GR1009903B - Συστημα καθαρισμου και επιθεωρησης κυτων και δεξαμενων εμπορικων πλοιων με χρηση ρομποτ συρματοσχοινων - Google Patents

Abstract

Η παρούσα εφεύρεση αναφέρεται σε ένα σύστημα καθαρισμού και επιθεώρησης κυτών στα ποντοπόρα εμπορικά πλοία με χρήση της τεχνολογίας των Ρομπότ Συρματόσχοινων. Ο καθαρισμός των κυτών στα ποντοπόρα εμπορικά πλοία μεταφοράς χύδην φορτίου συνήθως γίνεται από το πλήρωμα του πλοίου ή κάποιο εξωτερικό συνεργείο. Πρόκειται για μια χειρωνακτική, χρονοβόρα και επίπονη διαδικασία που αποτελεί μεγάλο κίνδυνο για το πλήρωμα και το περιβάλλον. Μία πρόσφατα διαδεδομένη τεχνολογία είναι τα Ρομπότ Συρματόσχοινων, τα οποία αποτελούνται από μια πλατφόρμα αναρτημένη από τέσσερα ή περισσότερα σημεία μέσω συρματόσχοινων. Η κίνηση της πλατφόρμας στον τρισδιάστατο χώρο γίνεται με τη μεταβολή του μήκους των συρματόσχοινων, χρησιμοποιώντας ειδικά σχεδιασμένα βαρούλκα. Η παρούσα εφεύρεση υιοθετεί την παραπάνω τεχνολογία για να αντιμετωπίσει τα προβλήματα που παρουσιάζονται κατά τον καθαρισμό των αμπαριών στην Εμπορική Ναυτιλία, να βελτιώσει τη διαδικασία και να επιτελέσει τεχνική επιθεώρησης του αμπαριού.

Description

Περιγραφή

Σύστημα Καθαρισμού και Επιθεώρησης Κυτών και Δεξαμενών Εμπορικών Πλοίων με χρήση Ρομπότ Συρματόσχοινων

Η παρούσα εφεύρεση αναφέρεται σε ένα σύστημα καθαρισμού και επιθεώρησης κυτών στα ποντοπόρα εμπορικά πλοία με χρήση της τεχνολογίας των Ρομπότ Συρματόσχοινων.

Ο καθαρισμός των κυτών στα ποντοπόρα εμπορικά πλοία μεταφοράς χύδην φορτίου είναι μία διαδικασία που συνήθως γίνεται από το πλήρωμα του πλοίου ή από κάποιο ειδικό εξωτερικό συνεργείο. Πρόκειται για μια χειρωνακτική, χρονοβόρα και επίπονη διαδικασία που αποτελεί μεγάλο κίνδυνο για το πλήρωμα και το περιβάλλον. Το αμπάρι αποτελεί ένα κλειστό χώρο με πιθανή ύπαρξη εύφλεκτων αερίων και έλλειψη οξυγόνου. Κατά τη διαδικασία αυτή το πλήρωμα κατεβαίνει μέσα στο αμπάρι με τον απαιτούμενο εξοπλισμό (μάνικες, κανόνι για κατάβρεξη, χημικά) ανάλογα με την επιμόλυνση από το προηγούμενο φορτίο. Το πλήρωμα χρησιμοποιώντας ένα ειδικό ακροφύσιο καταβρέχει τα τοιχώματα του αμπαριού. Λόγω του μεγέθους των αμπαριών, είναι ευνόητο ότι καταβρέχοντας ένα τόσο μεγάλο χώρο με ένα πίδακα από απόσταση 40-50 μέτρων θα επιφέρει μέτρια αποτελέσματα. Έτσι εκτός από τη σπατάλη χρόνου και κόπου γίνεται μεγάλη σπατάλη χημικών και νερού τα οποία μετά θα πρέπει να υποστούν επεξεργασία και να διατεθούν με ασφάλεια.

