撒布装置的制作方法

1.本发明涉及用于撒布在海洋或其他水体中拖曳的设备的装置，特别地但不排他地涉及用于一般拖网捕捞的拖网门和用于地震勘测作业的偏导器。


背景技术：

2.虽然撒布装置具有其他用途，如用于地震勘测，但其主要用途是作为拖网门，即由拖网船拖拽的用于撒布拖网捕捞渔网(即保持其打开)的撒布装置。拖网门控制捕捞拖网的打开，或多个拖网门操作多个捕捞拖网，以优化整个捕捞设备的捕捞能力。偏导器撒布地震系统，若干拖缆或缆绳被拖拽在地震勘探船后面。
3.撒布装置成对地使用，一个用在拖网的一侧，另一个用在另一侧。水作用于其内侧，并迫使其分开，该内侧相对于撒布装置在水中被拖曳的方向是倾斜的。传统的拖网门一直是扁平的。特别是对于远洋捕捞，已经越来越多地使用弯曲的拖网门。以机翼的方式形成具有互补的内凹外凸表面的拖网门提高了其功效，即单位面积的拖网打开作用。对于大型门来说，这种形式的门容易通过用钢板制作的方式来制造。然而，这种门昂贵、笨重，并且对于用轻型设备在浅水进行底拖网作业来说是不利的。对于这种拖网作业，仍然广泛使用扁平的、相对较重的常规拖网门。它们对海底有破坏性的影响。


技术实现要素：

4.根据本发明，提供了用于撒布在水中拖曳在船只后面的设备的撒布装置，包括：
5.·
塑料材料的空心本体，所述本体为凹凸形并且具有：
6.·
围绕在使用中本体基本上半高度(mid-height)和/或半长度(mid-length)的平面的大体镜像对称，
7.·
1:2与4:1之间的前后与上下的纵横比，
8.·
内凹侧，和
9.·
外凸侧；
10.·
位于所述本体的所述内凹侧上的至少一个用于与拖船相连的拖缆的前拖拽点；
11.·
至少一个用于被拖曳的设备或与之相连的缆绳的后拖拽点，
12.其中：
13.·
所述本体的塑料材料使所述撒播装置在水中具有浮力。
14.优选地，所述撒播装置包括至少在所述装置的下部的扶正压载物，从而在使用过程中所述撒播装置可向所述船只的起动侧外展开，在与所述内凹侧上的所述前拖拽点相反的所述外凸侧的方向上撒布所述设备。
15.在优选的实施方案中，所述扶正压载物是装配到所述装置的下边缘的由密度大于水的材料制成的底板，所述下边缘优选是局部加厚的以配合所述底板的恒定宽度。所述底板可由以下材料制成：
16.·
机械地装配到所述本体上的金属，所述金属方便地由多个恒定宽度的沟道部构
成，所述本体至少在其下边缘是局部膨胀的以在所述底板中定位，或
17.·
填充有非浮力填充物的塑料材料，所述塑料材料粘合到或机械地装配到所述本体上。
18.替代地，所述扶正压载物是设置在所述塑料材料的本体内部或设置在所述本体外部的压载材料。
19.正常地，所述或每个前拖拽点基本上位于所述半高度平面处或相对于所述半高度平面对称地定位。类似地，所述或每个后拖拽点基本上位于所述半高度平面处或相对于所述半高度平面对称地定位。
20.所述或每个后拖拽点可以位于所述本体的所述外凸侧或所述内凹侧上。
21.在使用过程中，所述拖缆和拖网或拖网缆绳可以直接与对应的拖拽点连接。替代地，可以在所述拖缆与所述拖网或拖网缆绳之间设置环索。可以提供单个前拖拽点和单个后拖拽点。正常地，设置至少一个前拖拽点和两个后拖拽点，所述后拖拽点位于外侧或内侧。其他简单的替代方案是：设想的两个前拖拽点和两个后拖拽点；两个前拖拽点和一个后拖拽点。进一步地，为了将载荷分散到塑料材料本体上，还设想了更多的拖拽点，适当长度的环索连接到与拖缆和/或拖网或拖网缆绳的共同附接点上。
