AT517288A2 - Luftfeder - Google Patents

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AT517288A2
AT517288A2 ATA135/2016A AT1352016A AT517288A2 AT 517288 A2 AT517288 A2 AT 517288A2 AT 1352016 A AT1352016 A AT 1352016A AT 517288 A2 AT517288 A2 AT 517288A2
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ATA135/2016A
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Eijiro Honda
Kenji Fujimoto
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Toyo Tire & Rubber Co
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Abstract

Die vorliegende Erfindung hat als Ziel, eine Luftfeder bereitzustellen, welche in der Lage ist, Haltbarkeit und mechanische Merkmale beizubehalten, während die Flammhemmung verbessert wird. Eine Luftfeder mit einer feuerfesten Abdeckung umfasst: eine Luftfeder, welche ein oberes Element (1), ein unter dem oberen Element (1) angeordnetes unteres Element (2) und eine zwischen dem oberen Element (1) und dem unteren Element (2) angeordnete Membran (3) umfasst; und eine zylindrische, feuerfeste Abdeckung (14), welche an der Luftfeder befestigt ist, um so zumindest die Membran (3) hermetisch zu umschließen. Die feuerfeste Abdeckung (14) ist flammhemmend und ein Inneres der feuerfesten Abdeckung (14) ist mit Inertgas gefüllt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftfeder, welche in geeigneter Weise für ein Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug verwendet wird und in Bezug auf Flammhemmung ausgezeichnet ist.
In den letzten Jahren sind die Anforderungen an den Brandschutz in verschiedenen Bereichen in Europa strenger geworden und EN45545-2 wurde als eine neue Norm in Bezug auf Schienenfahrzeuge eingeführt. Bei einer Luftfeder werden organische Materialien für gummiartige, elastische Körper wie beispielsweise eine Membran und einen Stopfen verwendet und folglich werden diese Elemente benötigt, um der Norm zu genügen. In der Norm ist die Menge an erzeugtem halogenhaltigem Gas streng begrenzt. Wie beispielsweise in der nationalen Offenlegungsschrift der internationalen Patentanmeldung Nr. 2009-502425 beschrieben, ist ein Material auf Basis von Silikon als ein halogenfreies Harz bekannt, welches der Norm genügt.
Unglücklicherweise wurden, in Hinsicht auf gummiartige, elastische Körper wie eine Membran und ein Stopfen, welche in einer widrigen Umgebung verwendet werden, bei der eine Last aufgebracht wird, elastische Körper, welche die Haltbarkeit und mechanischen Eigenschaften Bestehender beibehalten, während sie der Norm genügen, noch nicht bereitgestellt.
In Bezug auf das Vorstehende hat die vorliegende Erfindung als Ziel, eine Luftfeder bereitzustellen, welche in der Lage ist, die Haltbarkeit und mechanischen Eigenschaften bereits Bestehender beizubehalten, während sich die Flammhemmung verbessert.
Um das oben genannte Ziel zu erreichen, umfasst eine Luftfeder mit einer feuerfesten Abdeckung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: eine Luftfeder, welche ein oberes Element, ein unter dem oberen Element angeordnetes unteres Element und eine zwischen dem oberen Element und dem unteren Element angeordnete Membran; und eine zylindrische, feuerfeste Abdeckung, welche an der Luftfeder befestigt ist, um so zumindest die Membran hermetisch zu umschließen. Die feuerfeste Abdeckung ist flammhemmend und ein Inneres der feuerfesten Abdeckung ist mit Inertgas gefüllt.
Gemäß der oben genannten Ausführungsform ist zumindest die Membran von der feuerfesten Abdeckung umgeben. Folglich kann die Flammhemmung der gesamten Luftfeder verbessert werden. Des Weiteren können konventionelle Materialien für die Membran verwendet werden. Folglich können die Haltbarkeit und mechanischen Eigenschaften beibehalten werden.