Μία πρόσφατα διαδεδομένη τεχνολογία είναι τα Ρομπότ Συρματόσχοινων, τα οποία αποτελούνται από μια πλατφόρμα αναρτημένη από τέσσερα ή περισσότερα σημεία μέσω σχοινιών ή συρματόσχοινων. Η κίνηση της πλατφόρμας στον τρισδιάστατο χώρο γίνεται με τη μεταβολή του μήκους των σχοινιών ανάρτησης, με τη χρήση ειδικά σχεδιασμένων βαρούλκων.

Η παρούσα εφεύρεση υιοθετεί την τεχνολογία των Ρομπότ Συρματόσχοινων για να αντιμετωπίσει τα προβλήματα που παρουσιάζονται κατά τον καθαρισμό των αμπαριών στην Εμπορική Ναυτιλία, να βελτιώσει αυτή τη διαδικασία και να επιτελέσει τεχνική επιθεώρησης του αμπαριού.

Αυτό επιτυγχάνεται προσαρμόζοντας στην πλατφόρμα τον κατάλληλο εξοπλισμό καθαρισμού και επιθεώρησης, δηλαδή το ακροφύσιο καθαρισμού, τη σωλήνα τροφοδοσίας του υγρού καθαρισμού και την κάμερα επιθεώρησης, τα οποία στη συνέχεια μπορούν να κινηθούν στο χώρο εργασίας μέσω τηλεχειρισμού ή αυτομάτου ελέγχου.

Τα πλεονεκτήματα της παρούσας εφεύρεσης είναι ότι η κίνηση της πλατφόρμας στον τρισδιάστατο χώρο μπορεί να γίνει με μεγάλη ακρίβεια και ταχύτητα και για μεγάλο εύρος. Επίσης, η πλατφόρμα μπορεί εύκολα να υποστηρίξειτο απαιτούμενο βάρος του εξοπλισμού καθαρισμού και της κάμερας επιθεώρησης, οι απαιτήσεις για την εγκατάσταση είναι χαμηλές και ο εξοπλισμός είναι φορητός άρα μπορεί να εξυπηρετήσει πολλές περιπτώσεις πλοίων.

Πρόκειται για έναν ασφαλή τρόπο καθαρισμού κυτών και δεξαμενών, ακόμα και κατά την πλεύση, χωρίς την παρουσία ανθρώπων εντός των δεξαμενών, κατά τον οποίο εκτελείται ταυτόχρονα και η επιθεώρηση του καθαρισμού, μειώνοντας το συνολικό κόστος και χρόνο εργασίας. Υπάρχει η δυνατότητα πλήρως αυτοματοποιημένης διαδικασίας καθαρισμού κυτών/δεξαμενών μέσω Κεντρικού Συστήματος Ελέγχου, δυνατότητα υπολογισμού της βέλτιστης διαδρομής σάρωσης και αυτόματης βαθμονόμησης της πλατφόρμας βάσει της γεωμετρίας του κύτους. Επιπλέον, με την παρούσα εφεύρεση επιτυγχάνεται οικονομία νερού και παράλληλα βέλτιστο αποτέλεσμα καθαρισμού, λόγω της δυνατότητας κατάβρεξης από μικρή απόσταση.

Η εφεύρεση περιγράφεται παρακάτω, με τη βοήθεια ενός παραδείγματος και με αναφορά στα συνημμένα σχέδια.