22.所述前拖拽点和后拖拽点可以通过所述本体或通过外部板相互连接。正常地，这些板将是钢制的，焊眼和螺栓穿过所述本体与所述本体相反侧的背板连接。
23.在优选的实施方案中，所述本体由热软化塑料材料通过旋转模塑方式成型。旋转模塑是一种众所周知的标准的塑料材料成型方法。这种技术能够使用原生和/或回收的塑料材料，以及球团或粉末，只要它们具有良好的熔化能力。通常情况下，可以使用原生塑料和回收塑料的混合物。通常情况下，可以使用8-20mm，优选10-16mm，最优选10-12mm的壁厚。
24.作为旋转模塑的替代方案，所述塑料材料可以被挤压或3d打印。通常情况下，所述塑料材料可以是热软化塑料材料。以这种方式制成的撒布装置通常也会具有8-20mm，优选10-16mm，最优选10-12mm的壁厚。这些形成本体的方式导致了超出由于本体材料易浮而产生的浮力的额外浮力。在这种情况下，提供额外压载物以抵消本体的性质。所述额外压载物可以通过增强扶正压载物(如在空心本体内部插入压载材料或将压载材料固定在外部)来提供，例如作为更重的底板。
25.将本体设置成空心的对于装置的功能及其制造有很大的益处。有利地，该本体重量轻，比实心本体使用的材料少。这降低了材料成本。此外，空心结构使本体能够设有适当数量的压载物或浮力辅助物，以用于撒布装置的预期用途。例如，在设备需要定位在中层水或深水中的情况下，可以在空心本体中放置由钢、砂或混凝土制成的压载物。替代地，在设备需要定位在水中高处的情况下，可以向空心本体添加额外浮力，例如泡沫材料。这些生产方法还能使装置的壁厚增加，以提高强度，而不会非常明显地增加重量。
26.除了提供额外压载物以提供稳定性之外，替代地或另外，所述本体可以在塑料材料本体的壁上设有孔，以使水能够充入本体的空心内部。当本体充满水时，这将提供中性浮力，但由于本体是由塑料材料制成的，它在水中仍具有浮力。
27.使用空心本体的另一个益处是，可以在本体上开孔，以使海水流入并通过本体，并防止在高压深水下开裂。这使得装置可以由塑料材料制成。如上所述，通常拖网门等是由金属板(通常是钢)制成，这使得它们昂贵、沉重、难以制造，同时也限制了它们的使用。以空心
塑料提供撒布装置扩大了该装置的用途，使其适用于更广的使用范围。例如，该装置可以比常规撒布装置在更浅的水中使用。
28.正常地，撒布装置将成对地提供，一个是右舷装置，一个是左舷装置，这对撒布装置的本体来自同一模具。所述两个装置的本体可以：
29.·
相对于其半长度平面前后相反地布置，
30.·
基本上在其半长度平面处最厚，并且优选地
31.·
其侧面基本上呈圆形弯曲状，其内凹侧的弯曲度小于其外凸侧的弯曲度。
32.替代地，所述两个装置的本体可以：
33.·
相对于其半高度平面从上到下相反地布置，并且优选地具有：
34.·
圆形的前边缘，
35.·
在其半长度平面前方的最大厚度，和
36.·
锥形的后边缘。
附图说明
37.为了帮助理解本发明，现在将通过举例并参照附图来描述其两个具体实施方案，其中：
38.图1是拖网门形式的一对撒布装置的图解透视图，这些撒布装置使得被拖网船拖拽的拖网保持打开；
39.图2是图1的两个门中的右舷拖网门的图解平面图，示出了水平面上的力；
40.图3是右舷拖网门的侧视图，示出了垂直面上的力；
41.图4是右舷拖网门的正常侧视图，示出了对称平面；
42.图5是图4中v-v线上的半高度截面平面图，示出了右舷门的本体的部件的曲率半径；
43.图6是类似于图5的截面侧视图，示出了拖曳环螺栓和横管，截面是在内拖曳环的下螺栓上，即图4中的vi-vi线上；
