CN1168910C - 支承结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可动地支承或安装一盘件的装置，一流体供给口设置在保持装置上，这样盘件被可动地支承在保持装置的一流体膜上，并且当物体偏离其稳定位置时，由于盘件和保持装置内凹槽的形状结合流体膜的缘故，会产生作用在物体上的一恢复力，本发明还涉及一种支承该物体的方法。

Description

支承结构
技术领域
本发明涉及一种用以支承物体的支承结构。
背景技术
借助于水膜支承或安装球体是已知的，这样就可以用相对很小的力使这些通常较重的球体转动。例如，在意大利的Carrara，十年来一直在展示一种所谓的“浮球”，它就被支承在这种水膜上并可用很小的力，例如用手，使之旋转。这种球体在慕尼黑1983年IGA展览会上也曾经展出。
在例如DE 38 02 561中描述了用以支承和安装这种浮球并驱动这种浮球的装置。
发明内容
本发明的目的是推出一种支承结构，使支承在一流体膜上的物体可以转动，并且该物体并非呈球形。
此目的的技术方案在于一种支承结构，其包括一在一保持装置内的物体，其中
a)所述保持装置包括一用以容纳该物体的凹槽；
b)所述保持装置包括一在该凹槽的区域的供水装置；
c)所述物体被可动地支承在保持装置中的一水膜上；
其特征在于
d)所述物体是盘形的；
e)所述物体的周向边缘支承在所述凹槽内；和
f)所述边缘在连接所述物体的侧表面区的部分被倒圆。
根据本发明，由于在连接物体侧表面区的部分之处边缘被倒圆，所以盘形物体可以从其略为偏离的位置恢复到其稳定位置。如果物体带有锐利的边缘，就会导致物体从略为偏离的位置倾斜，从而不可能使它恢复到其稳定位置。
在一最佳实施例中，用以支承盘件的流体是水，这样就使盘件支承，即“浮动”，在一很薄的水膜上。
最好该盘件包括一大致水平的转动轴线，该轴线大体上与盘件的对称轴线重合。
由盘件和支承盘件的保持装置上的凹槽所形成的间隙具有范围在0.1到2mm内，特别是约0.2mm，的宽度。在该间隙内存在的流体形成了用以支承盘件的流体膜。
在一最佳实施例中，盘件直径的约10到50％被设置在保持装置的凹槽内，即盘件直径的约50到90％不在保持装置的凹槽内。盘件高度的约20％被支承在凹槽内特别有利。
最好在凹槽的中央设置流体供给口，因为这样可促使流体在物体的两侧均匀地向外流动。
最好设置至少两个用作流体供给口的装置，这样由两个独立的供给口形成支承盘件的流体膜。
最好至少两个流体供给口沿与盘件的转动轴线垂直的方向并列设置。这样就可例如通过一个或多个倾斜设置的流体喷嘴使盘件的转矩得以产生。流体供给口也可以包括阀件，使得流体只沿盘件的方向流动。
最好至少两个流体供给口包括独立的泵，如此设置供给口，即当盘件倾斜时两个供给口中的一个被关闭的比另一个更紧密，其结果是较少的水能通过该供给口。由于设置在该更紧密关闭的供给口之下的泵的缘故，这就导致在该供给口处产生较高的压力，该较高的压力作用在盘件上使得略为倾斜的盘件在泵所产生的力作用下恢复到其稳定位置，然后两个供给口再次具有相同的开口度，并达致力的平衡。由于供给口的开口被不相等地覆盖，这样盘件倾斜就导致通过该较大程度被覆盖的供给口供给流体的泵对盘件所施加的力大于通过未被如此覆盖的甚至完全未被覆盖的供给口供给流体的泵所施加的力，这样通过该较大程度被覆盖的供给口供给流体的泵就对盘件施加一个力，该力迫使略为倾斜的盘件返回到其稳定位置。
可以设置流体供给口，使得在盘件上产生一转矩。
最好盘件的倒圆边缘的半径在盘件宽度的5到50％，最好是10到35％，的范围内。
可以使盘件的表面区成平的或平面状。
在本发明的另一实施例中，被转动支承的盘件可被成形为在侧表面区略呈锥形，即盘件在其对称或转动轴线处具有最大的厚度，该厚度朝边缘逐渐减小。
最好，与用作供给流体的装置一起，在可转动的盘件下方还设置一蓄水槽，这样水流可在凹槽内均匀地分布。
在根据本发明的用以在保持装置中支承可转动的盘形物体的方法中，被可动地支承的物体设置在一流体膜上，该流体膜形成在物体和保持装置上所设置的一凹槽之间。在该方案中，使凹槽和被可动支承的物体如此成形，即当被可动支承的物体偏离其稳定位置时，由于物体或凹槽的特殊形状结合流体膜和/或流体供给口，会产生一恢复力。
最好流体膜为可作用于被可动支承之物体，即可转动盘件，的一确定流束，这样该盘件即可转动而无需从外面附加地施力。
附图说明
现在，参照附图，在所示最佳实施例的基础上详细描述本发明，
附图中：
图1是通过本发明支承结构的垂直方向的剖视图；
图2是图1所示装置的支承结构的放大视图，其中盘件略为倾斜；
图3是根据本发明的装置的侧面透视图；
图4是通过本发明支承结构的垂直方向的剖视图，带有两个独立的供给口；和
图5是图4所示结构的俯视图。
具体实施方式
从图1可明显看出，一盘件1由保持装置2支承。如此设置该盘件，即其转动或对称轴线4大致水平地定位。该盘件具有一左手侧表面区1c和一右手侧表面区1b，在所示实施例中两者呈平面形状。盘件1的圆周表面区1a成如此形状，即从圆周表面区1a到侧表面区1b或1c的过渡包括一曲面6。
保持装置2包括一个在圆周上形状与盘件1的形状或多或少对应的凹槽5，这样在凹槽5和盘件1之间构成一个间隙，在没有水流的情况下该间隙在盘件1的整个稳定位置上大体上具有相同的厚度。
沿盘件1的圆周方向设置在保持装置2上的是几个用作供水口3的装置，图1中仅示出了其中一个，这样通过适当地安排供水口，在盘件1上就可产生一转矩。在供水口3的上部位置，形成有一个与凹槽5并置的蓄水槽5’。
最好使蓄水槽5’成细长形，这样供水口就可在凹槽5内均匀地分布。
图2示出了根据本发明的支承的下部，其中盘件1略为倾斜。根据本发明，可自动地校正这一倾斜(该倾斜例如是因外来作用所导致的)，即当有流体从下面流过时该盘件恢复到其垂直位置。
图3示出了可以沿箭头所示方向在保持装置2的凹槽5内运动的盘件1。
图4示出了本发明的另一实施例，其中在保持装置2中没有放置盘件1。在该方案中，如此设置保持装置2上的供水口3，即设置两个可通过各自的蓄水槽5’供水的独立供水口。可以使凹槽5成如图所示的形状。然而，如虚线所示它也可呈向上张开的开口的形式，这样凹槽5的横断面最小的部分就直接位于供水口3的上方。当一盘件1位于凹槽5之内时，处于垂直位置的盘件1承受相同的力，这是因为有两个供水口并经两个设置在供水口下方的独立的泵供水，使得盘件1保持垂直。
然而，当盘件1从其稳定位置偏离而略为倾斜时，其中一个供水口3被较多地覆盖，这样流经该被覆盖的供水口的水就不如另一个未被覆盖的供水口的水多。这就导致位于该供水口下方的泵产生较高的压力，这是由于流经该泵的水被堵塞的缘故。由于该较高的压力，一个力就通过水作用在该略为倾斜的盘件1上，该力与盘件1的偏离相逆，这样就使盘件1恢复到其稳定位置。
从图5可清楚看出，供水口3未必设置在蓄水槽5’的中央。供水口3可略呈椭圆形状，沿盘件的转动方向延伸。虚线(亦示于图4中)表示凹槽5可以由一个向上扩张的开口构成。