Στο σχήμα 1 φαίνεται το κύτος ή αμπάρι ενός εμπορικού πλοίου μεταφοράς χύδην φορτίου (Σχήμα 1, [1]). Θεωρούμε ως χώρο εργασίας του Συστήματος μας χώρο κίνησης του Ρομπότ Συρματόσχοινων μας ένα ορθογώνιο παραλληλεπίπεδο με πλάτος και μήκος αυτά του ανοίγματος του αμπαριού και ύφος ίσο με του αμπαριού. Στις γωνίες του ο/π θα υπάρχουν οχτώ σημεία έδρασης (Σχήμα 1, [4]). Η πλατφόρμα (Σχήμα 1, [2]) του ρομπότ θα είναι αναρτημένη από τέσσερα (ή περισσότερα) συρματόσχοινα (Σχήμα 1, [3]) που θα καταλήγουν σε τέσσερα ειδικά σχεδιασμένα βαρούλκα (Σχήμα 1, [4]). Η κίνηση της πλατφόρμας θα γίνεται με το τύλιγμα και το ξετύλιγμα του συρματόσχοινου στα βαρούλκα (Σχήμα 1, [4]), τα οποία οδηγούνται από μετατροπείς συχνότητας. Τα βαρούλκα δύνανται να τοποθετηθούν σε μεταλλικές ευθείες ράγες, ώστε να μετακινούνται στην καταλληλότερη θέση πριν την έναρξη ή κατά τη διάρκεια των εργασιών. Ο έλεγχος του συστήματος μπορεί να γίνεται χειροκίνητα ή με ένα προγραμματιζόμενο λογικό ελεγκτή (Σχήμα 1, [5]).

Στο σχήμα 2 φαίνεται η λεπτομέρεια της πλατφόρμας, η οποία είναι μια μεταλλική κατασκευή όγκου ενός κυβικού μέτρου που φέρει πάνω της όλα τα απαραίτητα εξαρτήματα για να μπορεί το ρομπότ να επιτελεί τις διάφορες λειτουργίες του.

Συγκεκριμένα, φέρει:

Ακροφύσιο (Σχήμα 2, [6]) για τον καταιγισμό των τοιχωμάτων του αμπαριού με θαλασσινό νερό, το οποίο θα παρέχεται από τις αναμονές παροχής ζεστού νερού στο πάνω κατάστρωμα του πλοίου. Τυπικές παροχές των εν λόγω αντλιών είναι της τάξης των 20-40 κυβικών μέτρων την ώρα.

Στήριξη του ακροφυσίου με μηχανισμό περιστροφής αυτού κατά την κατακόρυφη και οριζόντια κατεύθυνση (Σχήμα 2, [7]).

Πλαστικό και εύκαμπτο σωλήνα (Σχήμα 2, [8]) για τη μεταφορά του υγρού καθαρισμού προς το ακροφύσιο (Σχήμα 2, [6])

Ειδική κάμερα (Σχήμα 2, [9]) για την επιθεώρηση του καθαρισμού (υπολείμματα προηγούμενου φορτίου) και αναγνώριση τυχόν ατελειών στο προστατευτικό χρώμα/διάβρωση.

Την κίνηση της πλατφόρμας οδηγεί ο χειριστής μέσω τηλεχειριστηρίου. Οι οδηγίες του Χειριστή του Συστήματος μετατρέπονται μέσω ειδικού Αλγορίθμου του Κεντρικού Συστήματος Ελέγχου (Σχήμα 1, [5]) σε κατάλληλη καθοδήγηση των βαρούλκων (Σχήμα 1, [4]). Το Κεντρικό Σύστημα Ελέγχου δίνει αυτόματη αναφορά διαδρομής σάρωσης.

Αξίζει να σημειωθεί ότι η παρούσα εφεύρεση είναι φορητή, πράγμα το οποίο σημαίνει ότι μπορεί να μεταφερθεί σε άλλο κύτος ή ακόμη και σε άλλο πλοίο.

Σημειώνουμε ότι στις υπάρχουσες και στις υπό καταχώρηση για ευρεσιτεχνία τεχνολογίες καθαρισμού της εξωτερικής επιφάνειας των ποντοπόρων πλοίων σε σχέση με την παρούσα εφεύρεση υπάρχει μια ειδοποιός διαφορά. Η επιφάνεια προς καθαρισμό στην πρώτη περίπτωση είναι επίπεδη χωρίς εμπόδια ενώ στην παρούσα εφεύρεση, όπου γίνεται καθαρισμός των αμπαριών, η επιφάνεια είναι σε πολύ μεγάλο ποσοστό καλυμμένη με ενισχυτικά και άλλες γεωμετρίες που αποτρέπουν τη χρήση ρομποτικών συστημάτων που έρχονται σε επαφή με τα τοιχώματα του αμπαριού. Ακόμα, πρόσφατα κάνουν την εμφάνισή τους στο χώρο της ναυτιλίας τα Unmanned Air Vehicles ή UAV ή αλλιώς γνωστά και ως «Drones» ή «quadcopters» τα οποία όμως δεν δύνανται να φέρουν βάρος, όπως π.χ. μια μάνικα νερού και χρησιμοποιούνται κυρίως για λόγους επιθεώρησης.