Des Weiteren wird gemäß der oben genannten Ausführungsform das Innere der feuerfesten Abdeckung mit dem Inertgas gefüllt. Dementsprechend, selbst für den Fall, dass ein Teil der feuerfesten Abdeckung durch Flammen beschädigt wird, kann das Feuerfangen der Membran durch das Inertgas, welches das Innere der feuerfesten Abdeckung füllt, verzögert werden. Ein Raum zwischen der Membran und der feuerfesten Abdeckung kann mit dem Inertgas gefüllt sein.
Das untere Element kann einen Stopfen-Abschnitt umfassen, welcher eine Laminat-Gummi-Struktur aufweist und die feuerfeste Abdeckung kann derart befestigt sein, dass dadurch zumindest der Stopfen-Abschnitt zusätzlich zu der Membran hermetisch umschlossen sind. Dementsprechend, weil nicht nur die Membran, sondern auch der Stopfen-Abschnitt, welcher unter Verwendung eines gummiartigen elastischen Körpers gebildet wird, durch die feuerfeste Abdeckung umgeben sind, kann die Flammhemmung der gesamten Feder weiter verbessert werden.
Darüber hinaus können ein oberer Endabschnitt und ein unterer Endabschnitt der feuerfesten Abdeckung jeweils an der Luftfeder durch Spannbänder befestigt sein. Dadurch kann die Luftdichtheit weiter verbessert werden und das Innere der feuerfesten Abdeckung kann mit dem Inertgas über einen langen Zeitraum hinweg gefüllt sein.
Darüber hinaus kann die Luftfeder mit der feuerfesten Abdeckung eine Gaszufuhrvorrichtung, welche das Inertgas in die feuerfeste Abdeckung zuführt und ein Steuermodul, welches die Inertgaszufuhr aus der Gaszufuhrvorrichtung steuert, umfassen. Das im Inneren der feuerfesten Abdeckung befindliche Inertgas wird allmählich mit verstreichender Zeit durch Luft ersetzt. Dementsprechend führt das Steuermodul jedes Mal nach dem Verstreichen einer vorgegebenen Zeit Inertgas in die feuerfeste Abdeckung zu, wobei die Inertgaskonzentration im Inneren der feuerfesten Abdeckung immer bei einem vorgegebenen Wert oder darüber gehalten werden kann.
Zusätzlich kann die Luftfeder mit der feuerfesten Abdeckung einen Gasablasskanal umfassen, welcher das im Inneren der feuerfesten Abdeckung befindliche Gas ablässt. Öffnen und Schließen des Gasablasskanals kann durch das Steuermodul geregelt werden und das Steuermodul kann den Gasablasskanal öffnen, wenn das Inertgas in die feuerfeste Abdeckung zugeführt wird, und kann den Gasablasskanal schließen, wenn die Inertgaszufuhr gestoppt wird. Dementsprechend kann in die feuerfeste Abdeckung eingetretene Luft sofort abgelassen und wieder durch das Inertgas ersetzt werden.
Zudem kann die Luftfeder mit der feuerfesten Abdeckung zusätzlich einen Anomalieerkennungssensor umfassen, welcher eine Anomalie im Inneren der feuerfesten Abdeckung detektiert. Das
Steuermodul kann das Inertgas in die feuerfeste Abdeckung aus der Gaszufuhrvorrichtung zuführen, wenn der
Anomalieerkennungssensor die Anomalie detektiert. Insbesondere, wenn ein Teil der feuerfesten Abdeckung durch Flammen beschädigt ist, wird das Inertgas in kontinuierlicher Weise aus der Gaszufuhrvorrichtung zugeführt, wodurch das Feuer gelöscht oder das Brennen der Luftfeder verzögert werden kann.
Bei der vorliegenden Erfindung ist die feuerfeste Abdeckung derart befestigt, um die Membran der Luftfeder hermetisch zu umschließen, und das Innere der feuerfesten Abdeckung ist mit dem Inertgas gefüllt. Dementsprechend ist es möglich, die Haltbarkeit und mechanischen Eigenschaften beizubehalten, während die Flammhemmung der gesamten Luftfeder verbessert wird.