44.图7是在图4的vii-vii线上的类似于图5的另一个视图；
45.图8是图6中viii-viii线上的门的截面图；
46.图9是图6中ix-ix线上的门的截面图；
47.图10是本发明的另一个拖网门的透视图；
48.图11是图1-的门的下半部分的半高度截面图；
49.图12是对应于图5的截面平面图；以及
50.图13是类似于图4的视图，示出了其门的一个变体。
具体实施方式
51.参照附图的图1至图7，示出了用于由拖网船3拖拽的拖网2的一对右舷和左舷拖网门1。来自拖网船的两条拖缆(towing line)4在前拖拽环(forward towing eyes)5处与拖网门(trawl door)连接。门具有后拖拽环(aft towing eye)6，从后拖拽环延伸出将拖网门与拖网附接的环索(strop)7。在这些方面，拖网门是常规的。
52.根据本发明，这两个拖网门具有聚合物本体11，使门具有浮力。左舷门和右舷门的
本体是相同的，来自同一模具(未示出)。它们通过旋转模塑方式成型，结果使得它们是空心的。因此，本体的浮力来自本体成型所使用的聚合物的浮力性质。在下面描述本体的形状之后讨论将浮力抵消到一个水平，从而扶正压载物将本体下拉到底部。然而，在此应该指出，参照图3，拖网门有足够的浮力来保持离开海底sb。另外或替代地，由于拖网具有负浮力(尽管其网口底部被砝码压低，而其网口顶部被浮漂物托起)，拖网本身可以平衡拖网门的浮力，施加拖网载荷为tl。进一步地，本身已知的是，环索7可以直接延伸到拖网网口的顶端和底端，或者环索可以一起连接到向拖网延伸的单条缆绳上，该缆绳本身在拖网附近分岔连接到顶端和底端上。
53.聚合物本体11包括拖网门1的大部分，在被拖拽时受到水流的作用。聚合物本体围绕其半长度平面ml是镜像对称的。因此，聚合物本体不是常规的机翼/水翼形状，也就是说，它们并不是在靠近前缘处最厚，也没有逐渐变细直到细小的后缘。然而，聚合物本体的形状使其受到了朝向其在水中行驶的侧向的“升力”。这是通过以下方式实现的：其内面12在拖网的宽度上相互面对，至少基本上是圆形弯曲的，曲率半径为ri；而其外面14具有较小的曲率半径ro，两个半径都以半长度平面上的同一个点(未示出)为中心。前缘/后缘15的曲率半径re要小得多，即，其厚度基本为2re；半长度平面ml处的厚度等于(r
o-ri)，大于2re。因此，外面14周围的水流更快，并引起倾向于使拖网保持打开的侧向力sf。进一步地，由内面14上的前拖拽环5和外面上的两个后拖拽环9、10引起的在拖拽方向h与拖网门的标称前后平面faa之间的攻角α促成了侧向力。
54.拖拽环具有支撑板16，在本体的相反面上设有背垫板17。板16、17彼此相对，通过螺栓18保持在本体上。为了避免螺栓的紧固导致空心本体局部塌陷，为螺栓18提供了套筒19。套筒延伸穿过本体的壁20，并与板16、17抵靠。
55.替代地，如图13所示，本体可以开设孔，这些孔位于与拖曳环相似的位置。可将简单的绳索穿过孔211，固定在本体的相反面，作为拖网船缆绳拖拽环212和拖缆拖拽环213使用。
56.为了抵消本体的浮力性质，在本体壁上设有孔20
l
、20u，这些孔优选地位于本体的低位和高位两者，以使水能够流过本体内部。
