層的輔助機械設備、同時進行的船只檢修工作以及公眾所有的汽車、船艇與房舍之前，就能在此小空間內予以收集，(并視需要重新利用與焚化)。用人員升降機來進行噴砂與油漆作業時，就不能有效地解決這類問題。
為封閉式臺架設備與船殼所封圍住的較小空間，提供了進行環境控制的機會，而這是對人員升降機可采用的任何封閉方法難以做到的。這里的環境控制包括集塵、控濕、控溫與防護雨與雪。這些因素對涂層質量與壽命都有影響。此外，還能在惡劣天氣條件(雨、雪、寒冷)下進行噴砂與油漆，而這種天氣，根據通常的臺架設備與人員升降機，是會妨礙噴砂與油漆作業的。
至此可知，前面所述的用來進行船殼外表面加工的設備與方法，確實具有本說明書在以前相應段落中列出的各種屬性。由于在此說明書中已概述并解釋了本發明的有關原理，故在不脫離這些原理的前提下，是可以在一定程度內對本發明的形式作出變更的，故應理解本發明在下述權利要求書的精神與范圍內是包括了所有這種變更形式的。
權利要求
1.一種用來對頗大水平范圍內之大致垂直表面進行加工的方法，它包括下以步驟(a)選擇上述這種表面的一個增高段88，它所具有的給定的水平范圍小于所說的頗大范圍，而它所具有的給定的垂向限度(28至124)則朝下鄰接一大致水平的平臺12；(b)將一般性的立式塔34設在上述平臺上，與表面18的增高段88成面對但分隔開的關系，塔34上以可升降方式支承著一吊運車36，使之能有選擇的設置成與此增量段88之任意選定的水平帶成面對關系，此吊運車36上設有以懸臂形式從其上朝向表面18的工作平臺40，通過一臂部構件38，可使工作平臺40伸向表面18或離它回撤；(c)形成一包括塔34與前述表面18之增高段88的簾幕封圍空間44，而將工作平面40封圍于此空間內；(d)在將至少一名操作工支承于該工作平臺40上的同時，讓此操作工在表面18之增高段88的一批區帶上相繼進行工作，與此同時，調節臂構件38使該操作工接近上述表面的增高段88。
2.如權利要求1所述的方法，其中前述之表面18是在一船殼之上，而所說之操作工則是一名將磨料陸續噴向船殼之噴砂工。
3.如權利要求2所述的方法，其中，前述這噴砂工是在露天甲板最高處28附近開始工作，然后漸次向下，直到船之龍骨的高度30附近。
4.如權利要求3所述的方法，其中船殼18至少是在其靠近船之龍骨(在30)的一部分是偏離塔34而朝內傾斜或彎曲，所以，當操作工在接近增高段88下部范圍內各個區帶上從一個區帶進到另一個區帶上時，必須漸次地伸展臂構件38。
5.如權利要求4所述的方法，它還包括步驟(e)在已完成步驟(a)～(d)之后，讓一名相續將油漆涂敷到表面18上的油漆工來重復步驟(d)。
6.如權利要求5所述的方法，它還包括步驟(f)在業已進行過步驟(a)～(e)后，將塔34沿著水平浮板12移動到一新的位置，并在不同的選定的增高段88上重復步驟(a)～(e)。
7.如權利要求6所述的方法，其中步驟(f)要進行充分多次，以使船殼18的外部基本上完全為磨料清整并油漆上。
8.如權利要求5所述的方法，它還包括在進行步驟(d)和(e)的同時，連續地將空氣(在120)抽入空間44，并(在126)從此空間抽出空氣，使之進入一空氣凈化裝置128，以便從空間44抽出之空氣中除去所截獲的空氣載承的磨下的廢料、濺射的油漆與VOC。
9.如權利要求6所述的方法，它還包括在進行步驟(d)和(e)的同時，連續地將空氣(在120)抽入空間44，并(在126)從此空間抽出到一空氣凈化裝置128，以便從空間44抽出之空氣中除去所截獲的空氣載承的磨下的廢料、濺射的油漆與VOC，同時在步驟(e)和(f)之間，從水平平臺12上于前述空間44內清除掉粒狀殘渣。
10.如權利要求1所述的方法，其中前述的操作工是人，而在執行步驟(d)時，這名工人在塔34上升降吊運車36，且至少一次伸縮前述的臂構件38的伸縮工作平臺40。
11.如權利要求10所述的方法，其中前述的工作平臺40有兩個側向相對的端部，而所說的這名工人在伸展或回撤該臂構件時即扳動此工作平臺40，使其一端較另一端更遠離塔34。
12.如權利要求1所述的方法，其中前述之表面18是設在一鐵磁性襯底之上，且簾幕94至少有些部分是撓性的，同時作為步驟(b)中的一部分，此簾幕94的撓性部分即通過其上配置的磁鐵114而附著到前述襯底之上。。
13.如權利要求12所述的方法，其中前述之襯底乃是船10的船殼18。
14.如權利要求13所述的方法，其中船殼18至少是在其靠近船之龍骨(在30)的一部分是偏離塔34而朝內傾斜或彎曲，所以，當操作工在接近增高段88下部范圍內各個區帶上從一個區帶進到另一個區帶上時，必須漸次地伸展臂構件38。