Fig. 1 ist ein Längsschnitt einer Luftfeder mit einer feuerfesten Abdeckung nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht eines unteren Endabschnitts der feuerfesten Abdeckung aus Fig. 1;
Fig. 3 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht eines oberen Endabschnitts der feuerfesten Abdeckung aus Fig. 1;
Fig. 4 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel eines Spannbandes veranschaulicht;
Fig. 5 ist ein vergrößerter Querschnitt, welcher einen Teil einer Luftfeder mit einer feuerfesten Abdeckung nach einer zweiten Ausführungsform darstellt; und
Fig. 6 ist eine schematischer Längsschnitt einer Luftfeder mit einer feuerfesten Abdeckung nach einer dritten Ausführungsform.
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 stellt einen Längsschnitt einer Luftfeder mit einer feuerfesten Abdeckung für ein Schienenfahrzeug nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Wie in Fig. 1 dargestellt, ist bei der Luftfeder mit der feuerfesten Abdeckung nach der vorliegenden Ausführungsform die feuerfeste Abdeckung an einer Luftfeder befestigt, welche einen konischen Stopfen umfasst.
Die Luftfeder umfasst: ein scheibenförmiges oberes Element 1; ein unter dem oberen Element 1 angeordnetes unteres Element 2; und eine zwischen dem oberen Element 1 und dem unteren Element 2 angeordnete Membran 3. Ein Nabenabschnitt 4 zum Einpassen in ein Fahrzeug ist in der Mitte der oberen Fläche des oberen Elements I gebildet und ein Passring 5 zum Fixieren eines unteren Endabschnitts der Membran 3 ist an einen äußeren Kantenabschnitt der unteren Fläche des oberen Elements 1 geschraubt.
Das untere Element 2 umfasst: ein auf einer zentralen Achse CA der Luftfeder angeordnetes zentrales Element 6; einen konzentrisch zu dem zentralen Element 6 angeordneten äußeren Zylinder 7; einen Stopfen 8, welcher zwischen dem zentralen Element 6 und dem äußeren Zylinder 7 eingefügt ist; eine scheibenförmige Auflageplatte 9, welche an der unteren Fläche des zentralen Elements 6 fixiert ist; und einen Kernzapfen 11, welcher von der Auflageplatte nach unten absteht. Der Kernzapfen II wird fixiert, indem er in eine Wagenseite eingepasst wird.
Die Membran 3 weist eine zylindrische Form auf und Wulstabschnitte sind jeweils an dem oberen Endabschnitt und einem unteren Endabschnitt der Membran 3 ausgebildet. Der obere Endabschnitt der Membran 3 ist fixiert, indem er zwischen dem Passring 5 und der unteren Fläche des oberen Elements 1 eingeklemmt ist. Darüber hinaus ist der untere Endabschnitt der: Membran 3 fixiert, indem er in einen Wulstaufnehmerabschnitt 7a, welcher in dem äußeren Zylinder 7 gebildet ist, eingepasst ist. Ein Anschlagelement 10, welches eine Kegelstumpfform aufweist, ist über dem äußeren Zylinder 7 angeordnet. Das Anschlagelement 10 erfüllt die Funktion, das obere Element 1 auf dem Anschlagelement 10 abzustützen, wenn Luft aus der Membran 3 ausdringt (die Membran 3 entleert sich), um in diesem Fall die Fahrsicherheit des Fahrzeuges sicherzustellen. Ein Gleitblech ist fest an der Oberseite des Anschlagelements 10 befestigt.
Der Stopfen 8 weist eine Laminatgummistruktur auf, bei der elastische Schichten 12 und Zwischenzylinder 13 alternierend laminiert sind, und ist durch Vulkanisation einstückig mit dem zentralen Element 6 und dem äußeren Zylinder 7 gestaltet. Insbesondere weist das zentrale Element 6 eine Kegelstumpfform und im Querschnitt eine umgekehrte V-Form auf, und die elastischen Schichten 12 sind ringförmig über den Außenumfang des zentralen Elements 6 angeordnet. Der Zwischenzylinder 13, welcher eine Kegelstumpfform aufweist und aus einem harten Material, wie beispielsweise Metall, besteht, ist auf dem Außenumfang der elastischen Schicht 12 angeordnet. Eine solche Laminat-Gummi-Struktur, bei der die elastischen Schichten 12 und der Zwischenzylinder 13 alternierend laminiert sind, bildet einen konischen Stopfen.
