CN1946622A - 用于在气垫上移动板状件的具有支撑面的垫板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于在气垫上移动板状件的具有支撑面的垫板。为了在气垫上沿着具有支撑面的垫板使得承载人或重物的板状件(6)优选不通过电机地运动，无需花费太多地保持气垫，提出了一种具有用于排出气体的穿孔表面的盒部分(1)。其表面上的开口具有自动阀(5)，其阀与盒部分(1)的内腔连通。阀(5)的运动部件一侧的空腔与盒部分(1)表面上的开口连通，而阀(5)的运动部件另一侧的空腔与大气连通。阀体侧部的孔与盒部分(1)的内腔连通。

Description

用于在气垫上移动板状件的具有支撑面的垫板
技术领域
本发明涉及一种气垫上的输送工具，其用于气垫上采用板状件且优选地不通过电机的主动性康复和体育活动，并用于在城市的步行区和/或疗养区将人和重物承载在气垫上的板状件上移动。
背景技术
在气垫上呈装置形式的输送工具是公知的，它包括离心鼓风机和压缩机，其压缩机具有用于在装置壳体下面压缩空气的动力传动装置(参见Korytow N.W.，Schiffe und Luftkissengerte，M.，1964，即1964年korytow N.W的船与气垫装置)。具有鼓风机和动力传动装置的装置是可以自由移动的，但其大的质量和高的费用以及大的噪音限制了其在主动性康复和体育运动中的使用。
已知的装置中为了产生气垫，具有支撑面的不动的垫板包括用于气体穿过的大量孔，气体在垫板内部的空腔中被压缩。这种类型的装置例如在机械制造和精密机械装置中采用了空气静力学和气体动力学垫板形式，用于确保平面平行运动或小摩擦损耗的转动(参见Pelpor D.S.，Gyroskopische Gerte und Autopiloten.M.，1964，即1964年PELPORD.S.的陀螺装置和自动驾驶仪)。上述的装置通过机床和精密设备加工且具有特殊的结构特征，这会不利于在本申请技术领域中的应用。
还有一种公知的装置，在其基础上制作了台面游戏“AIRHOCKEY”。其装置包括具有边缘的整个小台桌形式的支撑面。在小台桌内部鼓风。气体通过孔排出，这些孔均匀设置在台面上。由此，在模仿小球的轻盘和台面之间形成薄的气垫。出于这种原因，盘在台面上基本无摩擦地运动并只承受小的空气阻力。该装置的缺点在于为了实现气垫效果需要大量的空气消耗。
最接近本申请专利的装置是一项发明，用于简化在火车车箱或汽车内和仓库中重物的移动，也可以用于在企业中输送卡纸包。在这种装置中，在重物下侧和底部之间的气垫通过安装在支撑面上的球阀提供的压力空气保证。在支撑面下面设置一组件，该组件包括紧凑的阀、管路以及用于将空气从压缩机供给到安装在底部的球阀组的活门。其阀这样安装在其底部，其球阀局部突出于底表面。在运动的重物直接机械作用到阀即球阀的运动部件上时，重物克服弹簧和压力空气的作用力并为空气打开在底部和重物之间空间的出口(参见1966年2月23日公开的分类号为B60V3/04的美国专利US1021040A，以及其在其它国家的发明专利：US 3235099A1、BE 653651A、DE 1285400B1)。这些装置能够作为样机。
其样机的缺点在于，为了将空气输送到重物下面的气垫而需要打开阀，直接通过重物或重物板向下移动阀的运动部件。由于重物只以较小的速度运动几米，对于所引用的技术方案(1966年2月23日公开的分类号为B60V3/04的美国专利US1021040A，以及其在其它国家的发明专利：US 3235099A1、BE 653651A、DE 1285400B1)，在使用时，上述问题还不太突出。但是，其装置是不适合于将其技术方案应用在用于主动性康复和体育运动中的其板状件在气垫上的具有支撑面的垫板。其板状件与多个球阀机械接触会增加摩擦损失，减小板状件的控制性且使得板状件在支撑面上滑过的感觉不明显。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有支撑面的垫板，沿着该支撑面使得承载人或其他重物的板状件优选不通过电机地在气垫上运动，以尽可能小的能量损耗保持气垫。