15.如權利要求6所述的方法，其中塔34有一批配置有杠桿千斤頂134的支柱136，同時，作為至少是執行步驟(6)的一部分，可以調節此種支柱136，用來使塔34在水平平臺12中取定一更為直立的方向。
16.如權利要求15所述的方法，其中前述之水平平臺乃是一干船塢14上的一臺起重機20進行，用來將塔34提升、移動并定位到一新的位置上。
17.用來對頗大水平范圍內之大致垂直表面18進行加工的一種設備，在其旁側設有一大致為水平的平臺12，此設備包括支承在上述平臺12之上的一座大致直立的塔34，此塔與上述表面18一選定的增高段88呈面對但分隔開的關系，此增高段所具有的一定的水平范圍小于上述的頗大水平范圍，而所具有的一定的垂向限度則朝下(從20至30)至與該平臺鄰接的范圍;上述塔34上支承有一吊運車36，它能在此塔34上升降，得以將吊運車36有選擇地定位成與前述增高段38上任何選定的水平帶呈面對關系;此吊運車36上設有一工作平臺40，它以懸臂式的支撐形式，從吊運車36伸向表面18，支承于一臂構件38上，以便使此工作平臺40能相對平面18伸展與回撤;在塔34之支承著一種簾幕件組合體94、102、110與122，用來形成一包括塔34與表面18之增高段88的封閉空間44，而工作平臺40則封圍在此空間44內;此外有第一動力裝置144、126、60、54與56，它們有效地與吊運車36連接，以及與臂構件38有效連接的第二動力裝置144、84與80，分別用來升降吊運車38以有伸展與收縮工作平臺40。
18.如權利要求17所述的設備，它還包括一種裝置，用來在120處將空氣連續抽入前述空間44內，并在126處將空氣從此空間抽入一空氣凈化裝置128內。
19.如權利要求17所述的設備，它還包括位于前述工作平臺之上用來啟動所說第一與第二動力裝置的控制裝置144。
20.如權利要求19所述的設備，其中前述的第一與第二動力裝置分別包括有一液壓驅動的鉸車60和一組液壓驅動的可伸縮活塞與缸的組件80、84。
21.如權利要求20所述的設備，其中所說的鉸車60與組件80，84有由泵裝置供給功率的液壓系統，而此種泵裝置又為處于前述空間之外的電動機裝置供給功率。
22.如權利要求19所述的設備，其中所說的平臺具有兩個在側向上相對的端部，而前述控制裝置144則構造成能有效地用來扳動工作平臺40，使前述兩端部中有一端部要比相關的另一端部距塔34更遠。
23.如權利要求17所述的設備，其中所說的簾幕組件94、122與110至少有部分是由撓性的具有前邊緣112之側簾幕組件94構成，而此種前邊緣則設置有磁鐵裝置114，用來以可調節的方式將此種簾幕94固定到前述平面18上。
24.如權利要求23所述的設備，其中所述的簾幕組件還包括以骨架形式固定于前述簾幕94以及塔34上的可伸縮之剛性裝置96、116，而前述的設備還包括有效地連接著此種剛性裝置96、116的第三動力裝置，用來使簾幕94的前邊緣相對于表面18作伸展與撤后。
25.如權利要求17所述的設備，它還包括在前述的塔34上所具有的一批可調節的用作此塔的相應支柱136的千斤頂裝置134，由此可使塔34能在前述平臺12上調節到具有更大的垂直度;而塔34還備有用來為起機20鉤合的連接裝置138，得以使設備32移動到能與表面18之不同的增高段88呈面對關系，并在此位置上將設備32固定到平臺12之上。
26.如權利要求17所述的設備，它還包括一噴砂機142，后者位于空間44之外，且有一伸入空間44內用作架在工作平臺40上之噴嘴140的輸出軟管。
27.如權利要求17所述的設備，它還包括一油漆噴涂機148，后者位于空間44之外，且有一伸入空間44內用作架在工作平臺40上之噴嘴146的輸出軟管。
全文摘要
用來清整和/或油漆船殼的一臺架設備，后者有金屬構件塔(34)支承可沿垂向運動的升降機組件，此組件包括吊運機(36)，從其鉸接的懸臂上支承著可沿橫向凸縮的平臺。可調的一批無孔簾封圍住塔外與船殼外一側增高段之間的空間。在此增高段上進行清整與油漆作業，并從此簾幕封圍之甲板之除去落屑，再經起重機移動上述設備，調節簾幕后可到下一增高段上工作。分別用電動鉸車與液壓缸驅動吊用車與懸臂的伸縮。用磁鐵將簾邊固定到船殼，并可在封圍空間中抽入并抽出空氣。
文檔編號B63B59/06GK1072895SQ92112460
公開日1993年6月9日 申請日期1992年10月23日 優先權日1991年10月24日
發明者查爾斯·加蘭, 理查德·A·戈德巴赫, 弗蘭克·E·麥康奈爾, 詹姆斯·A·麥克邁克爾, 威廉姆·A·瓦格納 申請人:Mmc柔性工程公司, 潮汐器材公司