Eine feuerfeste Abdeckung 14, welche an der Luftfeder gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform befestigt ist, ist aus einem flammhemmenden, gummiartigen elastischen Körper gebildet, der der EN45545-2 genügt. Es sei angemerkt, dass, weil eine Last nicht direkt auf die feuerfeste Abdeckung 14 als solche von außen aufgebracht wird, es ausreicht, dass die feuerfeste Abdeckung flexibel genug ist, dass sie einem Verschieben der Luftfeder folgen kann. Folglich ist der Auswahlbereich von Materialien, welche als gummiartige, elastische Verbindungen zur Bildung der feuerfesten Abdeckung verwendet werden können breiter, als der von Materialien von gummiartigen, elastischen Körpern, welche die Membran und den Stopfen bilden, und die Materialien der feuerfesten Abdeckung können passend angefertigt werden.
Insbesondere können anorganische Füllstoffe aus Aluminiumhydroxid und dergleichen mit den gummiartigen, elastischen Verbindungen gemischt werden. Darüber hinaus können in Kombination dazu Flammhemmstoffe aus einer Phosphatverbindung, einer Aminverbindung und dergleichen verwendet werden. Darüber hinaus kann ein Material auf Basis von Silikon, wie in der nationalen Offenlegungsschrift der internationalen Patentanmeldung Nr. 2009-502425 beschrieben, als ein Polymer verwendet werden, zusätzlich zu natürlichem Gummi und synthetischem Gummi. Darüber hinaus können gummiartige, elastische Verbindungen verwendet werden, die mit einem Flammhemmbasisstoff imprägnierte sind oder auf denen ein solcher appliziert ist (gewebter Stoff oder nicht-gewebter Stoff).
Die feuerfeste Abdeckung 14 weist eine zylindrische Form mit oberen und unteren Öffnungen auf und ein trichterförmiger verjüngter Abschnitt 14b mit einem nach unten hin abnehmenden Durchmesser ist an der unteren Seite der feuerfesten Abdeckung ausgebildet. Ein Teil des verjüngten Abschnitts 14b ist in radialer Richtung in Form einer Ziehharmonika gebildet und folglich kann der verjüngte Abschnitt 14b einer Verschiebung der Luftfeder folgen. Eine solche Form ermöglicht eine einstückige Formgebung der feuerfesten Abdeckung 14.
Wie in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellt, ist ein unterer Endabschnitt 14c an der feuerfesten Abdeckung 14 an der Außenumfangsoberfläche der Auflageplatte 9 durch ein Spannband 15 fixiert und ein oberer Endabschnitt 14a davon ist an der Außenumfangsoberfläche des Passrings 5 durch ein Spannband 15 fixiert. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist ein ringförmiger, erhabener Abschnitt 16 auf der Innenumfangsoberfläche des unteren Abschnitts 14c der feuerfesten Abdeckung gebildet und ein ringförmiger Nutabschnitt 17, welcher an dem ringförmigen erhabenen Abschnitt 16 aufgesetzt werden kann, ist an der Außenumfangsoberfläche der Auflageplatte 9 ausgebildet.
Zusätzlich ist, wie in Fig. 3 dargestellt, der Durchmesser des unteren Endabschnitts 14a der feuerfesten Abdeckung etwas kleiner gewählt als der Durchmesser eines Abschnitts, welcher sich unter dem oberen Endabschnitt 14a befindet, und ein Abschnitt kleineren Durchmessers 18 ist auf der ümfangsoberfläche des Passrings 5 ausgebildet, so dass der Durchmesser eines oberen Bereichs der Außenumfangsoberfläche kleiner ist als der Durchmesser eines unteren Bereichs davon. Für das zu verwendende Spannband 15 gibt es keine besonderen Einschränkungen, solange das Spannband 15 gleichmäßig den oberen und den unteren Endabschnitt der feuerfesten Abdeckung 14 über den gesamten Umfang umspannen kann. Dementsprechend kann zum Beispiel als Spannband 15 ein Jubilee® Clip verwendet werden.