57.为了抵消本体由于塑料材料制成而导致的浮力性质，在其下边缘23处设有底板22。本体具有上边缘和下边缘，上边缘和下边缘具有恒定宽度并且被分割成直线部24，这些直线部一般遵循其本体的弯曲形状。这些直线部相对于相邻的直线部是相互成角度的。装配在每个本体上的底板包括一个或几个短沟道部25，短沟道部可以由钢板制作或铸造而成。沟道部中的端部沟道部形成有弯曲斜面28，以使门能够骑在高于海底一般水平的高点上。下边缘的形状在其端部与弯曲斜面28互补。本体的厚度在半长度平面ml处最大，并向前缘和后缘减小，在半长度平面上，厚度在边缘29处突然向下边缘变薄，并在前缘和后缘处变厚。底板由螺栓30固定，底板在部署拖网门时起到了龙骨的作用，压低了下边缘，并起到了扶正作用。因此，拖网两侧的一对门在部署时其凸面朝外，凹面朝内，并且面对彼此。
58.方便地，本体的上边缘31与下边缘相似地形成，比底板轻的顶板32可以装配在上边缘。
59.在该实施方案中，本体围绕其半高度平面mh和半长度平面ml两者都具有镜像对称。
60.为了提高拖网门的功效，本体的前后长度在半高度平面h处比在上下边缘31、23处长。因此，如图4所见，本体具有不等角的六边形内视图。本体还相对于其半高度平面略微向外倾斜，以使其具有稳定的直立取向。如果拖拽环的布置被修改为内凹侧上的单个拖网船缆绳拖拽环和外凸侧或内凹侧上的单个拖网拖拽环，这就特别有利。
61.考虑到其从上到下的尺寸与沿底板/顶板的长度尺寸相同，该实施方案的纵横比为1：1。本体的最长尺寸，即其半高度的长度要大10％。因此，纵横比可能被认为是1:1.1，然而我们称之为1:1。
62.我们预计，根据本发明，高达1:2的更矮/更长的纵横比将令人满意地发挥作用。同样地，高达2:1的更高/更窄的纵横比亦如此。事实上，我们期望高达4:1的甚至更高/更窄的纵横比发挥作用，即使是离开海底或在中层水中作为远洋拖网门使用时处于稳定性的边界。
63.现在转向图10、图11和图12，图中示出的拖网门101，除了其塑料材料本体111的截面形状之外，与图1至12的拖网门基本相似。这更类似于机翼的截面，其具有：
64.·
相对较厚的前缘1151，
65.·
前缘与半长度平面之间的最大厚度位置1153，
66.·
从最大厚度位置向后延伸的逐渐变细的形状1154，以及
67.·
细小的后缘1152。
68.这个形状当然也是凹凸形的，但不像第一实施方案那样围绕其半长度平面镜像对称。不过，与图1至图12的第一实施方案的形状相比，它可能会产生更大的侧向“升力”。然而，该形状围绕其半高度平面是镜像对称的。因此，顶部和底部边缘加厚部131、123对于其底板122和顶板132是相同的，相对的拖网门可以具有相同的但颠倒的本体。换句话说，相反的本体可以在同一模具中制造。
69.这种形状的拖网门在其他方面包括沿半高度平面的轻微伸长，以及该平面上方和下方的上下部分的轻微向外倾斜。然而，应该注意的是，在两个实施方案的变体中，可以省略这些特征中的任一个或两者。
70.本发明不意在受限于上述实施方案的细节。例如，可以使拖网门具有更多或更少的浮力以用于远洋捕捞。
71.优选的实施方案已被描述为由塑料材料在旋转的模具中成型。可以预期，聚丙烯将是优选的材料，这主要是因为它是最广泛使用的聚合物，因此最广泛可获得以供回收利用。作为旋转模塑的替代方案，可以使用注射模塑、挤压和/或3d打印。聚合物可以是普通的或填充的。
72.替代地，本体可以由木质纤维或木质纤维和聚合物的混合物通过旋转模塑、注射模塑、挤压和/或3d打印制成。由木质纤维制成的本体在水中较重，但仍需要底板来保持正确的平衡。
73.上边缘和下边缘可以替代地呈圆形弯曲状，顶板和底板是圆形弯曲的沟道。同样，边缘可以被省去，本体的形状延伸到本体的顶部和底部。在这种情况下，顶板和底板的形状与本体形状互补。