本发明的目的是这样实现的，一种具有支撑面的垫板，用于使得板状件在气垫上运动，它呈具有用于排出气体的穿孔表面的盒部分形式，所述气体被压入其盒部分的内腔，其中在其盒部分表面上的开口通过自动阀与盒部分的内腔连通，其中阀运动部件一侧的空腔与其盒部分表面的开口连通，阀运动部件另一侧的空腔与不承受气垫压力的大气连通，阀体侧部的孔与盒部分的内腔连通。
其自动阀的运动部件以差动活塞的形式构成，其中大活塞一侧的气缸与其盒部分表面的开口连通，大活塞另一侧的气缸与不承受气垫压力的大气连通，大活塞一侧气缸侧壁的孔及大活塞另一侧气缸侧壁的孔与盒部分的内腔连通。
其盒部分上的空间通过气嘴与其盒部分的内腔连通。
其垫板的盒部分由空的模件构成，这些模件相邻设置的侧面使得气体通过内腔自由循环，其中其阀这样设置在其模件的内部，其阀的上部分机械地与其盒部分的支撑面连接，其阀的下部分机械地与其盒部分的底部连接。
其垫板的盒部分以输送线路的形式并以规定的结构构成，以用于在气垫上承载人或重物的板状件的移动，其中，其盒部分由空的模件或以腔架形式构成，它由软的不透气材料例如织物或聚合薄膜覆盖。
附图说明
图1是用于在气垫上的板状件的具有支撑面的垫板的整体视图，下面的细节和部件表示为：1-盒部分形式的垫板的支撑面，它包括模件；2-垫板的底部；3-垫板的内腔；4-离心鼓风机；5-自动阀；6-用于气垫的板状件，其板状件6通常不具有用于形成气垫的单独鼓风机和不具有单独的动力传动装置。
图2是具有支撑面的垫板的横截面图，下面的细节和部件表示为：7-自动阀侧壁上的孔；8-阀的运动部件(活塞)；9-弹性件(弹簧)；10-板状件下面的空腔；11-气嘴。
图3示出了具有差动活塞形式的运动部件的自动阀，其中，12和13-差动阀的大或小活塞；14-阀，用于将气体导向到小活塞；15-差动阀的弹簧。
具体实施方式
具有支撑面的垫板(图1)包括具有外支撑面1的盒部分，该外支撑面连接成区域或以规定的构形呈牵拉路径的形式固定。支撑面的垫板具有底部2。在装置工作时，通过离心鼓风机4向垫板的内部输送空气。由于自动阀5的工作，空气从内腔3中在垫板的支撑面1仅在这样的位置上排出，即板状件6以规定的时间点位于该位置。阀体5机械地将垫板的支撑面1与底部2连接。在底部可以设置用于排出冷凝水的排放阀(图中未示出)。
如图2所示，板状件的气垫的压力通过支撑面1上的开口作用到活塞8上。活塞直径8和弹簧9的特性这样选择，使得作用到活塞上的气垫气压力总是大子弹簧的活塞压缩力。压缩弹簧9的活塞向下下降并打开阀体侧壁上的孔7。空气通过其孔以超压从垫板的内腔3在其支撑面1上排出并到达板状件6的下面。
由于在规定的时间点在板状件的气垫压力的作用下处于打开的阀5的数量较多，较多的气流从垫板的内腔到达板状件的下面。对此，使得在板状件下面空气的流入和消耗保持动态平衡。明显的是，气垫的厚度取决于离心鼓风机4的排量(图1)。为了在板状件起动时接收气垫，在盒部分上的腔通过气嘴11与盒部分的内腔连通(它的确定将在下面进行描述)。
如图3所示，在自动阀中，处于垫板面内腔中的超压气体作为弹性元件使用。对此，阀的运动部件以差动活塞形式构成，其差动活塞由大活塞和小活塞12和13组成。当板状件到达其阀上时，气垫压力使得差动活塞向下运动，其中它克服作用到小活塞13上的气体压力和弹簧15的反作用力。气体从垫板的内腔经通道14提供给阀的小活塞13。孔7被打开，气体从垫板的内腔排到板状件的下面。在差动阀中的弹簧15具有较小的刚性，这是主要由于其刚性是为了在关掉鼓风机时可以关闭其阀所确定的。