Der Jubilee® ist ein Band aus Metall oder synthetischem Harz, welches ein Ende aufweist an dem ein zylindrisches Gehäuse fixiert ist.
Eine Schraube mit einer Oberfläche, auf der ein
Schneckengetriebegewinde ausgebildet ist, ist drehbar innerhalb des Gehäuses angeordnet. Die Schraube ist derart angeordnet, dass die Richtung ihrer Drehachse mit der Richtung der Längserstreckung des Bandes zusammenfällt. Eine Vielzahl von Nuten, in welche das Schneckengewinde der Schraube eingreifen kann, ist an dem anderen Ende des Bandes ausgebildet. Das andere Ende des Bandes wird in das Gehäuse eingeführt und die Schraube wird gedreht, wodurch sie in die Nuten eingreift, und wodurch das Spannband gesichert werden kann.
Bei einem weiteren Beispiel eines Spannbandes 15, beispielhaft in Fig. 4 dargestellt, kann ein riemenartiges Element aus Metall oder synthetischem Harz kreisförmig gekrümmt sein, sich gegenüber liegende Biegeabschnitt 19 und 19 können durch Nachaußenbiegen beider Endabschnitte des riemenartigen Elements in radiale Richtung geformt sein, Durchgangslöcher können jeweils in beiden Biegeabschnitten 19 ausgebildet sein und das riemenartige Element kann mit einem Verbindungselement 21, wie einer Schraube mit Mutter, gesichert sein.
In dem Fall in dem die feuerfeste Abdeckung 14 an der Luftfeder befestigt ist, wird zuerst der untere Endabschnitt 14c, oder der obere Endabschnitt 14a der feuerfesten Abdeckung 14 in einer vordefinierten Position positioniert und durch Spannen mittels des Spannbands 15 fixiert. Danach wird das andere Ende der feuerfesten Abdeckung 14 in einer vordefinierten Position platziert. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Teil des anderen Endabschnitts verschoben, eine Zufuhrdüse für Inertgas wird in die feuerfeste Abdeckung 14 eingeführt und das Inertgas wird aus der Düse zugeführt. Nachdem das Innere der feuerfesten Abdeckung 14 mit dem Inertgas gefüllt ist, wird die Düse entfernt und die feuerfeste Abdeckung 14 wird zurück in ihre Position gebracht und durch Spannen mittels des Spannbands 15 fixiert.
Als Resultat daraus sind die Membran 3 und der Stopfen-Abschnitt 8 hermetisch von der feuerfesten Abdeckung 14 umschlossen und der Zustand, bei dem das Innere der feuerfesten Abdeckung 14 mit dem Inertgas gefüllt ist, kann über einen langen Zeitraum aufrechterhalten werden. Es sei angemerkt, dass Stickstoff, Helium und dergleichen als Inertgas verwendet werden können.
Fig. 5 stellt einen vergrößerten Querschnitt dar, welcher einen Teil der Luftfeder mit einer feuerfesten Abdeckung 14 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die vorliegende Ausführungsform weist eine Zusammenstellung auf, die der der ersten Ausführungsform gleicht, mit der Ausnahme, dass die Fixierposition des oberen Endabschnitts der feuerfesten Abdeckung verändert ist.
Insbesondere ist bei der vorliegenden Ausführungsform, wie in Fig.5 dargestellt, der obere Endabschnitt der feuerfesten Abdeckung 14 mit einem Flanschabschnitt 22 versehen. Die untere Fläche eines Fahrzeuges T, an welchem das obere Element 1 befestigt ist, ist mit Schraubenlöchern 23 versehen und der Flanschabschnitt 22 ist mit einer Vielzahl von Durchgangslöchern (nicht dargestellt) an Positionen, die jeweils den Schraubenlöchern 23 entsprechen, versehen. Zum Zeitpunkt der Befestigung des unteren Endabschnitts der feuerfesten Abdeckung 14, wird der Flanschabschnitt 22 in Kontakt mit der Unterseite des Fahrzeugs T gebracht und der Flanschabschnitt 22 wird durch eine ringförmige Halteplatte 24 von unten gehalten.