Claims (13)

1.一种支承结构，其包括一在一保持装置内的物体，其中
a)所述保持装置(2)包括一用以容纳该物体(1)的凹槽(5)；
b)所述保持装置(2)包括一在该凹槽(5)的区域的供水装置(3)；
c)所述物体(1)被可动地支承在保持装置(2)中的一水膜上；
其特征在于，
d)所述物体(1)是盘形的；
e)所述物体(1)的周向边缘(1a)支承在所述凹槽(5)内；
f)所述边缘(1a)在连接所述物体(1)的侧表面区(1b，1c)的部分被倒圆；
g)所述物体(1)的转动轴线(4)与所述物体(1)的对称轴线重合，并被水平地设置；
h)在所述物体(1)和所述凹槽(5)之间可形成一个存在所供给流体的间隙。
2.如权利要求1所述的支承结构，其特征在于，该间隙的宽度是0.1到2mm。
3.如权利要求1或2所述的支承结构，其特征在于所述物体(1)的直径的10到50％被设置在所述保持装置(2)的所述凹槽(5)内。
4.如权利要求1或2所述的支承结构，其特征在于所述供水装置(3)设置在所述凹槽(5)的中央。
5.如权利要求1或2所述的支承结构，其特征在于所述保持装置(2)内的所述供水装置(3)包括至少两个供给口，
所述两个供给口沿与所述物体(1)的转动方向垂直的方向并列设置，其中所述供水装置包括至少两个泵，更具体说为每个供给口设置一个泵。
6.如权利要求1或2所述的支承结构，其特征在于如此设置所述供水装置，即它可在所述物体(1)上产生一转矩。
7.如权利要求中1或2所述的支承结构，其特征在于在所述物体(1)的所述圆周表面区(1a)和所述侧表面区(1b，1c)之间的曲面(6)的半径在所述物体(1)的宽度的5到50％的范围内。
8.如权利要求1或2所述的支承结构，其特征在于使所述物体(1)的所述侧表面区(1b，1c)成平面形状。
9.如权利要求1或2所述的支承结构，其特征在于使所述物体(1)的所述侧表面区(1b，1c)成如此形状，即它们在所述物体(1)的所述对称轴线(4)区域包括最大厚度，该厚度朝所述周向边缘(1a)的方向逐渐减小。
10.如权利要求1或2所述的支承结构，其特征在于在所述保持装置(2)中在所述供水口(3)的上方设置有蓄水槽(5’)。
11.如权利要求3所述的支承结构，其特征在于该间隙的宽度是0.2mm。
12.如权利要求1或2所述的支承结构，其特征在于所述物体(1)的直径的20％被设置在所述保持装置(2)的所述凹槽(5)内。
13.如权利要求1或2所述的支承结构，其特征在于在所述物体(1)的所述圆周表面区(1a)和所述侧表面(1b，1c)之间的曲面(6)的半径在所述物体(1)的宽度的10～35％的范围内。
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