在板状件朝着垫板面运动时，其阀在气垫压力作用下自动打开，而后，一旦垫板面上的压力到达大气压，其板状件在弹性件作用下敞开。如上所述，阀自动打开和关闭，而不与板状件直接接触。
当排出气流沿板状件的圆周准确对称时，气垫上的板状件能够在水平支撑面上不运动。其可能的是，承载重物的板状件的质心矢量和气垫的压力矢量处于垂直轴上。因此，在需要板状件水平运动时，板状件能够在所希望运动的方向倾斜。其运动的加速度大小取决于板状件的质量、其倾斜角以及气垫中气压的大小。同时，板状件的最大倾斜角通过气垫的厚度以及板状件的尺寸确定。给垫板支撑面提供气体的所需离心鼓风机功率根据公知的亚音速流空气动力学方程式以及考虑到修正系数地计算。
在气垫上的板状件最简单的使用情况下，特别通过设置在垫板的支撑面上的阀确定排出气体的量。在这种情况下，在板状件起动时，以下面的方式板状件在气垫上升起。在起动时间点其板状件处于支撑面上时，板状件下面的空腔10(图2)在几秒钟内通过在阀关闭时不密封的位置排出的气体充气。当然，从空腔10排出的气体受到板状件周围密封阻止。因此，在板状件下面气体排出的速度小于通过处于板状件下面支撑面上的12个阀缝隙流入气体的速度。
在板状件下面的压力达到一定值时，自动阀打开，排入板状件下面的气体增加，板状件在支撑面上被提升。
但为了使得具有大的支撑面或大的延展性的垫板合理，采用具有尽可能小排量的阀。这就需要降低气体提供到具有支撑面的垫板内的能量损失。在通过阀进行少量排出气体时，起动板状件所需的气体供给量由校准气嘴11保证(图2)，这些气嘴设置在垫板的支撑面上。对此，这些气嘴在支撑面上以两种形式设置：
a)为了起动板状件，在任意位置这样设置气嘴，使得在垫板单位表面积上气体板状件在支撑面上的正投影不小于气嘴。
b)为了起动板状件，只在规定的支撑面位置，设置在支撑面相应位置的成组气嘴。
针对提供到垫板内部气体增加的能量消耗，这两种形式设置的气嘴是可以接受的。明显的是，这两种设置形式经济性较好。
同时采用自动阀的壳体作为将垫板的表面与其底部连接的传力件构成的气垫板状件垫板减小了材料损耗和垫板的费用，其中垫板具有支撑面。
具有通过不透气结构织物或经得起日晒的聚合薄膜覆盖的，呈腔架形式支撑面的垫板，简化了大面积垫板的运输和安装，减小了材料消耗。
从本申请可看出，构成具有支撑面的垫板的零件较少，其能够例如通过塑料压铸、气压挤压成形、模压等方法进行批量生产。
经计算证明，其装置功率强大且能够实现本发明的目的。

Claims (5)

1.一种具有支撑面的垫板，用于使得板状件在气垫上移动，其呈具有用于排出气体的穿孔表面的盒部分形式，所述气体压入其盒部分的内腔，其中在其盒部分表面上的开口通过自动阀与盒部分的内腔连通，其特征在于：阀运动部件一侧的空腔与其盒部分表面的开口连通，阀运动部件另一侧的空腔与不承受气垫压力的大气连通，阀体侧部的孔与盒部分的内腔连通。
2.如权利要求1的垫板，其特征在于：其自动阀的运动部件以差动活塞的形式构成，其中大活塞一侧的气缸与其盒部分表面的开口连通，大活塞另一侧的气缸与不承受气垫压力的大气连通，其中大活塞一侧的气缸侧壁的孔及大活塞另一侧的气缸侧壁的孔与盒部分的内腔连通。
3.如权利要求1的垫板，其特征在于：其盒部分上的空间通过气嘴与其盒部分的内腔连通。
4.如权利要求1的垫板，其特征在于：其垫板的盒部分由空的模件构成，该模件并排设置的侧面使得气体在内腔自由移动，其中其阀这样设置在其模件的内部，其阀的上部分机械地与其盒部分的支撑面连接，其阀的下部分机械地与其盒部分的底部连接。
5.如权利要求1的垫板，其特征在于：其垫板以输送线路的形式并以规定的结构构成，以用于在气垫上承载人或重物的板状件的移动，其中盒部分由空的模件或以腔架形式构成，其由软的不透气材料例如织物或聚合薄膜覆盖。
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