Infolgedessen kann der obere Endabschnitt der feuerfesten Abdeckung 14 gleichförmig gegen die Unterseite des Fahrzeugs T über den gesamten Umfang gepresst werden und die Luftdichtheit des unteren Endabschnitts der feuerfesten Abdeckung kann beibehalten werden.
Die Halteplatte 24 ist ähnlich wie der Flanschabschnitt 22 mit Durchgangslöchern (nicht dargestellt) versehen und der Flanschabschnitt 22 wird zusammen mit der Halteplatte 24 durch Schrauben 20 an der Unterseite des Fahrzeugs T fixiert. Gemäß der oben beschriebenen Zusammenstellung kann der Durchmesser der feuerfesten Abdeckung 14 größer gewählt sein, als der Durchmesser der Membran 3, sodass die Membran 3 und die feuerfeste Abdeckung 14 nicht in Kontakt miteinander kommen. Es sei angemerkt, dass der untere Endabschnitt der feuerfesten Abdeckung 14 auch an die Oberfläche des Wagens, an welchem der Kernzapfen 11 befestigt ist, fixiert werden kann, und die Fixierpositionen des oberen Endabschnitts und des unteren Endabschnitts der feuerfesten Abdeckung 14 verändert werden können.
Fig. 6 zeigt einen schematischen Längsschnitt einer Luftfeder mit einer feuerfesten Abdeckung für ein Schienenfahrzeug gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Ausführungsform weist eine Zusammenstellung auf, die der ersten Ausführungsform gleicht, mit der Ausnahme, dass die Luftfeder mit der feuerfesten Abdeckung umfasst: eine Gaszufuhrvorrichtung, welche Inertgas in die feuerfeste Abdeckung zuführt; einen Gasablasskanal, welcher das in der feuerfesten Abdeckung befindliche Gas ablässt; einen Anomalieerkennungssensor, welcher Anomalien im Inneren der feuerfesten Abdeckung detektiert; und ein Steuermodul, welches die Gaszufuhr aus der Gaszufuhrvorrichtung und das Öffnen und Schließen des Gasablasskanals steuert.
Wie in Fig. 6 dargestellt umfasst bei der vorliegen Ausführungsform die Luftfeder mit der feuerfesten Abdeckung eine Gaszufuhrvorrichtung 25, einen Gasablasskanal 26 und ein Steuermodul 27, welches die Inertgaszufuhr aus der Gaszufuhrvorrichtung 25 und das Öffnen und Schließen des Gasablasskanals 26 steuert. Das Steuermodul 27 ist in dem Fahrzeug T untergebracht. Ein Inertgaszylinder wird als die Gaszufuhrvorrichtung 25 verwendet und das Steuermodul 27 wird über einen Mikrocomputer konfiguriert. Darüber hinaus wird ein Temperatursensor als ein Anomalieerkennungssensor 28 verwendet.
Bei der ersten Ausführungsform wird die in der feuerfesten Abdeckung 14 befindliche Luft mit Inertgas ersetzt, bevor die feuerfeste Abdeckung 14 an der Luftfeder befestigt wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird Gas in die feuerfeste Abdeckung 14 aus der Gaszufuhrvorrichtung 25 zugeführt, nachdem die feuerfeste Abdeckung 14 an der Luftfeder befestigt ist. Zu dieser Zeit öffnet das Steuermodul 27 den Gasablasskanal 26. Dementsprechend kann die in der feuerfesten Abdeckung 14 befindliche Luft sofort mit dem Inertgas ersetzt werden.