Η παρούσα εφεύρεση μπορεί να προσαρμοστεί για τον καθαρισμό δεξαμενών πετρελαίου σε δεξαμενόπλοια. Οι αναγκαίες μετατροπές που θα χρειαστούν είναι όλος ο εξοπλισμός να είναι αντιεκρηκτικός (βαρούλκα, ηλεκτρολογικοί πίνακες) και να περιοριστεί σε μέγεθος ώστε να χωράει μέσα από ανθρωποθυρίδα, λόγω της έλλειψης ανοίγματος (όπως στα αμπάρια χύδην φορτίου).

Η παρούσα εφεύρεση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για επιδιόρθωση βαφής αμπαριού. Για εφαρμογές αμμοβολής, οι μετατροπές που πρέπει να λάβουν χώρα είναι να τοποθετηθεί ακροφύσιο αμμοβολής, τροφοδοσία αποξεστικού υλικού και παροχή πεπιεσμένου αέρα. Για εφαρμογές βαφής, πρέπει να τοποθετηθεί ακροφύσιο βαφής, τροφοδοσία αντιδιαβρωτικού χρώματος και παροχή πεπιεσμένου αέρα.

Η παρούσα εφεύρεση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για εκφόρτωση χύδην φορτίου από το αμπάρι. Αναγκαίος εξοπλισμός για αυτή την εφαρμογή είναι μια εγκατάσταση απορρόφησης του χύδην φορτίου.

Η παρούσα εφεύρεση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για καθαρισμό δεξαμενών αργού πετρελαίου πλωτής ή σταθερής οροφής σε διυλιστήριο. Για αυτή την εφαρμογή όλος ο εξοπλισμός πρέπει να είναι αντιεκρηκτικός (βαρούλκα, ηλεκτρολογικοί πίνακες).

Η παρούσα εφεύρεση είναι δυνατόν να στηριχθεί σε επιπλέον τέσσερα ακραία σημεία στο κάτω μέρος του αμπαριού, ήτοι ανάρτηση συνολικά σε οκτώ συρματόσχοινα που θα καταλήγουν σε οκτώ βαρούλκα.

Στην παρούσα εφεύρεση υπάρχει η δυνατότητα εισαγωγής από τον χειριστή των βασικών γεωμετρικών χαρακτηριστικών του κύτους και αυτόματου υπολογισμού από τον Αλγόριθμο της βέλτιστης διαδρομής σάρωσης.

Στην παρούσα εφεύρεση υπάρχει η δυνατότητα βαθμονόμησης της πλατφόρμας σε σχέση με την γεωμετρία του κύτους από το Σύστημα.

Στην παρούσα εφεύρεση υπάρχει η δυνατότητα αυτόματου υπολογισμού της Βέλτιστης διαδρομής σάρωσης από τον Αλγόριθμο.

Claims (7)

ΑΞΙΩΣΕΙΣ

1. Σύστημα καθαρισμού και επιθεώρησης κυτών (Σχήμα 1, [1]) με εφαρμογή στα ποντοπόρα εμπορικά πλοία που χαρακτηρίζεται από τη χρήση της τεχνολογίας των Ρομπότ Συρματόσχοινων. Το σύστημα χαρακτηρίζεται από μια πλατφόρμα (Σχήμα 1, [2]), αναρτημένη μέσω σχοινιών ή συρματόσχοινων (Σχήμα 1, [3]), η κίνηση της οποίας στον τρισδιάστατο χώρο γίνεται μέσω των σχοινιών ανάρτησης με την χρήση βαρούλκων (Σχήμα 1, [4]).