Bevorzugt ist, dass die Anschlussposition der Gaszufuhrvorrichtung 25 und die Anordnungsposition des Gasablasskanals 26 bei der feuerfesten Abdeckung 14 symmetrisch in Bezug auf die zentrale Achse CA ausgerichtet sind. Eine solche Anordnung ermöglicht es, die Luft im Inneren der feuerfesten Abdeckung 14 in effizienter Weise durch das Inertgas zu ersetzen.
Das Inertgas im Inneren der feuerfesten Abdeckung 14 wird allmählich mit dem Verstreichen der Zeit durch Luft ersetzt. Dementsprechend führt bei der vorliegenden Ausführungsform das Steuermodul 27 jedes Mal nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeit Inertgas in die feuerfeste Abdeckung 14 zu. Dies ermöglicht es, die Inertgaskonzentration im Inneren der feuerfesten Abdeckung 14 immer bei einem vorgegebenen Wert oder darüber zu halten. Es sei angemerkt, dass jedes Mal beim Zuführen von Inertgas nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeit das Steuermodul 27 den Gasablasskanal 26 öffnet. Dies ermöglicht ein effizientes Nachfüllen mit dem Inertgas.
Anstelle des oben genannten Verfahrens zur Gaszufuhr kann eine kleine Gasmenge kontinuierlich zugeführt werden. In diesem Fall wird der Gasablasskanal 26 geschlossen gehalten. Wenn der Druck im Inneren der feuerfesten Abdeckung 14 größer oder gleich einem vorgegebenen Druck wird, wird das Gas aus einem Spalt in dem oberen Endabschnitt oder dem unteren Endabschnitt der feuerfesten Abdeckung 14 abgelassen. Eine
Druckeinstellvorrichtung wie ein Entlüftungsventil, welches das Inertgas aus dem Inneren der feuerfesten Abdeckung 14 ablässt, kann vorhanden sein. Dies kann verhindern, dass der Druck im Inneren der feuerfesten Abdeckung 14 zu einem Überdruck wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Temperatursensor als der Anomalieerkennungssensor in dem zwischen der Membran 3 und der feuerfesten Abdeckung 14 befindlichen Raum angeordnet, und für den Fall, dass das Steuermodul 27 bestimmt, dass eine durch den Anomalieerkennungssensor 28 detektierte Temperatur abnormal hoch ist, bestimmt das Steuermodul 27, dass die feuerfeste Abdeckung 14 aufgrund des Ausbruchs eines Feuers beschädigt wurde, und dass Hochtemperaturgas in die feuerfeste Abdeckung geströmt ist, sodass das Steuermodul 27 dorthin Inertgas zuführt. Es sei angemerkt, dass in diesem Fall der Gasablasskanal 26 nicht geöffnet, sondern geschlossen wird.
Infolgedessen wird das Inertgas in Richtung der Flammen aus einem Abschnitt der feuerfesten Abdeckung 14, welcher durch die Flammen beschädigt wurde, zugeführt, und das Feuer kann gelöscht oder das Brennen der Luftfeder kann verzögert werden. Obwohl der Temperatursensor als der Anomalieerkennungssensor 28 in der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, können ein oder zwei oder mehrere Drucksensoren und Gaskonzentrationssensoren, welche die Konzentrationen von Inertgas, Luft und dergleichen detektieren, sowie der Temperatursensor in Kombination verwendet werden.
Obenstehend wurden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, jedoch ist der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Die Erfindung kann in unterschiedlichster Weise innerhalb eines Rahmens geändert und ausgeführt werden, ohne sich vom der Kern der vorliegenden
Erfindung zu entfernen. Beispielsweise wird die Luftfeder, welche den konischen Stopfen umfasst, in den Ausführungsformen eins bis drei beschrieben, aber der Umfang der vorliegenden Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Die Luftfeder kann umfassen: einen Laminatgummistopfen, welcher durch horizontales Laminieren gummiartiger, elastischer Körper und Metallplatten (übereinandergeschichtet) gebildet ist; oder einen Stopfen, der durch gummiartige, elastische Körper gebildet ist, welche eine andere Struktur aufweisen. Alternativ dazu kann die Luftfeder auch keinen Stopfen umfassen.
Darüber hinaus sind bei der dritten Ausführungsform der Gasablasskanal und der Anomalieerkennungssensor vorgesehen, aber einer oder auch beide davon können nicht vorgesehen sein. Selbst für den Fall, dass der Anomalieerkennungssensor nicht vorgesehen ist, kann das Inertgas in die feuerfeste Abdeckung, jedes Mal nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeit, oder in einer vorgegebenen Menge, zugeführt werden.
Darüber hinaus kann das Inertgas für den Fall, dass der Gasablasskanal nicht vorgesehen ist, in geringer Menge aus der Gaszufuhrvorrichtung zugeführt werden. Sollte das Innere der feuerfesten Abdeckung durch die Inertgaszufuhr unter Druck stehen, entweicht das Gas allmählich aus dem oberen Endabschnitt oder dem unteren Endabschnitt der feuerfesten Abdeckung. Es sei angemerkt, dass die feuerfeste Abdeckung mit einer Druckeinstellvorrichtung versehen sein kann, wodurch Inertgas nach außen abgelassen werden kann, wenn der Druck im Inneren der feuerfesten Abdeckung durch das Inertgas zu einem Überdruck wird.

Claims (8)

  1. Patentansprüche:
    1. Eine Luftfeder mit einer feuerfesten Abdeckung, umfasst: eine Luftfeder, welche ein oberes Element, ein unter dem oberen Element angeordnetes unteres Element und eine zwischen dem oberen Element und dem unteren Element angeordnete Membran umfasst; und eine zylindrische, feuerfeste Abdeckung, welche an der Luftfeder befestigt ist, um so zumindest die Membran hermetisch zu umschließen, wobei die feuerfeste Abdeckung flammhemmend ist, und ein Inneres der feuerfesten Abdeckung mit Inertgas gefüllt ist.
  2. 2. Die Luftfeder mit der feuerfesten Abdeckung nach Anspruch 1, wobei ein Raum zwischen der Membran und der feuerfesten Abdeckung mit dem Inertgas gefüllt ist.
  3. 3. Die Luftfeder mit der feuerfesten Abdeckung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das untere Element einen Stopfen-Abschnitt mit einer laminierten Gummistruktur aufweist, und die feuerfeste Abdeckung derart befestigt ist, dass wenigstens der Stopfen-Abschnitt zusätzlich zu der Membran hermetisch umschlossen sind.
  4. 4. Die Luftfeder mit der feuerfesten Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein oberer Endabschnitt und ein unterer Endabschnitt der feuerfesten Abdeckung jeweils mit Spannbändern an der Luftfeder fixiert sind.
  5. 5. Die Luftfeder mit der feuerfesten Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die zusätzlich umfasst: eine Gaszufuhrvorrichtung, welche das Inertgas in die feuerfeste Abdeckung zuführt, und ein Steuermodul, welches die Inertgaszufuhr aus der Gaszufuhrvorrichtung steuert.
  6. 6. Die Luftfeder mit der feuerfesten Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Steuermodul jedes Mal nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeit das Inertgas in die feuerfeste Abdeckung zuführt.
  7. 7. Die Luftfeder mit der feuerfesten Abdeckung nach Anspruch 6, die zusätzlich umfasst: einen Gasablasskanal, welcher das in der feuerfesten Abdeckung befindliche Gas ablässt, wobei das Öffnen und Schließen des Gasablasskanals durch das Steuermodul gesteuert wird, und das Steuermodul den Gasablasskanal öffnet, wenn das Inertgas in die feuerfeste Abdeckung zugeführt wird, und den Gasablasskanal schließt, wenn die Inertgaszufuhr gestoppt wird.
  8. 8. Die Luftfeder mit der feuerfesten Abdeckung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, die zusätzlich umfasst: einen Anomalieerkennungssensor, welcher eine Anomalie im Inneren der feuerfesten Abdeckung detektiert, wobei das Steuermodul das Inertgas aus der Gaszufuhrvorrichtung in die feuerfeste Abdeckung zuführt, wenn der Anomalieerkennungssensor die Anomalie detektiert.
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