2. Σύστημα σύμφωνα με την αξίωση 1, χαρακτηριζόμενο από μεταλλική πλατφόρμα (Σχήμα 1, [2]), η οποία φέρει πάνω της όλα τα απαραίτητα εξαρτήματα για να μπορεί το ρομποτικό σύστημα να επιτελεί τις διάφορες λειτουργίες του. Συγκεκριμένα, φέρει: α) Ακροφύσιο (Σχήμα 2, [6]) για τον καταιγισμό των τοιχωμάτων του αμπαριού με θαλασσινό νερό, β) στήριξη του ακροφυσίου με μηχανισμό περιστροφής αυτού κατά τον κατακόρυφο και οριζόντιο άξονα (Σχήμα 2, [7]) πλαστικό και εύκαμπτο σωλήνα (Σχήμα 2, [8]) για τη μεταφορά του υγρού καθαρισμού προς το ακροφύσιο και δ) Ειδική κάμερα (Σχήμα 2, [9]) για την επιθεώρηση του καθαρισμού (υπολείμματα προηγούμενου φορτίου) και αναγνώριση τυχόν ατελειών / διάβρωσης στο προστατευτικό χρώμα.

3. Σύστημα σύμφωνα με τις αξιώσεις 1 και 2, χαρακτηριζόμενο από μεταλλική πλατφόρμα (Σχήμα 1, [2]), η κίνηση της οποίας γίνεται με το τύλιγμα και το ξετύλιγμα του συρματόσχοινου στα ηλεκτρικά βαρούλκα (Σχήμα 1, [4]), τα οποία οδηγούνται από μετατροπείς συχνότητας. Τα βαρούλκα δύνανται να τοποθετηθούν σε μεταλλικές ευθείες ράγες, ώστε να μετακινούνται στην καταλληλότερη θέση πριν την έναρξη ή κατά τη διάρκεια των εργασιών. Την κίνηση της πλατφόρμας οδηγεί ο χειριστής μέσω τηλεχειριστηρίου. Οι οδηγίες του χειριστή του συστήματος μετατρέπονται μέσω ειδικού Αλγορίθμου του Κεντρικού Συστήματος Ελέγχου (Σχήμα 1, [5]) σε κατάλληλη καθοδήγηση των βαρούλκων (Σχήμα 1, [4]).

4. Σύστημα σύμφωνα με τις αξιώσεις 1 και 2, χαρακτηριζόμενο από μεταλλική πλατφόρμα (Σχήμα 1, [2]), η κίνηση της οποίας γίνεται αυτόματα εισάγοντας τα βασικά γεωμετρικά χαρακτηριστικά του κύτους στο Κεντρικό Σύστημα Ελέγχου (Σχήμα 1, [5]) το οποίο υπολογίζει τη βέλτιστη διαδρομή.

5. Το σύστημα, σύμφωνα με τις αξιώσεις 1 και 2, χαρακτηρίζεται από μεταλλική πλατφόρμα (Σχήμα 1, [2]) μεγέθους ενός κυβικού μέτρου. Ο χώρος εργασίας του συστήματος είναι ένα ορθογώνιο παραλληλεπίπεδο (ο/π) με πλάτος και μήκος αυτά του ανοίγματος του αμπαριού και ύφος ίσο με αυτό του αμπαριού (Σχήμα 1, [1]).

6. Το σύστημα, σύμφωνα με τις αξιώσεις 1 και 2, χαρακτηρίζεται από το ότι χρησιμοποιείται, με την κατάλληλη επιλογή ακροφυσίου (Σχήμα 2, [6]), για την υδροβολή/βάψιμο και την επιθεώρηση δεξαμενών πετρελαίου σε δεξαμενόπλοια. Σε αυτή την παραλλαγή όλος ο εξοπλισμός είναι αντιεκρηκτικός.

7. Το σύστημα, σύμφωνα με την αξίωση 1, χαρακτηρίζεται από το ότι είναι φορητό, που σημαίνει ότι μπορεί να μεταφερθεί σε άλλο κύτος ή πλοίο.